發(fā)布時間:2018/6/28 9:18:23 來源:本站
隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展,城市對電力的需求逐漸增加,使用太陽能路燈進行照明可以有效緩解城市在發(fā)展過程中出現(xiàn)的電力短缺問題,對于未來城市照明發(fā)揮著重要作用。
1.1 使用太陽能路燈的必要性
近年來,隨著我國城市現(xiàn)代化建設的發(fā)展,很多人走進城市里,這在一定程度上推動了城市經(jīng)濟的發(fā)展,另一方面,也給城市中有限的資源和環(huán)境帶來了壓力。近年來,我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展,生態(tài)環(huán)境也在一定程度上遭到破壞,因此,節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等理念應運而生。太陽能作為一種新型能源,取材于自然,對環(huán)境沒有污染,越來越被人們看好。因此,使用太陽能路燈進行城市照明將成為未來城市照明的新趨勢。
1.2 太陽能路燈應用模式
目前,城市照明中應用的太陽能路燈基本上是每組獨立運行,不與公用交流供電系統(tǒng)并網(wǎng)。對于一些接收不到足夠太陽光照射的城市,轉換的電能很少,難以滿足路燈照明的實際需要。相反,對于那些太陽光照充足的城市,轉換的電能遠遠超出了太陽能路燈用于照明的實際需要。由于各組路燈是獨立運行的,多余的太陽能轉換來的電能不能被輸送出去,這在一定程度上造成了資源的浪費。因此,有必要對當前的太陽能路燈照明模式進行改進,改變各組路燈單獨運行的狀態(tài),實現(xiàn)資源的有效利用。為此,可以考慮將太陽能路燈與交流供電網(wǎng)絡并網(wǎng),將那些光照充足城市中的多余電能輸送到電能不足的城市,實現(xiàn)資源互補,更好地發(fā)揮太陽能路燈的照明作用。
盡管實現(xiàn)太陽能路燈與交流供電網(wǎng)絡并網(wǎng)是一種比較好的模式,但是這一模式到底能不能實現(xiàn),還要從多方面進行綜合考量。具體來說,要考慮如果將太陽能路燈和交流供電系統(tǒng)聯(lián)結起來,會不會對交流供電系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。因此,對太陽能路燈在城市照明中的可行性進行分析,應從兩方面考慮:一是對于那些缺乏足夠太陽光照的城市,將太陽能路燈接入交流供電系統(tǒng),可能不會對該城市的交流供電系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響,相反還會因為太陽能路燈和交流供電系統(tǒng)二者并網(wǎng),促進路燈發(fā)揮照明作用。二是對于那些太陽光照過多的城市,如果將太陽能路燈和交流供電系統(tǒng)二者并網(wǎng),則可能會產(chǎn)生一些有利影響。在系統(tǒng)正常工作的情況下,太陽能路燈和交流電網(wǎng)絡密切配合,可以在一定程度上減輕電網(wǎng)壓力,改善電網(wǎng)電壓的調(diào)節(jié)能力,降低內(nèi)耗,如果交流電網(wǎng)出現(xiàn)問題,路燈依然可以發(fā)揮照明作用,為整個城市帶來光明。
3.1 獲取太陽能路燈設計所需數(shù)據(jù)
3.1.1 太陽輻射量
我國幅員遼闊,在這片廣闊的土地上又劃分為不同的省市。每個省市由于所處的地理位置不同,其氣候也是不同的。有些省份全年都有足夠的光照,有些省份一年到頭都在下雨。由此可以看出,每個地區(qū)接收到的太陽輻射量是不同的,這就為太陽能路燈的設計增加了難度。路燈設計人員在設計太陽能路燈時,首先要清楚各地區(qū)的太陽輻射量,根據(jù)各個地區(qū)太陽輻射量的不同,合理調(diào)試太陽能電池組件傾斜角及方位角。
