太陽能路燈照明系統(tǒng)介紹
盧為斜面傾角,f0為地物表面反射率, 為入射角,臼,為太陽天頂角;a為太陽高度角;),為表面方位角,y 為太陽方位角。通過以上Hay模型的計算,得到圖3的不同傾角平面的月平均太陽輻照量變化。從圖3可以看出在2—4月是各傾角平面獲得太陽輻照量最低的時段,而且這段時間幾種傾角平面獲得的太陽輻照度相差不大,分析原因主要是因為2—4月是珠海地區(qū)的雨季,陰、雨天氣比較多,散射輻照量在總輻照量中占的比例很高,從表2可以看出這3個月散射輻照量比例都在55%以上,由于改變傾角對太陽電池組件多接受直接輻射作用比較大,但是對散射輻照作用不大,因此在2—4這3個月不同傾角的平面接受的太陽輻照量差別不是很大;在夏季的5—8兒個月,以0。平面接受的太陽輻照量最大,15。和22。傾斜角平面接受的太陽輻照度很接近,然而40。平面接受到的太陽輻照量相比較其他3種傾角來說輻照蛀降低很多;珠海地區(qū)在秋季天氣秋高氣爽,晴空萬里,雖然太陽高度角逐漸減小,太陽輻照量仍然比較高,15°、22°、40°幾種傾斜角平面獲得太陽輻照量很接近,而9月以后0。平面接受的太陽輻照量快速減少,降幅很大;冬季,晴天居多,尤其是前冬,雨量稀少,冬季的1和l2月份,高度角是全年最低時期,從圖3以看出在不同角度傾斜面上,太陽輻照量差別較大,在40o時能獲得最大的太陽輻照量,水平面上的太陽輻照量被嚴重減小,同時冬至前后光控制太陽能照明系統(tǒng)工作時間是全年最長的,因此傾斜角度應當適當照顧冬季的太陽輻照。 本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/177361.htm
通過對圖3不同傾角平面的月平均太陽輻照量變化的分析,結合我們使用負載情況,在太陽能路燈系統(tǒng)設計時,首先要考慮系統(tǒng)在2—4月低太陽輻
照量情況的正常工作需求,在珠海地區(qū)使用的光控太陽能路燈是冬季耗電量大的季節(jié)性負載,但是負載趨變化不是很大,負載情況不是影響太陽電池板
最佳傾角的主要因素,綜合幾個方面的因素,珠海太陽能路燈的太陽電池組件布置傾斜角度是取當地的緯度22。,這樣不但能夠適當的照顧冬季時負載用電增加,而且在春季2—3月有最佳輸出,進入夏季后又能比40。f頃角時產出更多的電能,快速對蓄電池進行恢復性充電,延長蓄電池的壽命。
太陽電池板和蓄電池容量確定確定
太陽能電池和蓄電池容量的組合,既是在保證路燈負載可靠性需要盼前提下,確定使用最少的太陽電池組件和蓄電池容量,以最優(yōu)化設計達到可靠性和經濟性的最佳結合。對于可靠性國內外大多采用負載缺電率(LOLP)來衡量 。其定義為系統(tǒng)停電與實際所需要用電時問比值。LOLP值在0到1之間,數值越小,可靠性越高。對于呵靠性要求應該有一定的限度,以往在國內光伏系統(tǒng)沒計時,往往不淪其用途如何,總是設計成要達到不停電,即要求IJ(】IJP=0,實際上交流電網對大城市供電也只能達到IJ(】LP=10I3數量級,[大1此要求價格相對昂貴的光伏系統(tǒng)達到100%的可靠性,顯然是不合理的。因而在太陽能路燈設計時,在滿足負載合理的可靠性的同時,要有最佳的經濟性,由表3的推薦,珠海太陽能路燈設計的可靠性L0LP值為0.1,能夠保證4—5個陰雨天的供電。按照這個可靠性設計,系統(tǒng)配置如表4所示,使用8支1W大功率白光LED作為燈負載,2塊20Wp太陽電池組件(朝南220傾斜角布置),12V,40AH免維護鉛酸蓄電池。
總 結 .
在光伏發(fā)電應用的過程中,不少產品由于沒有按照光伏發(fā)電的工作特點和運行規(guī)律來進行設計,往往使系統(tǒng)無法長期正常地運行,根據珠海當地的
氣候情況,結合太陽能光伏發(fā)電的特點,對該處運行的太I5}j能路燈進行設計優(yōu)化工作是很有意義的,它不但降低 太陽能路燈系統(tǒng)成本,而且提高了系統(tǒng)的可靠性。經過對太陽能半導體照明路燈系統(tǒng)實際近1年的測試觀察,結果基本符合設計要求,太陽能路燈控制器能夠準確地對整個系統(tǒng)進行控制,能夠正確的對蓄電池進行過充電、過放電保護,蓄電池在經過4天的連陰天后,路燈仍然正常工作。
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