摘 要:隨著我國新能源的不斷開發(fā)與利用,新能源LED路燈開始應(yīng)用于道路照明市場,并為新能源照明提供可新的發(fā)展契機(jī)。新能源LED路燈的高性能被廣泛應(yīng)用于各個(gè)地區(qū)、各個(gè)環(huán)境當(dāng)中,提高了照明系統(tǒng)的整體效率,提高了道路照明系統(tǒng)的靈活性及穩(wěn)定性,并能夠在復(fù)雜的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化配置,并能夠在復(fù)雜條件下充分發(fā)揮自身的關(guān)鍵模型因素。本文通過對復(fù)雜條件下新能源LED路燈的應(yīng)用進(jìn)行分析與探討,旨在推進(jìn)新能源LED路燈在道路照明市場中的向前發(fā)展,并全面提升我國的新能源路燈的不斷創(chuàng)新與發(fā)展。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜條件;新能源LED;系統(tǒng)配置;影響因素
道路照明作為社會發(fā)展必不可少的公共資源,影響著人們的正常生活和社會治安。傳統(tǒng)的道路照明是通過電網(wǎng)進(jìn)行運(yùn)行的,會損耗大量的電力,并且一旦電路出現(xiàn)問題就會導(dǎo)致整體電燈出現(xiàn)故障,影響人們的正常生活。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,LED照明技術(shù)得到快速的創(chuàng)新與發(fā)展,并廣泛的應(yīng)用到道路照明市場中,同樣也為我國新能源照明提供了發(fā)展的契機(jī),不僅節(jié)省掉電能轉(zhuǎn)換的步驟,提高了道路照明系統(tǒng)的整體效率,提升了道路照明系統(tǒng)的靈活性,開拓了新的發(fā)展道路。新能源道路照明可以適用于各種復(fù)雜環(huán)境中,需要光照條件充足、照明見效快的地區(qū),包括光照條件較好的沿海、山區(qū)、農(nóng)村等地帶,復(fù)雜條件同時(shí)包括了多雨、低光、高原等復(fù)雜環(huán)境,因此,就需要對新能源LED路燈的應(yīng)用進(jìn)行剖析,有針對性的應(yīng)用到各種復(fù)雜條件中。
一、新能源路燈系統(tǒng)組成
(一)LED路燈燈具
新能源LED路燈主要采用兩種燈具,一種是只有光源的,一種是帶有DC-DC恒流電源的。新能源LED路燈的燈具大多采用DC-DC恒流電流,電流效率通常比市區(qū)的LED路燈要高,高達(dá)90%以上。光源的性能大多取決于燈具光學(xué)設(shè)計(jì)、燈具散熱功能、燈珠光電性能。燈具的設(shè)計(jì)對于不同環(huán)境是至關(guān)重要的。因此,面對各種不同的復(fù)雜環(huán)境,就需要有針對性進(jìn)行合理的配光,來有效的發(fā)揮照明效果對復(fù)雜環(huán)境的作用。同時(shí)也要注重LED燈具的散熱功能,能能夠有效的平衡燈具產(chǎn)生的熱量,來有效的提升LED燈具的工作效率。對于新能源LED路燈最為關(guān)鍵的一點(diǎn),燈珠的性能對系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行至關(guān)重要,相比于市電LED路燈。
(二)太陽能板
太陽能板作為新能源LED路燈系統(tǒng)重要的能量收集和轉(zhuǎn)換的主件,被安裝在燈桿的頂部位置。太陽能板中的核心組件是硅基光伏c(diǎn)ell,通常是由多種晶硅構(gòu)成,常見的類型有單晶硅、多晶硅及非晶硅?,F(xiàn)階段的新能源LED路燈大多采用單晶硅和對晶硅,在不同的光照條件下,太陽能組件的輸出功率使不同的,因而要對光伏組件在不同光照條件下的參數(shù)進(jìn)行分析與探討是至關(guān)重要的。
(三)蓄電池
