太陽能光伏發(fā)電實(shí)用技術(shù)(共11頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上太陽能光伏發(fā)電實(shí)用技術(shù)摘要：本文通過介紹光伏建筑一體化，以引起業(yè)界人士對太陽能利用的廣泛關(guān)注。文中分別對光伏屋頂和光伏幕墻鋪設(shè)太陽電池板發(fā)電形式和特點(diǎn)進(jìn)行分析，以期不斷擴(kuò)大太陽能的應(yīng)用范疇。巨大能源的太陽東升西落，成為匆匆過客未被人們充分利用。若在世界陸地的0.5面積（恰為中國城鎮(zhèn)占地之和）上安裝太陽電池，將能供應(yīng)全球所需能源，所以找宇宙要效益索取太陽能是當(dāng)務(wù)之急。我國太陽能資源的數(shù)量、分布的普遍性、供應(yīng)的清潔性、技術(shù)的可靠性都優(yōu)越于風(fēng)能、水能和生物質(zhì)能等可再生能源。目前大量能源消耗難以面對，專家估計(jì)，再過50年，全世界可再生能源比例將50的總一次能源，其中太陽能可占

2、到1315十分可觀。所以加大光伏發(fā)電力度刻不容緩。1 光伏發(fā)電利用范疇1.1 充分利用太陽光目前國內(nèi)外許多建筑光學(xué)工作者指出，首先應(yīng)掌握太陽能日照量三要素：季節(jié)，夏季日照量最高，冬季最低。天氣，正午日照量最高，晴、陰雨天則相應(yīng)降低。方位，以正南向效率為100，則東西向?yàn)?2，北向?yàn)?0的輸出量。但在實(shí)際應(yīng)用中，太陽電池方陣輸出降低的原因很多，如日照量的多少，太陽電池鏡面污垢產(chǎn)生的程度，溫度上升及轉(zhuǎn)換器損失等。加上太陽能控制器損失的5，總發(fā)電容量為設(shè)置容量的8595；其次是發(fā)電量估算：太陽電池容量=太陽電池最大輸出×設(shè)置數(shù)量。如以最大輸出功率50W太陽電池為例，設(shè)置20片時(shí)，則其輸出容

3、量=50W×20=1kWp，表1示某市7月底的光伏發(fā)電量。表1 夏季南向日發(fā)電量時(shí)間/h 06 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 024 發(fā)電量/kWh 0 0.3 0.9 1 1.6 2 2.1 1.9 1.8 1.5 1 0.7 0.2 0 15.1 1.2 太陽能應(yīng)用多樣化從收集到的有關(guān)資料來看，歷年的成果涵蓋許多方面。近年來涉及的領(lǐng)域又有了發(fā)展。分別為太陽能光伏建筑一體化、光伏電站、光伏照明和光伏設(shè)施等方面的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。2 太陽能光伏建筑一體化2.1 基本概念2.1.1 定義光伏幕墻（屋頂）是將傳統(tǒng)幕墻（屋頂）與光電轉(zhuǎn)換技術(shù)相結(jié)合的一

4、種新型建筑。換句話說，主要是利用太陽能發(fā)電的一種新型、綠色的能源技術(shù)。光伏與建筑相結(jié)合的進(jìn)一步目標(biāo)，是將光伏器件與建筑材料集成化。通常建筑物墻面多采用馬賽克、涂料等材質(zhì)，為了美觀，還以價(jià)格較高的玻璃幕墻達(dá)到保護(hù)和裝飾的雙重目的。若能將屋頂、向陽的外墻、窗戶都由光伏器件取代，則既能作為建材使用又能發(fā)電，可謂一舉兩得。當(dāng)然，對太陽電池組件來講，還需具有絕熱保溫、電氣絕緣、防水防潮、強(qiáng)度、剛度和不易破裂等性能。2.1.1.1 光伏幕墻（屋頂）設(shè)計(jì)除了需要考慮太陽電池、光組件、導(dǎo)線、逆變器和整流器等因素以外，還必須保證對建筑幕墻（屋頂）安全等功能的落實(shí)。其性能指標(biāo)參數(shù)在滿足有關(guān)的國家規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的前

