浅谈太阳能路灯的应用

时间：2024-05-04

周钰晨湖南省地质中学

浅谈太阳能路灯的应用

周钰晨湖南省地质中学

作为一种干净、清洁、无污染的绿色环保照明，太阳能路灯一经问世，就受到了整个社会的关注，与传统路灯相比，太阳能路灯有着显著的优势。本文就太阳能路灯的结构、工作原理进行分析，并探讨太阳能路灯的应用注意事项。

太阳能路灯结构原理应用

太阳能作为一种新型的可持续发展能源，由于具有成本低、清洁性强以及应用范围广等特点，在生活中得到了广泛应用。我国的太阳能资源较为丰富，对太阳能进行科学合理的运用可以有效的降低对不可再生能源的使用量。本文将以路灯为例，对太阳能在路灯中的应用进行详细的分析。

1 太阳能路灯的结构与工作原理

1.1 太阳能路灯的结构

太阳能路灯包括太阳能蓄电池组、太阳能电池板组件、光源、路灯控制器、灯房灯杆组成，其输出电源多为交流110V或者220V，为了保证系统的正常运转，还要设置逆变器。在光源控制器的选择上，有光控、声控、定时控制几种方式，为了尽可能的延长电池使用寿命，必须要限制其充电与放电条件，避免深度与过度充电。对于温差较大的地区，控制器还要兼具温度补偿功能，根据太阳能电池板的要求来追踪太阳光的变化，根据地理情况、季节因素、太阳强度变化来安排控制器，这可以有效提升电池板的使用效率。

在灯房设计上，不仅要考虑灯房大小，还要考虑结实程度，能否及时驱散电气与光源中的热量，能否得到要求的密封等级，阻止外界环境造成的破坏。对于灯杆的设计，要根据高度、材料、间距、宽度综合选择。

1.2 太阳能路灯的工作原理

在光照充足的条件下，太阳能电池组件会产生电动势，形成电池方阵，将方阵电压控制至输入电压标准范围内，利用专用控制器进行充电，将电能存储在蓄电池之中。在充电到了一定程度之后，控制器会将电源切断。在夜晚，随着光照度的降低，电池板开路电压会继续降低，如果检测到电压值的变化，可以借助逆变器将直流电直接转化成为交流电，让蓄电池对发光体放电。当蓄电池的电能消耗到一定值后，控制器再次控制蓄电池不被过放电，使得蓄电池的放电结束，构成一个循环系统来为路灯供电。

2 太阳能路灯的应用现状

目前，我国太阳能路灯的应用方法大多数借鉴于国外的先进手段，我国对太阳能路灯的自主研发能力还有待提升。其中，我国太阳能应用中的核心原件主要通过进口的方式获得，另外，太阳能研发工作需要具备较高的技术水平，还需要花费大量的时间，但是，目前我国大多数太阳能研发企业规模都偏小，无法对太阳能进行全面具体的研究，所以，我国太阳能事业的发展较发达国家来说较为缓慢。

3 提高太阳能路灯应用质量的方案

3.1 提高太阳能路灯光源的选择质量

为了确保太阳能路灯能够进行正常的照明，太阳能路灯的灯源功率应该是普通路灯的三倍。也就是说，当灯具光源为60W时，太阳能路灯所发出的光源大概为180W左右，按照以上的方式计算可以得出，提供能量的太阳能板不得小于2平方米。另外，在进行太阳能路灯光源选择时，由于太阳能路灯的供电方式是低压供电，所以，应对光源的影响因素进行全面的考虑。同时，太阳能路灯受到外界环境因素的影响较大，在选择光源时，需要对太阳能的外界影响因素进行充分的研究，例如，对太阳能路灯应用地点、太阳能路灯的工作时间、太阳能路灯应用环境的气候变化等一系列因素进行详细的研究。

3.2 对太阳能路灯的开关进行控制

在对太阳能路灯开关进行管理的过程中，应该充分的考虑光控开关受外界环境影响的变化，对光控开关进行有效的管理。例如，可以在光控开关上安装一个感应系统，一旦光控开关出现自动关闭或者开启的情况，感应器会立刻发出信号，避免光控开关自动开启或关闭，造成不必要的麻烦。

3.3 对太阳能蓄电池的管理

如果太阳能蓄电池的容量过大，则蓄电池在运行的过程中无法保持满电状态，会严重影响蓄电池的使用寿命，不仅缩短了太阳能路灯的使用寿命，对蓄电池也造成了严重的浪费。太阳能电池板组件容量设计需因地制宜，根据当地气象条件和地理位置等外界因素来设计。需要的基本数据主要有现场的地理位置，包括地点、纬度、经度和海拔高度等；安装地点的气象资料，包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量及散辐射量，年平均气温和最高、最低气温。