太陽(yáng)能LED路燈的課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)課程名稱新余市的太陽(yáng)能路燈設(shè)計(jì)班 級(jí)10級(jí)光伏發(fā)電（1）班專 業(yè)光伏發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用學(xué) 號(hào)：1003030129 姓 名： 肖國(guó)豪 指導(dǎo)教師：李玲 提交日期： 2012 年 06 月 21 日課程設(shè)計(jì)成績(jī)： 摘 要隨著地球資源的日益貧乏，基礎(chǔ)能源的投資成本日益攀高，各種安全和污染隱患可謂無(wú)處不在，太陽(yáng)能作為一種“取之不盡、用之不竭"的安全、環(huán)保新能源越來(lái)越受重視。同時(shí)，也隨著太陽(yáng)能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品在環(huán)保節(jié)能的雙重優(yōu)勢(shì)，太陽(yáng)能路燈、庭院燈、草坪燈等方面的應(yīng)用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模，太陽(yáng)能發(fā)電在路燈照明領(lǐng)域發(fā)展已經(jīng)日趨完善。太陽(yáng)能是地球上最直接最普遍也是最清潔的能源，

2、太陽(yáng)能作為一種巨量可再生能源，每天達(dá)到地球表面的輻射能大約等于2.5億萬(wàn)桶石油，可以說(shuō)是取之不盡、用之不竭。研究方法是設(shè)計(jì)步驟中的核心問(wèn)題，最終采用了限流控制器，該控制器為結(jié)合鉛酸蓄電池充放電特性和太陽(yáng)電池伏安特性，專為負(fù)載LED燈具設(shè)計(jì)一款充放電控制器，其利用PWM技術(shù)隊(duì)LED進(jìn)行穩(wěn)壓限流供電，從而達(dá)到延長(zhǎng)LED使用壽命的目的。此外充電電路太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)是利用太陽(yáng)能電池的光伏效應(yīng)將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)換為電能，選擇一個(gè)合適的蓄電池的充電管理模式，并要求對(duì)電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。以及配合控制器的指令控制最終能夠有效的完成白天利用太陽(yáng)能電池板對(duì)蓄電池的充電，晚上蓄電池釋放能量點(diǎn)亮LED燈。太陽(yáng)能LED燈照明技

3、術(shù)正在為照明史上繼白熾燈、熒光燈之后又一場(chǎng)照明光源的革命。關(guān)鍵詞:LED、光伏技術(shù)、太陽(yáng)能路燈目 錄摘要I前言IV第一章新余市的基本氣象、地理情況11.1新余市的地理情況11.2新余市的基本氣象1第二章 LED路燈系統(tǒng)設(shè)備的選型12.1太陽(yáng)能路燈的組成。12.2工作原理12.3太陽(yáng)電池組件的選擇22.4控制器的選擇22.5 蓄電池的選擇22.6 LED燈的選擇32.7 LED燈燈桿的選擇3第三章 LED路燈的設(shè)計(jì)43.1 太陽(yáng)電池方陣傾角和方位角的設(shè)計(jì)43.2 LED路燈系統(tǒng)中蓄電池?cái)?shù)量的設(shè)計(jì)53.3 LED路燈系統(tǒng)中太陽(yáng)電池組件的設(shè)計(jì)5（1）太陽(yáng)電池方陣的輸出電流5(3)太陽(yáng)電池方陣輸出電壓

4、6（4）太陽(yáng)電池方陣的功率6第四章 LED路燈設(shè)計(jì)總費(fèi)用及性價(jià)比分析74.1 LED路燈設(shè)計(jì)的總費(fèi)用預(yù)算74.2 LED路燈系統(tǒng)與節(jié)能燈系統(tǒng)性價(jià)比對(duì)比分析7第五章系統(tǒng)總壽命、發(fā)電量及幾年收益的預(yù)算85.1 系統(tǒng)總壽命的預(yù)算85.2發(fā)電量的預(yù)算85.3幾年能夠收益的預(yù)算8第六章太陽(yáng)能路燈的安裝示意圖9參考文獻(xiàn)10課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)11前 言由于地球資源的日益疲乏，基礎(chǔ)資源投資成本日益攀高，各種安全和污染隱患可謂無(wú)處不在，太陽(yáng)能作為一種取之不盡、用之不竭的寶貴資源，我們就應(yīng)該好好的利用他，讓他為人類造福，然而太陽(yáng)能路燈的問(wèn)世，也解決了很多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，如市政建設(shè)中路燈安裝復(fù)雜，照明電費(fèi)昂貴，以及存在諸多