5、提下，并使其具備上佳使用效果，還要注重其安裝朝向。一般來說，太陽電池板應(yīng)裝在樓群中接受光照時(shí)間長的那些部位，如女兒墻、墻楣（屋頂）等；通常選擇幕墻面朝南、東南和西南之間，在一定條件下亦可東向和西向。太陽電池板還可作為固定的遮陽板（頂棚）之類的材料。既可得光能，又易散熱，可謂最佳組合。特別值得注意的是，要把光伏和傳統(tǒng)建筑有機(jī)地結(jié)合在一起，合理選擇其結(jié)構(gòu)形式和布局，使其最終達(dá)到既利用了太陽能，又能滿足性能要求及人們的感觀滿意程度。2.1.1.2 光伏建筑特點(diǎn)（表2）是一種集發(fā)電、隔音、隔熱、安全和裝飾功能為一身的新型功能性建筑，它不但突破了傳統(tǒng)建筑以消極的辦法減少能量損失，而是積極利用光伏技術(shù)，把

6、以往被當(dāng)作有害因素被屏蔽掉的太陽光，轉(zhuǎn)化為被人們利用的電能，而且還是一種潔凈能源。還充分考慮了太陽電池板的電能轉(zhuǎn)化工藝、結(jié)構(gòu)和安裝的電氣絕緣性，將幕墻和光伏技術(shù)有機(jī)地結(jié)合。如將接線端子排裝在幕墻橫、豎縫的不可見內(nèi)腔，便于拆卸維護(hù)，電路布線的穩(wěn)固、快捷。即使遇到雨雪等惡劣天氣，也不致于出現(xiàn)漏電、短路等問題，讓指標(biāo)達(dá)到國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。表2 光伏建筑一體化特點(diǎn)序號 優(yōu)勢 備注 1 太陽電池組件是一種固態(tài)裝置，能將太陽光直接轉(zhuǎn)換成電能 勿需轉(zhuǎn)動零件、燃料，不會產(chǎn)生污染 2 已經(jīng)證實(shí)太陽電池組件的預(yù)期壽命長 可達(dá)30年 3 太陽能光伏系統(tǒng)已被成功地應(yīng)用于成千上萬棟建筑上 含小型、中型、大型等案例 4 太陽

7、電池組件呈模塊化，是一種分散式的電力生產(chǎn)裝置 不是大型集中式的發(fā)電廠 5 偏遠(yuǎn)地區(qū)的太陽電池是一種符合改善成本的現(xiàn)實(shí)選擇 傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)輸配電線路價(jià)格昂貴 6 建筑屋頂（幕墻）可以為光伏系統(tǒng)提供大量面積，尤其在人口密集地 指不要占用額外昂貴的土地 7 安裝在建筑物上的太陽電池方陣，省去各類支撐構(gòu)件 無需多余的基礎(chǔ)設(shè)施 8 直接向電網(wǎng)輸送電力，省去一系列輸配電費(fèi)用 減少各級別傳輸線路的電壓損失 9 能夠在供電尖峰時(shí)刻提供足夠的電力 以適時(shí)降低該緊急時(shí)段的電量需求 10 完全可能取代傳統(tǒng)的建筑材料 使光伏系統(tǒng)擔(dān)負(fù)起雙重角色 11 有效地減輕對環(huán)境的光污染 造福于人類 12 以多種創(chuàng)新的方式，渲染獨(dú)

8、具魅力的建筑外觀 使建筑物更加完美、潔凈 13 配備蓄電池后，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)確保自身用電 還能夠滿足用電設(shè)施的不間斷供電要求 注：利用太陽能，不僅可以滿足建筑能源供應(yīng)的需求，實(shí)現(xiàn)建筑物的0排放，而且可以使每棟建筑都成為小型分散的網(wǎng)絡(luò)電力生產(chǎn)者。2.1.2 光伏與建筑相結(jié)合從20世紀(jì)50年代太陽電池的空間應(yīng)用，到今天的太陽能光伏集成，世界光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過了半個(gè)世紀(jì)的歷程。隨著太陽電池組件成本的不斷下降，光伏市場發(fā)展迅速。特別值得一提的是，光伏建筑的并網(wǎng)發(fā)電，2002年并網(wǎng)發(fā)電占總光伏應(yīng)用的51，已成為最大的光伏市場。2.1.2.1 結(jié)合形式光伏建筑幕墻（屋頂）的有機(jī)結(jié)合稱為光伏建筑一體化（圖

