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简述关于太阳能照明的构成、特点及分类


  中国是能源消耗大国,能源消耗以煤、石油,天然气为主,这些原料储量有限,不可再生,而且,能源消耗同时排出二氧化碳和硫的氧化物,导致地球温室效应和酸雨,破坏环境。因此开发利用可再生能源,对于保障能源安全,保护生态环境,实现可持续发展,具有重要意义。太阳能照明发展迅速,其装置几乎覆盖了整个照明领域。市场对太阳能照明产品的需求日趋增长,对产品质量的要求也越来越高。
  太阳能照明是以太阳能为能源,通过太阳能电池实现光电转换,白天用蓄电池积蓄、贮存电能,晚上通过控制器对电光源供电,实现所需要的功能性照明。
  太阳能照明由太阳能电池、充放电控制器、蓄电池、照明灯具组件及它们之间的电缆等几个主要部分组成。
  工作环境和特点
  1、环境温度变化范围:-40~50℃。先择光源和各种电器元件时必须考虑在此环境温度下的使用与寿命问题。
  2、由于雨、雪、雷电冰雹的浸蚀和干扰,必须具有合理的安全防护等级和防雷接地。
  3、连续阴雨天需要太阳能电池板、蓄电池具有足够的容量。
  4、蓄电池在充满时电压可达到14.7V,放电时可下降到10.7V左右,阴雨天时蓄电池的电压将会降到10V左右。在这样的情况下,一方面要通过控制器对蓄电池进行保护,另一方面要保证光源在高、低电压下均能可靠启动和稳定工作。
  分类
  1、按照太阳能光伏照明的电源分类
  (1)独立使用的太阳能光伏照明
  独立使用的太阳能光伏照明是将太阳能电池组件、蓄电池、照明部件、控制器以及机械结构等部件组合在一起,以太阳能为能源,在室外离网、独立使用的含有一个或多个照明组件的照明装置。它需要配用较大的太阳能电池(3~5倍的光源功率)、蓄电池来储存能量。
  (2)风光互补的太阳能照明
  在独立使用的太阳能照明装置上增设风力发电机与太阳能电池共同使用,从而提高效率,降低太阳能电池的设计容量。
  (3)太阳能与市电互补照明
  太阳能与市电互补太阳能照明是以太阳能为主要能源,供当天晚上照明用电,当阴雨天电池储能不足时,由市电供电的照明装置,可减小太阳能电池、蓄电池的装机容量。
  2、按使用的场合和功能分类
  (1)太阳能信号灯
  航海、航空和陆上交通信号灯的作用至关重要,许多地方电网不能供电,而太阳能信号灯可解决供电问题,光源以小颗粒定向发光的LED光源为主。取得了良好的经济效益和社会效益。
  (2)太阳能草坪灯
  光源功率0.1~1W,一般采用小颗粒发光二极管(LED)作为主要光源。太阳能电池板功率为0.5~3W,可采用1.2V镍电池等二电池。
  (3)太阳能景观灯
  应用于广场、公园、绿地等场所,采用各种造型的小功率LED点光源、线光源,也有冷阴极造型灯来美化环境。太阳能景观灯可以不破坏绿地而得到较好的景观照明效果。
  (4)太阳能标识灯
  用于夜晚导向指示、门牌、路口标识的照明。对光源的光通量要求不高,系统的配置要求较低,使用量较大。标识灯的光源一般可采用小功率LED或冷阴极灯。
  (5)太阳能路灯
  应用于村镇道路和乡村公路,是太阳能光伏照明装置主要应用之一。采用的光源有小功率高压气体放电(HID)灯、荧光灯、低压钠灯、大功率LED。由于其整体功率的限制,应用于城市主干道上的案例不多。随着与市政线路的互补,太阳能光伏照明路灯在主干道上的应用将越来越多。
  (6)太阳能杀虫灯
  应用于果园、种植园、公园、草坪等场所。一般采用具有特定光谱的荧光灯,比较先进的使用LED紫光灯,通过其特定谱线辐射诱杀害虫。
  (7)太阳能灯箱
  用于广告灯箱,有待于进一步开发。随着太阳能技术和光源技术的不断提高,太阳能光伏照明还会有更多的使用场合和功能。
  (8)太阳能手电筒
  采用LED作为光源,可以在野外活动或紧急情况时使用。
  3、按太阳能光伏照明光源供电方式分类
  (1)直接式供电
  太阳能电池板所发的电贮存在蓄电池中,由蓄电池直接为光源供电。
  (2)间接式供电(逆变供电)逆变器将直流电转换成交流电,再为照明光源供电,逆变供电会增加10%~20%的功率损耗。
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