太陽能設(shè)備選型指南

太陽能設(shè)備選型指南如何選購經(jīng)濟實用的太陽能燈具產(chǎn)品Wp=Wpeak表示太陽能電池的峰值功率每天隨著太陽照射的角度不同，輸出的功率也不相同.Wp表示的最大輸出功率.隨著太陽能光伏技術(shù)的發(fā)展和進步，在民用方面首先應(yīng)用在照明燈具上，近幾年來，太陽能燈具產(chǎn)品由于環(huán)保節(jié)能的雙重優(yōu)勢，太陽能庭院燈和太陽能草坪燈，太陽能裝飾燈等方面的應(yīng)用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模。如何在眾多耀眼的商業(yè)廣告中，選擇一款比較適合當?shù)貧夂驐l件而又經(jīng)濟實用的太陽能燈具產(chǎn)品呢？這一直是用戶的最終疑問？在太陽能照明燈具的設(shè)計中，涉及光源、太陽能電池系統(tǒng)、蓄電池充放電控制許多因素，其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會造成產(chǎn)品缺陷。那就讓我們先了解一下太陽能燈具組成吧！1、太陽能電池板2、充放電控制器3、蓄電池4、負載5、燈具外殼太陽能電池太陽能電池主要功能在將光能轉(zhuǎn)換成電能，這個現(xiàn)象稱之為光伏效應(yīng)。在眾多太陽光電池中較普遍且較實用的有單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池及非晶硅太陽能電池等三種，在太陽光充足日照好的東西部地區(qū)，采用多晶硅太陽能電池為好，因多晶硅太陽能電池生產(chǎn)工藝相對簡單，價格比單晶低。轉(zhuǎn)換效率在近幾年不斷提高。在陰雨天比較多陽光相對不是很充足的南方地區(qū)，采用單晶硅太陽能電池為好，因單晶硅太陽能電池電性能參數(shù)比較穩(wěn)定。當然非晶硅太陽能電池在室內(nèi)陽光很弱的情況下比較好，因為非晶硅太陽能電池對太陽光照條件要求比較低。首先，任何一款太陽能燈具產(chǎn)品我們必須先了解太陽能電池，太陽能電池有五大電性能參數(shù)：1、Ic是短路電流2、是峰值電流3、Voc是開路電壓4、Vm是峰值電壓5、Pm是峰值功率Pm是峰值功率=血是峰值電流某Vm是峰值電壓注：以上計算跟據(jù)太陽能電池的外特性對于單片太陽能電池來說，它是一個PN結(jié)，除了當太陽光照射在上面時，它能夠產(chǎn)生電能外，它還具有PN結(jié)的一切特性。在標準光照條件下，它的額定輸出電壓為0.48V。在太陽能照明燈具使用中的太陽能電池組件都是由多片太陽能電池連接構(gòu)成的。用戶可以先看太陽能電池來知道價格，性能及太陽能燈具照明的穩(wěn)定性，下面我會根據(jù)和負載，蓄電池之間作介紹。充放電控制器無論太陽能燈具大小，一個性能良好的充放電控制電路是必不可少的。為了延長蓄電池的使用壽命，必須對它的充放電條件加以限制，防止蓄電池過充電及深度放電，.另外，由于太陽能光伏發(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。對于太陽能燈具的設(shè)計來說，成功與失敗往往就取決于充放電控制電路的成功與失敗。沒有一個性能良好的充放電控制電路，就不可能有一個性能良好的太陽能燈具。充放電控制器必須要到以下幾個特點：1、防反充電控制2、防過充電控制3、防過放電控制4、溫度補償蓄電池由于太陽能光伏發(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，把白天太陽能電池組件的能量盡量存儲下來，同時還要能夠存儲滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄電池容量過大，一方面蓄電池始終處在虧電狀態(tài)，影響蓄電池壽命，同時造成浪費。蓄電池的選擇也是要看太陽能電池，負載來確定的，下面我們在系統(tǒng)設(shè)計中作介紹。負載太陽能燈具產(chǎn)品以節(jié)能環(huán)保為優(yōu)勢，當然負載要節(jié)能，壽命長。我們一般采用LED燈與12V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，可以達100000小時以上，工作電壓低，非常適合應(yīng)用在太陽能草坪燈上。庭園燈一般采用12V直流節(jié)能燈，直流節(jié)能燈電壓為直流，無需逆變，方便安全。路燈一般采用12V直流節(jié)能燈與低壓鈉燈，低壓鈉燈光效高（可達200LM/W）。但由于低壓鈉燈價格比較昂貴，采用較少。燈具外殼系統(tǒng)設(shè)計一款好的太陽能燈具產(chǎn)品，關(guān)鍵在于系統(tǒng)設(shè)計，怎樣才是合理的系統(tǒng)設(shè)計呢？那就讓我們先了解一下影響系統(tǒng)的幾個重要因素吧！