9、1），它有明顯的優(yōu)勢。在國外，又細(xì)分成建筑與屋頂集成（BIPV）和光伏在屋頂附著（BAPV）的兩種設(shè)計(jì)。當(dāng)光伏方陣安裝在建筑物上時(shí)，對光伏系統(tǒng)生命周期等有非常大的影響，如其造價(jià)可占到總成本的1040。以往，大多數(shù)光伏屋頂系統(tǒng)的安裝都是千篇一律的傳統(tǒng)模式。而現(xiàn)在，越來越多的工程技術(shù)人員都能根據(jù)屋頂形式、安裝材料和選用組件的不同等進(jìn)行特殊優(yōu)化構(gòu)想，有效地減少了材質(zhì)、勞動力等成本。把特制的光伏組件作為傳統(tǒng)建材的一部分，致使建筑具有很大的吸引力。（1）系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、安裝階段和確定最佳方案策略時(shí)，需要考慮很多相關(guān)問題。分清BIPV與BAPV的區(qū)別：前者是將光伏方陣作為建筑材料結(jié)構(gòu)的功能部分，包括用太陽電池

10、組件取代傳統(tǒng)的屋頂材料等；后者則是在完整的建筑物上增加光伏方陣，這種施工（制造）成本高（低）于前者。圖1 光伏建筑一體化形式（2）結(jié)合工程規(guī)模方面，對于小型工程計(jì)劃，20kWp建筑一體化并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。所需面積200m2，總造價(jià)約100萬元；中型計(jì)劃，40kWp建筑一體化并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，所需面積400m2，總造價(jià)約200萬元；大型計(jì)劃，100kWp的建筑一體化并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，所需要面積1000 m2?？傇靸r(jià)約500萬元。2.1.2.2 光伏屋頂太陽電池方陣與建筑采取適宜地結(jié)合，會收到很好的效果。圖2形象地示出光伏屋頂發(fā)電的電池組件、控制器、逆變器和蓄電池等部分的所在位置。下面以揚(yáng)中設(shè)計(jì)建造的獨(dú)立式光

11、伏屋頂發(fā)電系統(tǒng)為例，展現(xiàn)光伏建筑一體化的成果及優(yōu)勢，見圖3。并講述其屋頂發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程。（1）組裝要根據(jù)屋頂?shù)拿娣e、傾角，選擇適當(dāng)組件型號和系統(tǒng)功率，同時(shí)確定其安裝方式。經(jīng)過實(shí)測，屋頂朝向正南，其傾角為35°正好符合光伏系統(tǒng)的安裝方向和傾角。根據(jù)屋頂實(shí)際尺寸，選擇160Wp組件（1 580mm×808mm×50mm）16塊，系統(tǒng)功率160Wp×16=2 560kWp，組件排列成4行×4列，并與屋面保持40mm距離，以便于空氣流通、降低夏季組件的溫度，避免溫度過高而影響組件功率。太陽電池組件 圖2 光伏屋頂一體化圖3 光伏屋頂一體化框圖在屋面

12、上預(yù)埋固定件，共計(jì)16只M16不銹鋼螺栓。通過L型連接件將固定組件的角鋼固定在螺栓上。并可以上下、前后調(diào)節(jié)，以確保其組件處在同一高度和同一水平線上。安裝時(shí)，預(yù)先將4塊組件配裝成一個(gè)整體，且牢固連線，將其固定于4只M16預(yù)埋螺栓上。用同樣的方法安裝其他連接件。與此同時(shí)調(diào)整好組件的高度和上下邊距離，保證形成一個(gè)整體。整個(gè)屋面整齊、美觀，實(shí)現(xiàn)了光伏與建筑完全一體化預(yù)期目標(biāo)。（2）光伏屋頂一般采用并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)這種方法在國內(nèi)尚未有大范圍使用。尤其在解決并網(wǎng)、電費(fèi)計(jì)算等一系列政策問題前，多采用獨(dú)立光伏屋頂發(fā)電系統(tǒng)。其原則是，優(yōu)先用太陽能所發(fā)的電，當(dāng)供電不足時(shí)，再采用電網(wǎng)輔助供電。這樣既解決太陽能發(fā)電