5、安全隱患，而太陽(yáng)能路燈從根本上解決這些問(wèn)題，況且現(xiàn)在技術(shù)也相當(dāng)成熟，太陽(yáng)能路燈節(jié)能、 無(wú)消耗、綠色環(huán)保，所以將來(lái)的太陽(yáng)能路燈一定可以在節(jié)能、環(huán)保這方面占有重要的一席地位，它也將主導(dǎo)將來(lái)的照明行業(yè)。第一章 新余市的基本氣象、地理情況1.1新余市的地理情況新余位于北緯27º33'28'05'，東經(jīng)114º29'115º24'，屬亞熱帶濕潤(rùn)性氣候，具有四季分明.氣候溫和.日照充足.雨量充沛.無(wú)霜期長(zhǎng).嚴(yán)冬較短的特征。新余屬亞熱帶濕潤(rùn)性氣候，平均年日照數(shù)為1400 小時(shí)3000 小時(shí)，太陽(yáng)能資源年理論儲(chǔ)量每平方米11301530 千

6、瓦時(shí)，每年每平方米地表吸收的太陽(yáng)能相當(dāng)于140190 公斤標(biāo)準(zhǔn)煤熱量，太陽(yáng)能資源比較豐富，開發(fā)利用前景較為廣闊。 1.2新余市的基本氣象新余市的基本氣象具體參數(shù)如下所示：氣溫：年平均氣溫17.7。7月份全年最熱時(shí)期,極端最高氣溫40.0,月平均氣溫29.4；1月份全年最冷時(shí)期，極端最低氣溫7.2,月平均氣溫5.4。降雨量：降水豐沛，年平均降水量1594.8mm左右，月平均降水量52.93mm，屬于全國(guó)多雨地區(qū)。風(fēng)速：根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，歷年平均風(fēng)速20米秒濕度：年平均相對(duì)濕度80地溫：年平均地溫20.1日照時(shí)數(shù)：歷年平均日照時(shí)數(shù)1655.4小時(shí)，日平均5個(gè)小時(shí)。 1.3新余市歷年平均基本氣象新余市

7、歷年平均基本氣象資料如下表所示：年水平輻射量斜面輻射量氣溫最低氣溫相對(duì)濕度日照時(shí)數(shù)最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù)平均13094KJ/m/m13714KJ/m/m29.4-7.274%-84%1655h5天第二章 LED路燈系統(tǒng)設(shè)備的選型2.1太陽(yáng)能路燈的組成太陽(yáng)能路燈由以下幾個(gè)部分組成：太陽(yáng)能電池組件、控制器、蓄電池組、逆變器、光源、燈桿及支架。2.2工作原理太陽(yáng)能路燈是利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽(yáng)能電池組件，白天接收太陽(yáng)輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)過(guò)充放電控制器儲(chǔ)存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低至5lux左右、太陽(yáng)能電池板開路電壓4.5V左右，充放電控制器偵測(cè)到這一電壓值后動(dòng)作，蓄電池對(duì)燈頭放電。蓄電池放

8、電12小時(shí)后，充放電控制器動(dòng)作，蓄電池放電結(jié)束。充放電控制器的主要作用是控制路燈打開和關(guān)閉，同時(shí)保護(hù)蓄電池，延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。2.3太陽(yáng)電池組件的選擇太陽(yáng)能電池組件是太陽(yáng)能路燈中的核心部分，也是太陽(yáng)能路燈中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，送至蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)。在眾多太陽(yáng)光電池中較普遍且較實(shí)用的是單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)電池的基本性能參數(shù)、平均壽命、品牌如下表所示：標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件： （AM1.5）輻照度=1000W/m2 ，電池溫度=25品牌WARMSPACE型號(hào)S80W電池正常工作溫度60功率（Wp）80W短路電流溫度系數(shù) 0.4mA/開路電壓(Voc) 2

