隨著太陽(yáng)能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,太陽(yáng)能得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。近幾年來(lái),由于環(huán)保和節(jié)能的雙重優(yōu)勢(shì),太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能草坪燈和太陽(yáng)能裝飾燈等的應(yīng)用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模。在太陽(yáng)能照明燈具的設(shè)計(jì)中,涉及光源、太陽(yáng)電池系統(tǒng)、蓄電池充放電控制等許多因素,其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)造成產(chǎn)品缺陷。太陽(yáng)能燈具共由五個(gè)部分組成即:太陽(yáng)電池板、充放電控制器、蓄電池、負(fù)載和燈具外殼。
太陽(yáng)能電池主要功能是將光能轉(zhuǎn)換成電能,這個(gè)現(xiàn)象稱之為光伏效應(yīng)。在眾多太陽(yáng)電池中較普遍且較實(shí)用的有單晶硅、多晶硅及非晶硅等三種太陽(yáng)電池。在太陽(yáng)光充足、日照好的東西部地區(qū),采用多晶硅太陽(yáng)電池為好。因多晶硅太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,價(jià)格比單晶低,轉(zhuǎn)換效率在不斷提高。在陰雨天比較多,陽(yáng)光相對(duì)不是很充足的南方地區(qū),采用單晶硅太陽(yáng)電池為好,因單晶硅太陽(yáng)電池電性能參數(shù)比較穩(wěn)定。而非晶硅太陽(yáng)電池在室內(nèi)陽(yáng)光很弱的情況下比較好,因?yàn)榉蔷Ч杼?yáng)電池對(duì)太陽(yáng)光照條件要求比較低。
首先,任何一款太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品我們必須先了解太陽(yáng)電池,太陽(yáng)電池有五大電性能參數(shù),即:短路電流、峰值電流、開(kāi)路電壓、峰值電壓、峰值功率。
對(duì)一般用戶來(lái)講,我們?cè)鯓硬拍苤浪?個(gè)參數(shù)值呢?教你們一個(gè)簡(jiǎn)單方法,讓我們相對(duì)知道這個(gè)參數(shù),我們可以在中午12點(diǎn)太陽(yáng)光的情況下用萬(wàn)用電表測(cè)試這5個(gè)參數(shù)(當(dāng)然這樣測(cè)得數(shù)值會(huì)有一點(diǎn)誤差)。
對(duì)于單片太陽(yáng)電池來(lái)說(shuō),它是一個(gè)PN結(jié),除了當(dāng)太陽(yáng)光照射在上面時(shí),它能夠產(chǎn)生電能外,它還具有PN結(jié)的一切特性。在標(biāo)準(zhǔn)光照條件下,它的額定輸出電壓為0.48V。在太陽(yáng)能照明燈具使用中的太陽(yáng)電池組件都是由多片太陽(yáng)電池連接構(gòu)成的。用戶可以先看太陽(yáng)電池來(lái)了解價(jià)格、性能及太陽(yáng)能燈具照明的穩(wěn)定性。下面我會(huì)對(duì)充放電控制器、負(fù)載、蓄電池等作介紹。
2 充放電控制器
無(wú)論太陽(yáng)能燈具大小,一個(gè)性能良好的充放電控制電路是必不可少的。為了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命,必須對(duì)它的充放電條件加以限制,防止蓄電池過(guò)充電及深度放電。另外,由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定,光伏發(fā)電系統(tǒng)中對(duì)蓄電池充電的控制要比普通蓄電池充電的控制要復(fù)雜些。對(duì)于太陽(yáng)能燈具的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),成功與失敗往往就取決于充放電控制電路的成功與失敗。
沒(méi)有一個(gè)性能良好的充放電控制電路,就不可能有一個(gè)性能良好的太陽(yáng)能燈具。充放電控制器必須要有以下特點(diǎn),即:防反充電控制、防過(guò)充電控制、防過(guò)放電控制、溫度補(bǔ)償。
3 蓄電池
由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定,所以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作,太陽(yáng)能燈具也不例外,必須配置蓄電池才能工作。一般有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池,它們的容量選擇直接影響系統(tǒng)的可靠性以及系統(tǒng)價(jià)格。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則:首先在能夠滿足夜晚照明的前提下,把白天太陽(yáng)電池組件的能量盡量存儲(chǔ)下來(lái),同時(shí)還要能夠存儲(chǔ)滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過(guò)小不能夠滿足夜晚照明的需要。蓄容量過(guò)大,蓄電池始終處在虧電狀態(tài),影響蓄電池壽命,同時(shí)造成浪費(fèi)。
負(fù)載太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品以節(jié)能環(huán)保為優(yōu)勢(shì),當(dāng)然負(fù)載要節(jié)能,壽命長(zhǎng)。我們一般采用LED直流節(jié)能燈及低壓鈉燈等。目前多數(shù)草坪燈選用LED作為光源,LED壽命長(zhǎng),可以達(dá)100 000h以上,工作電壓低,非常適合應(yīng)用在太陽(yáng)能草坪燈上。庭園燈一般采用LED和直流節(jié)能燈。直流節(jié)能燈電壓為直流,無(wú)需逆變,方便安全。路燈一般采用低壓鈉燈。低壓鈉燈光效高(可達(dá)200LM/W)但低壓鈉燈價(jià)格比較昂貴。
燈具外殼
我們收集了許多國(guó)外太陽(yáng)能燈資料,在美觀和節(jié)能兩者之間,大多數(shù)都選擇節(jié)能。燈具外觀要求不要很高,相對(duì)實(shí)用就行。目前國(guó)內(nèi)有很多燈具外觀很漂亮,選用不銹鋼外殼。但性能到底怎樣呢?這又讓我們深思!
一款好的太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品,關(guān)鍵在于系統(tǒng)設(shè)計(jì),怎樣才是合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)呢?那就讓我們先了解一下影響系統(tǒng)的幾個(gè)重要因素,這就是緯度、太陽(yáng)能方陣面上的年總輻射量、最長(zhǎng)無(wú)日照天數(shù)、日耗電量和平均日照時(shí)數(shù)。
讓我們?cè)囅胍幌拢喝绻?yáng)電池充電量不足,每天放電量會(huì)怎樣呢?連續(xù)幾年陰雨天系統(tǒng)還能照明嗎?這些問(wèn)題都要設(shè)計(jì)人員認(rèn)真對(duì)待。
最后我再給大家介紹一種簡(jiǎn)單判斷太陽(yáng)能燈具系統(tǒng)性能的方法:一是太陽(yáng)電池功率必須比負(fù)載功率高出4倍以上,系統(tǒng)才能正常工作。二是蓄電池容量必須比負(fù)載日耗電量高出4倍以上(西部地區(qū))、南方地區(qū)要高出6倍以上為好。