13、系統(tǒng)少投資，又能確保一年里全天候用電，是一種比較經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠的方式。揚(yáng)中這套住宅太陽能供電系統(tǒng)的負(fù)載為家庭日常用電，除空調(diào)系統(tǒng)外的所有用電都用太陽能。按照當(dāng)?shù)剌椪諚l件，該系統(tǒng)平均日發(fā)電5kWh，完全滿足家用電。光伏屋頂系統(tǒng)配置如下：蓄電池電壓下降至43.2V時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入過放保護(hù)，自動切換成電網(wǎng)供電；電池組件，經(jīng)對蓄電池充電后，它的電壓恢復(fù)到48V時(shí)，又自動從電網(wǎng)切換到太陽能供電。這樣，不論陰雨天用電量的多寡，都可確保年度全天候供電。2.1.2.3 光伏幕墻太陽電池方陣安裝在建筑幕墻上，則組成光伏幕墻。一般情況下，其立柱和橫梁都是采用斷熱鋁型材，除了滿足JGJ102規(guī)范和JG3035標(biāo)準(zhǔn)之外，剛度

14、高一些為好，同時(shí)，電池方陣要能夠便于更換。太陽能基礎(chǔ)知識陽光就是所謂的太陽能，可以用來發(fā)電，提供熱水以及供熱、制冷和為建筑物供暖。 光伏電池（太陽能電池）系統(tǒng)可以將太陽光直接轉(zhuǎn)化成電力。一個(gè)太陽能或光伏電池由可吸收太陽光的半導(dǎo)體材料組成。太陽能激活原子中的電子，產(chǎn)生游離電子，這些電子流經(jīng)半導(dǎo)體材料就產(chǎn)生電流。通常40個(gè)光伏電池為一個(gè)基本單元，10個(gè)基本單元組成一個(gè)光伏電池組，這樣的電池組可為單體建筑供電。大容量光伏電池組可用于發(fā)電廠發(fā)電。發(fā)電廠通常采用集中型太陽能系統(tǒng)，陽光經(jīng)鏡面反射到焦點(diǎn)上聚焦產(chǎn)生高熱，可以用來產(chǎn)生蒸汽并進(jìn)而轉(zhuǎn)化成機(jī)械能來發(fā)電。太陽能熱水系統(tǒng)主要包含兩大部分：太陽能收集器以及

15、貯藏器。典型的是平面收集器是一個(gè)用透明表面做成的狹窄長方形盒子，通常被安裝在屋頂?shù)某柮妫ㄕ龑χ枺?。?dāng)太陽光被收集器中的吸收平面吸收后，就能加熱收集器管中的流體。然后該受熱流體會流至貯藏器這個(gè)系統(tǒng)既使用泵也同時(shí)考慮了重力的使用，因?yàn)樗诩訜岷?，并不改變其自然流動的趨勢。有些系統(tǒng)并不一定用水作為中間的吸熱介質(zhì)，通常是有其它介質(zhì)吸收了熱量之后，再通過貯藏器中線圈去加熱收集器管中的水。很多商用建筑的太陽能使用不僅僅局限于熱水的供應(yīng)。太陽能的過程加熱系統(tǒng)可以用來加熱這些建筑物。比如說利用太陽能通風(fēng)系統(tǒng)來將進(jìn)入建筑物內(nèi)部的空氣進(jìn)行預(yù)熱，相反，太陽能也可以被用于制冷。在利用太陽能加熱建筑物的情況中不一