9、1.0V 開路電壓溫度系數(shù) 60mV/最大功率電壓(Vmp) 17.5V 填充因子 0.73 短路電流(Isc) 5.12A 類型單晶硅系列最大功率電流(Imp) 4.6A 迎風(fēng)壓強(qiáng) 2400Pa 轉(zhuǎn)換效率 17%尺寸1106×403×5mm絕緣電壓 1000V2.4控制器的選擇（1）控制器是能自動(dòng)防止蓄電池過(guò)充電和過(guò)放電的設(shè)備。由于蓄電池的循環(huán)充放電次數(shù)及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素，因此能控制蓄電池組過(guò)充電或過(guò)放電的充放電控制器是必不可少的設(shè)備。（2）控制器的基本性能參數(shù)如下表所示：.型號(hào)FC-004品牌RXZ額定充電電流10A額定負(fù)載電流10A工作電壓12V

10、過(guò)放保護(hù)電壓11.2V過(guò)放恢復(fù)電壓11.9V過(guò)充保護(hù)電壓14.5V使用環(huán)境溫度-20+50外形尺寸52mm×98mm×178mm2.5 蓄電池的選擇由于太陽(yáng)能電池板發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，再加上路燈的使用是在晚上，所以需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作?，F(xiàn)在市面上大多采用鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池由于其鉛酸的腐蝕性和可再生利用性均無(wú)法達(dá)到環(huán)保和節(jié)能要求，蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽(yáng)能電池組件的能量盡量存儲(chǔ)下來(lái)，同時(shí)還要能夠存儲(chǔ)滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過(guò)小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄電池過(guò)大，一方面蓄電池始終處在虧電

11、狀態(tài)，影響蓄電池壽命，同時(shí)造成浪費(fèi)。蓄電池應(yīng)與太陽(yáng)能電池、用電負(fù)荷(路燈)相匹配?？捎靡环N簡(jiǎn)單方法確定它們之間的關(guān)系。太陽(yáng)能電池功率必須比負(fù)載功率高出4倍以上，系統(tǒng)才能正常工作。太陽(yáng)能電池的電壓要超過(guò)蓄電池的工作電壓2030%，才能保證給蓄電池正常負(fù)電。蓄電池容量必須比負(fù)載日耗量高6倍以上為宜。通過(guò)一系列綜合考慮，選擇型號(hào)HYS121500蓄電池，其基本參數(shù)如下：型號(hào)HYS121500品牌HUANYU使用壽命3-5年額定電壓12V額定容量80Ah工作溫度-2540最低工作溫度-20最大允許放大深度75%尺寸350*166*175mm工作濕度74%80%2.6 LED燈的選擇1. 太陽(yáng)能路燈采用

12、何種光源是太陽(yáng)能燈具是否能正常使用的重要指標(biāo)，一般太陽(yáng)能燈具采用低壓節(jié)能燈、低壓鈉燈、無(wú)極燈、LED光源。根據(jù)實(shí)際情況和要求這次方案采用30WLED路燈頭，可比原低壓鈉燈節(jié)能60%，其基本參數(shù)如下：品牌型號(hào)T830LEDL額電功率30W額定電壓DC12V相關(guān)色溫6500K±500KLED發(fā)光效率75-100lm/w環(huán)境溫度-2565相對(duì)濕度10%80%防塵防水等級(jí)IP65外形尺寸400*360*132（mm）光源壽命50000h2.7 LED燈燈桿的選擇 燈桿的選擇主要根據(jù)燈桿的材料、應(yīng)用環(huán)境等因素來(lái)進(jìn)行確定,具體的燈桿的基本參數(shù)如下：（1)主體材料：全鋼結(jié)構(gòu)、整體熱鍍鋅/噴塑處理。