3.1.2 光源功率
在對太陽能路燈進行設計時,光源功率在很大程度上決定著道路照明的標準值,甚至對整個照明系統(tǒng)參數(shù)的穩(wěn)定性都有一定影響,因此應科學計算。
3.1.3 太陽能路燈的工作時間
要明確太陽能路燈夜間的工作時間,要根據(jù)各個地區(qū)的晝夜變化確定,明確各個地區(qū)什么時候進入黑夜,什么時候天開始由黑夜變成白天,哪一時間段最需要太陽能路燈發(fā)揮照明作用,哪一時間段對太陽能路燈的照明需求不多,等等。城市路燈夜間照明時間是太陽能路燈系統(tǒng)組件大小的核心參數(shù),只有先弄清楚太陽能路燈在夜間需要發(fā)揮照明作用的時間,才能計算出路燈每日到底有多少功耗,并以此推算太陽能電池組件充電電源的計算結果。
3.1.4 各個地區(qū)的陰雨天數(shù)
太陽能雖然是一種清潔能源,能夠長遠利用,具有其他資源無可比擬的優(yōu)勢,但是太陽能也有其不足之處,比如,太陽能可能會受到天氣的影響,陰天和晴天的太陽輻射量是不同的,太陽能路燈所獲取的光照也是不同的,能夠轉換的電能也不相同。因此,技術人員在設計太陽能路燈時,要充分考慮該地區(qū)的天氣情況,明確該地區(qū)有多少天在下雨,路燈需要在下雨的情況下工作多長時間。另一方面,還要考慮該地區(qū)多久下一次雨,兩次下雨間隔多少天。
3.2 掌握太陽能路燈設計的技術參數(shù)
3.2.1 電池組件
要想保證太陽能路燈長久使用,就要把好太陽能路燈設計關,對太陽能路燈設計的每個環(huán)節(jié)都要重視起來,認真對待。比如,在電池組件的選擇上,既要符合國家出臺的行業(yè)規(guī)范要求,滿足質(zhì)量性能及壽命的使用要求,還要考慮應用轉換效率高的組件及附屬配套設備,防止熱斑效應燒毀電池。
3.2.2 控制器
控制器是對太陽能路燈中的蓄電池進行保護的一種裝置,是不可缺少的重要部分。要求控制器具有蓄電池反接保護、太陽能電池反接保護,在夜間要實現(xiàn)反充電保護,要防止夜間蓄電池將電流傳遞給組件。當蓄電池承接過量電流或出現(xiàn)短路時,控制器要保護蓄電池不被損壞。除此之外,還應具備過充保護及智能保護等功能。
3.2.3 蓄電池
蓄電池作為太陽能路燈中的一個重要零件,對路燈的質(zhì)量有著重要影響,因此,要重視蓄電池的選擇,把好蓄電池的質(zhì)量關。在挑選蓄電池的過程中,要從蓄電池的電池容量、性能等方面進行綜合考量,不僅要挑選質(zhì)量上乘的太陽能電池,還要對所選電池進行地埋式防護處理,減輕外界溫度對電池性能、電池使用壽命的不良影響。要借助一定的儀器,對所選電池進行檢測,比如,對電池的容量大小進行檢測,對電池是否容易出現(xiàn)短路及電池短路后電池本身會不會損壞進行檢測,檢測循環(huán)充放電,等等。要把電池放進水中,做浸水實驗、滲水實驗,檢測電池的封閉性。
要讓太陽能路燈真正落地,還需要從長計議。比如:如何挑選性價比高的蓄電池和電池組件,要考慮我國各地區(qū)接受太陽光照的差異性,各個地區(qū)有多少天是晴天,有多少天在下雨,各組太陽能路燈獨立運轉還是將太陽能路燈與交流電系統(tǒng)合網(wǎng)。使用太陽能路燈符合可持續(xù)發(fā)展理念,有利于解決日益緊張的電力資源短缺問題。因此,要做好準備工作,做好太陽能路燈走進城市的調(diào)研工作。同時,還要做好太陽能路燈設計工作,設計出符合城市照明需要的太陽能路燈。
相信隨著科技的發(fā)展,隨著人們對太陽能路燈的深入研究,在不久的將來,太陽能路燈定會出現(xiàn)在城市中,堅守在照明的崗位上,促進城市的發(fā)展。
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