16、定都得安裝收集器，一些建筑物可以被設(shè)計(jì)成太陽能直接加熱型的。這些建筑物的共性為帶有大面積的朝南窗戶。用于吸收和儲存太陽能的材料可直接安裝在建筑物的樓面和墻體里，這樣它們就能在白天吸收熱量而在晚上緩慢地釋放熱量這一過程就被稱為直接吸收（太陽能）。同時(shí)這種系統(tǒng)還可以為建筑物提供自然光照明，也就是利用白天的日光來為建筑物內(nèi)部提供光源。如果一個(gè)游離于地球大氣層之外的衛(wèi)星將一塊平板正對著太陽光，那么平板表面每平方米所受到的太陽能輻射強(qiáng)度為1367瓦(W/m2)。這個(gè)數(shù)值稱為太陽能常數(shù)，它代表在理想狀態(tài)下能從太陽那兒獲得的能量的數(shù)量(我們知道745.7 W等于1馬力)。如果這一能量值用熱量來表示，則太陽能

17、常數(shù)等于每平方英尺每小時(shí)442個(gè)英國熱能單位，即442Btu/f2/hr，若用平方米來表示，就是4773.6Btu/m2/hr，因?yàn)?平方米等于10.8平方英尺。當(dāng)大量的太陽能通過地球大氣層輻射至地球表面時(shí)，并不是所有的能量都能被地球表面所捕獲。因?yàn)樘栞椛湟坏┐┰降厍虼髿鈱?，就會有很多能量被空氣分子、水滴和灰塵粒子彈射而發(fā)散，或者被臭氧層、水滴和二氧化碳?xì)怏w分子所吸收而不能到達(dá)地球表面。這種太陽能被大氣層中氣體分子所吸收的現(xiàn)象就能解釋為什么當(dāng)云層增厚，且在地上形成陰影時(shí)，我們會感到比較涼快。 太陽能介紹 太陽內(nèi)部高溫核聚變反應(yīng)所釋放的輻射能。太陽向宇宙空間發(fā)射的輻射功率位3。8×1

18、023kW的輻射值，其中20億分之一到達(dá)地球大氣層。到達(dá)地球大氣層的太陽能，30%被大氣層反射，23%被大氣層吸收，其余的到達(dá)地球表面，其功率為8×1013kW。20世紀(jì)以來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對能源的需求量不斷增長。化石能源資源的有限性，以及他們在燃燒過程中對全球氣候和環(huán)境所產(chǎn)生的影響日益為人們所關(guān)注。從資源、 環(huán)境、 社會發(fā)展的需求看，開發(fā)和利用新能源和可再生能源是必然的趨勢。在新能源和可再生能源家族中，太陽能成為最引人注目，開展研究工作最多，應(yīng)用最廣的成員。一般認(rèn)為太陽能是源自氦核的聚合反應(yīng)。 太陽幅射能穿越大氣層，因受到吸收、散射及反射的作用，故能夠直接

19、到達(dá)地表的太陽幅射能僅存三分之一，又其中是照射在海洋上，于是僅剩下約×17千瓦小時(shí)，數(shù)值約為美國年所消費(fèi)能倍。未被吸收或散射而能夠直達(dá)地表的太陽幅射能稱為直接幅射能；而被散射的幅射能，則稱為漫射（）幅射能，地表上各點(diǎn)的總太陽幅射能即為直接和漫射幅射能二者的總和。太陽能利用 太陽能是一種清潔的可再生的巨大能源，就目前來看太陽能利用途徑可分為三種： 一、通過光熱轉(zhuǎn)換，把太陽光轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。例如在生活中用的太陽房、太陽熱水器、太陽灶。在工農(nóng)業(yè)上用的太陽能干燥、太陽能冶煉、太陽能砼養(yǎng)生，太陽能溶解瀝青等。 二、光電轉(zhuǎn)換：把太陽光轉(zhuǎn)換成電能加以利用，目前常用的有單晶硅、多晶硅、非晶硅光伏