13、（2）使用溫度：-30度至70度。 （3）抗風(fēng)力150Km/h。 (4)燈桿高度：7米。 （5）燈桿直徑：上方口的直徑50mm,下方口的直徑120mm第三章 LED路燈的設(shè)計(jì)3.1 太陽(yáng)電池方陣傾角和方位角的設(shè)計(jì)在光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，光伏組件方陣的放置形式和放置角度對(duì)光伏系統(tǒng)接受到的太陽(yáng)輻射有很大影響，從而影響到光伏供電系統(tǒng)的發(fā)電能力。與光伏組件方陣放置的相關(guān)的有兩個(gè)角度參量：太陽(yáng)電池組件傾角；太陽(yáng)電池組件方位角。太陽(yáng)電池組件傾角是太陽(yáng)電池組件平面與水平面的夾角。光伏組件方陣的方位角是方陣的垂直面與正南面的夾角（向東偏設(shè)定為負(fù)角度，向西偏設(shè)定為正角度）。一般地，在北半球，太陽(yáng)電池組件朝向正南

14、（即方陣垂直面與正南的夾角為0°）時(shí)，太陽(yáng)電池組件的發(fā)電量是最大的。 固定安裝的LED路燈系統(tǒng)涉及兩個(gè)重要的方面，即如何選擇最佳傾角以及如何計(jì)算斜面上的太陽(yáng)輻射。地面應(yīng)用的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，光伏組件方陣平面要朝向赤道，相對(duì)地平面有一定傾角。傾角不同，各個(gè)月份方陣接收到的太陽(yáng)輻射量差別很大。因此，確定方陣的最佳傾角是光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。在獨(dú)立光伏系統(tǒng)中，由于受到蓄電池荷電狀態(tài)等因素的限制，要綜合考慮率光伏組件方陣平面上太陽(yáng)輻射量的：（1） 連續(xù)性。一年中太陽(yáng)輻射總量大體上是連續(xù)變化的。多數(shù)是單調(diào)升降，個(gè)別也有少量起伏，但一般不會(huì)大起大落。（2） 均勻性。選擇傾角，最好

15、使方陣表面上的全年接收的日平均輻射量比較均勻，以免夏天接收輻射量過(guò)大，造成浪費(fèi)；而冬天接受的輻射量太小，造成蓄電池過(guò)放以至損壞，降低系統(tǒng)壽命，影響系統(tǒng)供電穩(wěn)定性。 （3）極大性。選擇傾角時(shí)，不但要使方陣表面上的輻射量最弱的月份獲得最大的輻射量，同時(shí)還要兼顧全年日平均輻射量不能太少。 同時(shí)，對(duì)特定的情況要作具體分析。如有些特殊的負(fù)載（灌溉用水泵、制冷機(jī)等）夏天消耗功率多，方陣傾角的取值當(dāng)然應(yīng)使得方陣夏日接收輻射量相對(duì)冬天要多才合適。 在這里我們采用近似的方法來(lái)確定傾角。一般的，在我國(guó)南方地區(qū)，方陣傾角可比當(dāng)?shù)鼐暥雀?0°15°。由于新余地區(qū)位于北緯27°3328&#

16、176;05，因此取當(dāng)?shù)氐木暥却蠹s為28°，所以太陽(yáng)電池方陣傾角Q=28°+ 2°=30°方位角計(jì)算：通過(guò)新余基本氣象調(diào)查，一天中負(fù)荷的峰值時(shí)刻為 20:00，該地區(qū)的的經(jīng)度為東經(jīng)114°29150°24，所以方位角Q1=（一天中負(fù)荷的峰值時(shí)刻-12）×15+（經(jīng)度-116）=（20-12）×15+（150-116）=154°3.2 LED路燈系統(tǒng)中蓄電池?cái)?shù)量的設(shè)計(jì)根據(jù)以上資料，可知太陽(yáng)電池方陣傾角為30°，假設(shè)負(fù)載每天工作7小時(shí)來(lái)算的話，那么負(fù)載日耗電量的大小的計(jì)算 Q= P×h/V