緯度太陽能方陣面上的年總輻射量最長無日照天數(shù)日耗電量平均每日峰值日照時數(shù)讓我們試想一下：如果太陽能電池充電量不足每天放電量會怎樣呢？如果連續(xù)幾年陰雨天系統(tǒng)還能照明嗎？這些問題都要我們設(shè)計人員的精心設(shè)計。下面我又給大家介紹一種簡單判斷太陽能燈具系統(tǒng)性能的方法：我們必須知道系統(tǒng)負載功率，1：太陽能電池功率必須比負載功率高出4倍以上系統(tǒng)才能正常工作。2：蓄電池容量必須比負載日耗電量高出3倍以上（西部地區(qū)），南方地區(qū)要高出5倍以上為好。太陽能燈具之一1太陽能電池的外特性從應(yīng)用的角度論述，大家主要關(guān)心的是太陽能電池的外特性。首先，對于單片太陽能電池來說，它是一個PN結(jié)，除了當太陽光照射在上面時，它能夠產(chǎn)生電能外，它還具有PN結(jié)的一切特性。在標準光照條件下，它的額定輸出電壓為0.48V。在太陽能照明燈具使用中的太陽能電池組件都是由多片太陽能電池連接構(gòu)成的。它具有負的溫度系數(shù)，溫度每上升一度，電壓下降2mV，對于多片太陽能電池組成的太陽能電池組件。太陽能電池一般都如下參數(shù)：Ic是短路電流，Im是峰值電流，Voc是開路電壓。Vm是峰值電壓，Pm是峰值功率。在使用中，太陽能電池開路或者短路都不會造成損壞，實際上我們也正是利用它的這個特性對系統(tǒng)蓄電池充放電進行控制的。太陽能電池在使用中必須注意的問題2.1太陽能電池功率的選擇我們所說的太陽能電池輸出功率Wp是標準太陽光照條件下，即：歐洲委員會定義的101標準，輻射強度1000W/m2，大氣質(zhì)量AM1.5，電池溫度25°C條件下，太陽能電池的輸出功率。這個條件大約和平時晴天中午前后的太陽光照條件差不多，（在長江下游地區(qū)只能接近這個數(shù)值）這并不象有些人想象的那樣，只要有陽光就會有額定輸出功率，甚至認為太陽能電池在夜晚日光燈下也可以正常使用。這就是說，太陽能電池的輸出功率是隨機的，在不同的時間，不同的地點，同樣一塊太陽能電池的輸出功率是不同的。太陽能燈具的設(shè)計和燈具的使用地區(qū)有關(guān)。太陽能電池組件額定輸出功率和燈具輸入功率之間關(guān)系在華東地區(qū)大約是2~4:1，具體比例要根據(jù)燈具每天工作時間以及對連續(xù)陰雨天照明要求決定。另外太陽能電池的輸出功率大約120W/m2。2.2蓄電池容量的選擇由于太陽能光伏發(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，把白天太陽能電池組件的能量盡量存儲下來，同時還要能夠存儲滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄電池容量過大，一方面蓄電池始終處在虧電狀態(tài)，影響蓄電池壽命，同時造成浪費。2.3太陽能電池封裝形式的選擇目前太陽能電池的封裝形式主要有2種，層壓和滴膠，層壓工藝可以保證太陽能電池工作壽命25年以上，滴膠雖然當時美觀，但是太陽能電池工作壽命僅僅廣2年。因此，1W以下的小功率太陽能草坪燈，在沒有過高壽命要求的情況下，可以使用滴膠封裝形式，對于使用年限有規(guī)定的太陽能燈，建議使用層壓的封裝形式。另外，有一種硅凝膠用于滴膠封裝太陽能電池，據(jù)說工作壽命可以達到10年。2.4太陽能電池安裝傾斜角度的選擇和裝飾性外罩2.5熱島效應(yīng)單片太陽能電池一般是不能使用的，實際應(yīng)用的是太陽能電池組件。太陽電池組件是由多片太陽能電池組合而成，用以達到期望的電壓值。太陽能電池組件在使用過程中，如果有一片太陽能電池單獨被遮擋，例如樹葉鳥糞等，單獨被遮擋的太陽能電池在強烈陽光照射下就會發(fā)熱損壞，于是整個太陽能電池組件損壞。這就是所謂熱島效應(yīng)。為了防止熱島效應(yīng)，一般是將太陽能電池傾斜放置，使樹葉等不能附著，同時在太陽能電池組件上安裝防鳥針。3太陽能燈具中蓄電池的充放電控制無論太陽能燈具大小，一個性能良好的充放電控制電路是必不可少的。為了延長蓄電池的使用壽命，必須對它的充放電條件加以限制，防止蓄電池過充電及深度放電，另外，由于太陽能光伏發(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。對于太陽能燈具的設(shè)計來說，成功與失敗往往就取決于充放電控制電路的成功與失敗，沒有一個性能良好的充放電控制電路，就不可能有一個性能良好的太陽能燈具。防止反充電功能，一般來說，就是在太陽能電池回路中串聯(lián)一個二極管，二極管防止反充電，這個二極管應(yīng)該是肖特基二極管，肖特基二極管的壓降比普通二極管低。另外，還可以用場效應(yīng)晶體管控制防止反充電功能，它的管壓降比肖特基二極管更低，只是控制電路要比前面復(fù)雜一些。3.2防過充電控制防止過充電功能，可以在輸入回路中串聯(lián)或者并