20、發(fā)電等。 三、光合作用：即太陽能的生物轉(zhuǎn)化，通過生物的光合作用，把太陽光轉(zhuǎn)化成生物質(zhì)能貯存起來。地球上每個(gè)綠葉都是一個(gè)太陽能集熱器，它的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它形式的太陽能集熱器面積。人常說萬物生長靠太陽，但是目前地球上所有生物所利用的太陽能，還不到投射到地球表面的太陽能的 （×千瓦），通過光合作用，進(jìn)入生物系統(tǒng)。人類如果通過對光合作用的研究，提高對太陽能利用的，人類的食物將會又增加一倍，所以說，太陽能的潛力是很大的，是人類最持久的未來的現(xiàn)實(shí)能源。 太陽能優(yōu)點(diǎn) 太陽能作為一種新能源，它與常規(guī)能源相比有三大特點(diǎn)：第一：它是人類可以利用的最豐富的能源。據(jù)估計(jì)，在過去漫長的11億年中，太陽消耗了它

21、本身能量的2%。今后足以供給地球人類，使用幾十億年，真是取之不盡，用之不竭。第二：地球上，無論何處都有太陽能，可以就地開發(fā)利用，不存在運(yùn)輸問題，尤其對交通不發(fā)達(dá)的農(nóng)村、海島和邊遠(yuǎn)地區(qū)更具有利用的價(jià)值。第三：太陽能是一種潔凈的能源。在開發(fā)利用時(shí)，不會產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣、也沒有噪音，更不會影響生態(tài)平衡。絕對不會造成污染和公害。太陽能電池 太陽電池，又稱光伏電池，是一種將太陽光能直接轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體器件。光生伏打現(xiàn)象是由法國著名物理學(xué)家貝克勒于年發(fā)現(xiàn)的。直到年第一個(gè)實(shí)用的硅太陽電池，才在美國貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功。以后不久即被人造衛(wèi)星使用，目前，太陽電池已成為航天器的重要電源，對于工作期較長（幾個(gè)月

22、以上）的航天器，絕大多數(shù)都是由太陽電池供給電能，太陽電池技術(shù)的進(jìn)展，也促進(jìn)了航天技術(shù)的發(fā)展。 近幾年國際上光伏發(fā)電發(fā)展迅速，美國、歐洲、日本先后制定了龐大的光伏發(fā)電發(fā)展計(jì)劃，年美國和歐洲，相繼宣布“百萬屋頂光伏計(jì)劃”。日本年補(bǔ)貼“屋頂光伏計(jì)劃”的經(jīng)費(fèi)大約萬美元。美國計(jì)劃到年安裝太陽電池。日本的目標(biāo)是。印度計(jì)劃年太陽電池總產(chǎn)量為，其中年為。 太陽能熱水器 早期最廣泛的太陽能應(yīng)用即用于將水加熱，現(xiàn)今全世界已有數(shù)百萬太陽能熱水裝置。太陽能熱水系統(tǒng)主要元件包括收集器、儲存裝置及循環(huán)管路三部分。此外，可能還有輔助的能源裝置（如電熱器等）以供應(yīng)無日照時(shí)使用，另外尚可能有強(qiáng)制循環(huán)用的水，以控制水位或控制電動

23、部份或溫度的裝置以及接到負(fù)載的管路等。依循環(huán)方式太陽能熱水系統(tǒng)可分兩種： （a）自然循環(huán)式 此種型式的儲存箱置于收集器上方。水在收集器中接受太陽幅射的加熱，溫度上升，造成收集器及儲水箱中水溫不同而產(chǎn)生密度差，因此引起浮力，此一熱虹吸現(xiàn)像（thermosiphon），促使水在除水箱及收集器中自然流動。由與密度差的關(guān)系，水流量于收集器的太陽能吸收量成正比。此種型式因不需循環(huán)水，維護(hù)甚為簡單，故已被廣泛采用。（b）強(qiáng)制循環(huán)式熱水系統(tǒng)用水使水在收集器與儲水箱之間循環(huán)。當(dāng)收集器頂端水溫高于儲水箱底部水溫若干度時(shí)，控制裝置將啟動水使水流動。水入口處設(shè)有止回閥（）以防止夜間水由收集器逆流，引起熱損失。由此種