17、 = 30×7/12 = 20(A·h)式中，V為蓄電池的額定電壓。滿足負(fù)載日用電的太陽(yáng)能電池組件的充電電流 I1 =Q×1.05/h/0.85/0.9 = 7.04(A) 式中，1.05 為太陽(yáng)能充電綜合損失系數(shù)；0.85 為蓄電池充電效率；0.9 為控制器效率。蓄電池容量的確定及個(gè)數(shù)的計(jì)算 跟據(jù)新余市最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù)為五天（另加陰雨天前一夜的用電，共6天），假如蓄電池的放電深度a=75%。則蓄電池的電池容量為 C =6×Q/a =20Ah×（51）÷75% = 160(A·h) 式中，0.75 為蓄電池放電深度 每個(gè)蓄電

18、池都有自己的標(biāo)稱電壓，為了達(dá)到負(fù)載工作的標(biāo)稱電壓，需要將蓄電池串聯(lián)起來(lái)給負(fù)載供電，串聯(lián)蓄電池的個(gè)數(shù)等于負(fù)載的標(biāo)稱電壓除以蓄電池的標(biāo)稱電壓。蓄電池串聯(lián)數(shù)=負(fù)載標(biāo)稱電壓÷蓄電池標(biāo)稱電壓=12V÷12V=1個(gè)。蓄電池并聯(lián)數(shù)=蓄電池總?cè)萘?#247;所選單個(gè)蓄電池的容量=160Ah÷80Ah=2個(gè)。所以該路燈系統(tǒng)需要使用12V/80Ah的蓄電池的個(gè)數(shù)為2個(gè)。3.3 LED路燈系統(tǒng)中太陽(yáng)電池組件的設(shè)計(jì)太陽(yáng)電池方陣的輸出電流的計(jì)算根據(jù)基本氣象資料可知，傾斜面上全年平均輻射量為13714KJ/m/m =3809.4Wh/m/m。所以全年平均日照時(shí)數(shù)： Tm=HTWh/m/m&#

19、247;1000w/m/m=3809.4Wh/m/m÷1000w/m/m=3.81h則太陽(yáng)電池方陣應(yīng)輸出的最小電流為： Imin=20÷（Tm×a1×a2）=20÷（3.81×0.85×0.9）=6.86A。式中Q為負(fù)載每天總耗電量 ；a1表示蓄電池充電效率；a2表示方陣表面灰塵遮蔽損失。同時(shí)，由于傾斜面上各月中最小的太陽(yáng)總輻射量可算出各月中最少的峰值日 Imin。對(duì)應(yīng)最少峰值日照數(shù)，太陽(yáng)電池方陣輸出的最大電流為： Imax=20÷（Tmin×a1×a2）=20÷（6.86×

20、0.85×0.9）=3.81A太陽(yáng)電池方陣最佳電流的確定方陣的最佳電流介于Imin和Imax之間，具體數(shù)值可用嘗試法確定。先選定一電流值I，然后對(duì)蓄電池全年荷電狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)，方法是按月求出方陣輸出的發(fā)電量： Qot=I×N×Ht×a1×a21/000w/m/m式中：N為當(dāng)月天數(shù)。而各月負(fù)載耗電量為： Qload=N·Q兩者相減，Q=Qout-Qload為止，表示該月方陣發(fā)電量大于耗電量，能給蓄電池充電，若Q為負(fù)，表示該月方陣發(fā)電量小于耗電量，要用蓄電池儲(chǔ)存的能量來(lái)補(bǔ)足，但由于沒(méi)有太陽(yáng)電池方陣每月的輻照量而無(wú)法計(jì)算出方陣各月輸出電量及負(fù)