24、型式的熱水系統(tǒng)的流量可得知（因來自水的流量可知），容易預(yù)測性能，亦可推算于若干時(shí)間內(nèi)的加熱水量。如在同樣設(shè)計(jì)條件下，其較自然循環(huán)方式具有可以獲得較高水溫的長處；，但因其必須利用水，故有水電力、維護(hù)（如漏水等）以及控制裝置時(shí)動時(shí)停，容易損壞水等問題存在。因此，除大型熱水系統(tǒng)或需要較高水溫的情形，才選擇強(qiáng)制循環(huán)式，一般大多用自然循環(huán)式熱水器。太陽能路燈 太陽能路燈由以下幾部分組成：太陽電池、蓄電池、控制逆變器、光控及計(jì)時(shí)器、發(fā)光體。太陽能路燈是一個(gè)自動控制的工作系統(tǒng)，只要設(shè)定該系統(tǒng)的工作模式就會自動控制工作?？刂颇Ｊ揭话惴譃槿N：光控啟動、光控關(guān)閉；計(jì)時(shí)控制啟動和計(jì)時(shí)控制關(guān)閉；光控啟動、計(jì)時(shí)控制關(guān)

25、閉，我們一般選定該模式工作方式，燈在陽光低到設(shè)定值時(shí)傳感控制啟動燈工作，同時(shí)進(jìn)行計(jì)時(shí)開始。當(dāng)計(jì)時(shí)到設(shè)定時(shí)間時(shí)就停止工作。本系統(tǒng)的太陽電池有兩種作用：一、在白天為蓄電池充電；二、做光控傳感器，用RC元件的充電放電。我們一般采用18瓦或36瓦低壓鈉燈做為光源，因?yàn)槠涔庑г诠庠粗凶罡?。太陽能路燈是理想的道路照明燈具，隨著人們生活的提高和社會的不斷發(fā)展，它將被廣泛利用，使太陽賜給大地的光明在夜晚為人類照明。 由于太陽能草坪燈獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，近年來得到迅速發(fā)展。草坪燈功率小，主要以裝飾為目的，對可移動性要求高。另外，電路鋪設(shè)困難，防水要求高，這些使得由太陽電池供電的草坪燈顯示出許多前所未有的優(yōu)勢。尤其國外市

26、場對太陽能草坪燈需求十分巨大，年，僅廣東和深圳用于制造出口太陽能草坪燈消耗的太陽能電池就達(dá)到，相當(dāng)于當(dāng)年國內(nèi)太陽能電池產(chǎn)量的，今年仍然保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭，這是人們沒有預(yù)料到的。同時(shí)，由于發(fā)展太快，有些產(chǎn)品技術(shù)上不夠成熟，在光源的選擇以及電路設(shè)計(jì)中存在許多缺陷，降低了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，浪費(fèi)了許多資源。本文針對上述存在的問題，提出我們的看法，供生產(chǎn)太陽能草坪燈的工廠參考。 太陽能草坪燈光源的選擇 目前多數(shù)草坪燈選用作為光源，壽命長，可以達(dá)到以上，工作電壓低，非常適合應(yīng)用在太陽能草坪燈上。特別是技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了其關(guān)鍵的突破，并且其特性在過去年中有很大提高，其性能價(jià)格比也有較大的提高。另外，由低壓直

27、流供電，其光源控制成本低，使調(diào)節(jié)明暗，頻繁開關(guān)都成為可能，并且不會對的性能產(chǎn)生不良影響。還可以方便地控制顏色，改變光的分布，產(chǎn)生動態(tài)幻景，所以它特別適用在太陽能草坪燈上。但是有它許多固有的特性，使用時(shí)如果不注意就會造成不良后果。目前市場上銷售的發(fā)光效率僅能達(dá)到 ，只能達(dá)到三色基色高效節(jié)能燈，三色基色高效節(jié)能燈的發(fā)光效率可以達(dá)到 ，從價(jià)格上看，目前生產(chǎn)每的成本：三色基色高效節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn)流器）元，年白光價(jià)格為元，目前生產(chǎn)每的成本價(jià)格相差懸殊。從使用壽命上看，三色基色高效節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn)流器）的壽命可以達(dá)到，可以達(dá)到以上，從表面上看壽命是三色基色高節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn)流器）的幾十倍，但是事實(shí)并非如此

28、。目前太陽能草坪燈大多數(shù)采用超高亮白光，它在下超高亮白光光通維持率達(dá)到初始強(qiáng)度的時(shí)間（壽命）不到，復(fù)旦大學(xué)電光源所曾經(jīng)證明上述論點(diǎn)。這就是說，目前在許多情況下并非最好的太陽能草坪燈光源，除非它是低檔的使用年限僅年的太陽能草坪燈，或者是以下的太陽能草坪燈。對于以上的太陽能草坪燈，最好使用三色基色高效節(jié)能燈。目前有一些太陽能草坪燈用只超高亮白光，輸入功率以上，在這種情況下如果用三色基色高效節(jié)能燈，價(jià)格只有的，光通量是原來的倍，可喜的是現(xiàn)在已經(jīng)研制成功的低壓直流三色基色高效節(jié)能燈，壽命可以達(dá)到。 根據(jù)上面分析，我們認(rèn)為以下的小功率太陽能草坪燈，有調(diào)節(jié)明暗，頻繁開關(guān)的功能，一般應(yīng)該使用作為光源。但是在

29、使用超高亮白光時(shí)特別要注意光通維持率問題，否則容易引起質(zhì)量事故。對于功率較大的太陽能草坪燈，目前使用三色基色高效節(jié)能燈比較合理。這里要強(qiáng)調(diào)的是，以上結(jié)論僅僅是目前的分析，當(dāng)技術(shù)水平提高以后，價(jià)格下降，以上結(jié)論需要調(diào)整。升壓電路效率的提高bsp; 小功率太陽能草坪燈一般都有升壓電路，目前各廠家采用震蕩電路，電感升壓。電感采用標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器，標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器中使用開放磁路，磁通損失大，所以電路效率低。如果采用閉合磁路制造電感升壓，如磁環(huán)，升壓電路效率將有很大提高。我們曾經(jīng)用磁環(huán)制造電感，在同等條件下進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)，對比樣品分別是浙江寧波某工廠及江蘇鎮(zhèn)江某工廠生產(chǎn)的小功率太陽能草坪燈，采用閉合磁路制造電

30、感要比采用標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器效率提高。 （）的特性接近穩(wěn)壓二極管，工作電壓變化，工作電流可能變化左右。為了安全，普通情況下使用串聯(lián)限流電阻，極大的能量損失顯然不適合太陽能草坪燈，并且亮度隨工作電壓變化。升壓電路是一個(gè)好辦法，也可以用簡單的恒流電路，總之一定要自動限流，否則將損壞。 （）一般的峰值電流，反高能電池反接或者蓄電池空載，升壓電路峰值電壓過高時(shí)很可能超過這個(gè)極限，損壞。 （）溫度特性不好，溫度上升，光通量下降，夏季使用要注意。 （）工作電壓離散性大，同一型號，同一批次的工作電壓都有一定差別，不宜并聯(lián)使用。一定要并聯(lián)使用，應(yīng)該考慮均流。 （）超高亮白光色溫為，目前低色溫的超高亮白光尚沒有進(jìn)入

31、市場，所以用超高亮白光制造的太陽能草坪燈光穿透能力比較差，所在光學(xué)設(shè)計(jì)上要注意。 （）靜電對超高亮白光影響很大，在安裝時(shí)要有防靜電設(shè)施，工人要佩帶防靜電手腕帶，受靜電傷害的超高亮白光當(dāng)時(shí)可以憑眼睛看不出來，但是使用壽命將變短。 蓄電池充放電控制及溫度補(bǔ)償 由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中對蓄電池充放電控制要比普通蓄電池充放電控制復(fù)雜一些。太陽能草坪燈充放電控制電路設(shè)計(jì)的成功將決定產(chǎn)品的成功，一個(gè)正確的控制電路應(yīng)該具有以下功能：防止反充電功能，防止過充電功能，防止蓄電池過放電功能，鉛酸蓄電池的溫度補(bǔ)償功能。對于太陽能草坪燈來說，如果使用電池，不需要防止蓄電池過放電功能，如果太陽能電池功率相對蓄電池不大的話，也可以不考慮防止過充電功能。這就是目前許多太陽能草坪燈都使用電