21、載耗電量以及蓄電池的荷電狀態(tài)，因此將太陽(yáng)電池方陣應(yīng)輸出的最小電流作為太陽(yáng)電池方陣最佳電流 I=6.86A。如果蓄電池全年荷電狀態(tài)低于原電的放電深度，就應(yīng)增加方陣輸出電流；如果荷電流狀態(tài)始終大大高于放電深度的值，則可減少方陣電流。當(dāng)然也可以相應(yīng)的增加或減少蓄電池的容量。如果有必要，還可以修改方陣傾角，以求得最佳的方陣輸出電流Im。太陽(yáng)電池方陣輸出電壓的計(jì)算方陣的電壓輸出要足夠大，以保證全年能有效地對(duì)蓄電池充電。方陣在任何季節(jié)的工作電壓應(yīng)滿足：V = Vf + Vd 式中Vf表示蓄電池浮充電壓，Vd表示因線路（包括阻塞二極管）損耗引起的電壓降）。若單只鉛酸蓄電池工作電壓為12V，故需6個(gè)單體電池串

22、聯(lián)才可滿足系統(tǒng)的工作電壓12V。每只單體鉛酸電池的工作電壓為：2.02.35，取線路壓降：Vd=0.8V，則方陣工作電壓為：V = Vf + Vd =6×2.35+0.8=14.9V太陽(yáng)電池方陣的功率的計(jì)算 由于溫度升高時(shí)，太陽(yáng)電池的輸出功率將下降，要求系統(tǒng)即使在最高溫度下也能確保正常運(yùn)行，所以在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試溫度下（25°）方陣的輸出功率應(yīng)為： P=IV/1-a(tmax-25)=6.86×14.9/1-0.5%(60-25)=123.90W 式中：a為太陽(yáng)電池功率的溫度系數(shù)，對(duì)一般硅太陽(yáng)電池，a=0.5%，設(shè)tmax=60°為太陽(yáng)能電池最高工作溫度。 根據(jù)

23、上述太陽(yáng)電池板的規(guī)格，取P=160W，用兩塊80W的單晶硅太陽(yáng)能電池通過(guò)串聯(lián)的方式連接起來(lái)就能滿足要求。第四章 LED路燈設(shè)計(jì)總費(fèi)用及性價(jià)比分析4.1 LED路燈設(shè)計(jì)的總費(fèi)用預(yù)算序號(hào)配件名稱規(guī)格單位數(shù)量備注價(jià)格1太陽(yáng)電池組件80W塊2單晶硅2×1200元2蓄電池12V/80Ah塊2鉛酸蓄電池2×680元3控制器12V/10A臺(tái)1過(guò)充電、放電保護(hù)150元4光源30W只1暖白色800元5燈桿7m根1熱鍍鋅靜電噴塑600元 系統(tǒng)總費(fèi)用：2×1200元+2×680元+150元+800元+600元=5310元4.2 LED路燈系統(tǒng)與節(jié)能燈系統(tǒng)性價(jià)比對(duì)比分析（1）

24、雖然L E D 的應(yīng)用現(xiàn)在仍處于初期階段，但與現(xiàn)行照明設(shè)備比較，LED 照明優(yōu)點(diǎn)仍然突出：發(fā)光效率高、耗能少LED 的光效預(yù)計(jì)可達(dá)到200lm/W 以上，而且光的單色性好、光譜窄。在同等照明效果下，LED 的耗電量是白熾燈的1/8，熒光燈的1/2。使用壽命長(zhǎng)LED 的使用壽命可以長(zhǎng)達(dá)近十萬(wàn)小時(shí)，而白熾燈一般為10002000h，熒光燈為60008000h。安全環(huán)保LED 為全固態(tài)發(fā)光體，耐振、耐沖擊，而且發(fā)熱量低，無(wú)熱輻射，無(wú)污染。啟動(dòng)時(shí)間短LED 的響應(yīng)時(shí)間只有幾十納秒，因此適合用在一些需要快速響應(yīng)的場(chǎng)合。體積小LED具有小型化、平面化、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以使人們從傳統(tǒng)的點(diǎn)線光源點(diǎn)局限中解

25、放出來(lái)，實(shí)現(xiàn)照明的隨意布置。白光LED 的發(fā)光效率現(xiàn)已突破60lm/W，據(jù)預(yù)測(cè)，隨著LED 單價(jià)的下降，到2010 年左右，白光LED 照明將逐步取代白熾燈和熒光燈，成為主流的照明光源。LED 是低壓驅(qū)動(dòng)的冷光源，它的性能受使用條件和驅(qū)動(dòng)器性能的制約。 （2）據(jù)相關(guān)資料顯示，通常節(jié)能燈的功率大約是LED燈功率的3倍多，當(dāng)LED燈的功率為30w時(shí)，節(jié)能燈的功率大約為90100w（這里取100w）假設(shè)兩種類型的燈每天工作時(shí)間為10h，節(jié)能燈的電費(fèi)為1元/度，則節(jié)能燈10年內(nèi)電費(fèi)為100w×10年×365天/年×10小時(shí)×1元/Kw.h=3650元。據(jù)相關(guān)資料

26、顯示100w的節(jié)能燈大約為120元，通過(guò)LED燈和節(jié)能燈的使用壽命比較，在同等的環(huán)境下，使用同樣10年的時(shí)間，節(jié)能燈的更換個(gè)數(shù)為10個(gè)，所以更換節(jié)能燈的費(fèi)用為150×10=1500元。又因?yàn)楣?jié)能燈和LED燈都使用燈桿。因此，節(jié)能燈使用燈桿的價(jià)格為600元（與LED燈桿相同），所以用在節(jié)能燈整個(gè)系統(tǒng)的費(fèi)用為S=3650元+1500元+600元=5750元。與LED系統(tǒng)相比，其節(jié)省的費(fèi)用=5750元5310元=440元由上述可知：LED太陽(yáng)能路燈比普通的節(jié)能燈的性價(jià)比更高。此外普通的節(jié)能路燈還得架設(shè)輸電線或鋪設(shè)電纜，費(fèi)用將會(huì)更大，所以選擇LED路燈對(duì)于未來(lái)城市的經(jīng)濟(jì)，環(huán)保等相關(guān)問(wèn)題有著巨

27、大的優(yōu)越性。第五章 系統(tǒng)總壽命、發(fā)電量及幾年收益的預(yù)算5.1 系統(tǒng)總壽命的預(yù)算 對(duì)于獨(dú)立太陽(yáng)能LED 照明系統(tǒng)，提高能量利用率，研究科學(xué)的系統(tǒng)能 量控制策略，可降低獨(dú)立太陽(yáng)能LED 照明系統(tǒng)的投資費(fèi)用。目前太陽(yáng)能組件、控制器、蓄電池和LED 光源是太陽(yáng)能LED 照明燈具產(chǎn)品的4 個(gè)主要部件，它們各自的使用壽命參考值見表8-1。主要部件太陽(yáng)電池組件控制器蓄電池負(fù)載壽命20年10年5年50000h 表 8-1太陽(yáng)能照明燈具4個(gè)主要部件使用壽命5.2發(fā)電量的預(yù)算 由新余市每天的平均有效時(shí)間5h，則每天的 發(fā)電量=組件總功率×0.7×每天有效時(shí)間=（2×80W)×

28、;0.7×5h=560Wh 式中0.7是充電過(guò)程中的，太陽(yáng)電池組件的實(shí)際使用功率.每天的發(fā)電量560Wh,也就相當(dāng)于0.56度電。一年按365天來(lái)算的話，則 年發(fā)電量=每天發(fā)電量×365天=0.56×365=204.4度電。5.3幾年能夠收益的預(yù)算 由上訴所知；系統(tǒng)的總費(fèi)用為5310元，一年發(fā)電量為204.4度電，根據(jù)市場(chǎng)的電價(jià)按1元/度電來(lái)算的話，也就相當(dāng)于一年的發(fā)電費(fèi)用是204.4元。則 收益年限=系統(tǒng)總費(fèi)用÷年發(fā)電費(fèi)用=5310元÷204.4元=26年第六章 太陽(yáng)能路燈的安裝示意圖參考文獻(xiàn) 1羅玉峰，陳裕先，李玲。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù) 江西高校出版社，2009年. 2 羅玉峰，廖衛(wèi)兵，劉波。光伏科學(xué)概論江西高校出版社 2009年. 3 羅玉峰，張發(fā)云，廖衛(wèi)兵 材料加工設(shè)備概論 江西