蓄電池是新能源LED路燈重要的能量儲存和釋放的主件。蓄電池通過白天將光能進(jìn)行儲存,晚上進(jìn)行能量的釋放來提供照明。常見的蓄電池類型有鋰電池、膠體儲能蓄電池、鉛酸儲能蓄電池等?,F(xiàn)階段技術(shù)較成熟,性能、安全性最高的是膠體儲能蓄電池。隨著儲能鋰電池的價(jià)格降低,新能源電路開始逐漸采用鋰電池方案。鋰電池的優(yōu)點(diǎn)就是能量和功率的密度比膠體蓄電池更有優(yōu)勢,其體積和重量小,利于安裝,節(jié)約了資金投入。缺點(diǎn)就是環(huán)境適應(yīng)力不足,所處環(huán)境的溫度太高或太低,都不利于電池的正常運(yùn)行,其穩(wěn)定性和安全性較低。因此,在穩(wěn)固過高或過低的地區(qū)可以采用蓄電池深埋的方式。
(四)太陽能路燈控制器
照明系統(tǒng)的核心就是太陽能路燈控制器,是將燈具、太陽能組件、蓄電池進(jìn)行有效控制的中心,并保障新能源路燈的平穩(wěn)運(yùn)行。目前常見的有兩種,一種是太陽能路燈充放電控制器,另一種是采用恒流控制一體機(jī)。后者在LED路燈應(yīng)用中更為廣泛,太陽能路燈恒流控制一體機(jī)的最大負(fù)載為150W,最大光伏充電電流為15A,如果支持配置較高的話,會減少蓄電池的使用時(shí)間。針對復(fù)雜環(huán)境中的光照條件及溫度的差異性,應(yīng)該對照明系統(tǒng)進(jìn)行分時(shí)段的調(diào)控,并實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的智能化管控。
(五)新能源路桿
新能源路桿具有專一性,是整個(gè)系統(tǒng)的重要支撐。包括燈臂、組件專用支架、燈桿主體、地下管線等。由于太陽能組件位于燈桿的頂端,因此,要考慮燈桿的穩(wěn)固性及防風(fēng)性,并充分結(jié)合燈桿的厚度、口徑、桿體及焊接度等因素,以應(yīng)對復(fù)雜的環(huán)境因素。
二、復(fù)雜條件下新能源LED路燈的應(yīng)用探究
(一)應(yīng)用地區(qū)環(huán)境探究
隨著新能源LED路燈的廣泛應(yīng)用與推廣,并逐漸應(yīng)用與復(fù)雜的地區(qū)和地域。例如在西藏的昌都類烏齊縣尼扎行政村,位于高海拔地帶,地形比較嚴(yán)峻,因此需要通過衛(wèi)星地圖工具對地形進(jìn)行具體的勘測,并大致分析和探討安裝新能源路燈的位置和范圍。并通過追光系統(tǒng)來對區(qū)域內(nèi)的光照條件進(jìn)行記錄,從而對光照條件及不同季節(jié)的光照范圍進(jìn)行全面的分析,且避免太陽能路燈安裝過程中的死角區(qū)域。因此,通過光照條件來準(zhǔn)確的進(jìn)行照明區(qū)域的設(shè)定,從而為充分的利用光照條件來為復(fù)雜地區(qū)提供充足的照明,方便了人們的生活和地區(qū)的發(fā)展。由此可見,針對不同的復(fù)雜環(huán)境,應(yīng)該有針對性的進(jìn)行路燈系統(tǒng)的設(shè)置,并結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓庹諚l件及氣候的變化情況來綜合的進(jìn)行分析。
(二)系統(tǒng)配置關(guān)鍵要素及系統(tǒng)的改進(jìn)方面
三、LED燈具功率的確定
準(zhǔn)確把握LED燈具功率的方式比較簡單,可以采用前期調(diào)查然后進(jìn)行深化總結(jié)的方法。實(shí)施的方法就是前期去往所要安裝燈具的地域?qū)β窡衾砟畹恼斩冗M(jìn)行勘測,以及記錄下燈下的照度。并使當(dāng)?shù)鼐用窈婉v地隊(duì)伍對照明感應(yīng)得到滿意的程度。隨后利用高光效的LED路燈進(jìn)行不同水平角度的推測,最后選擇符合瓦數(shù)的LED路燈。同時(shí)為了減少功率的消耗,保障系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運(yùn)行,選擇最佳的功率。同時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)鼐用竦墓ぷ鲿r(shí)間和生活習(xí)慣,來對不同的時(shí)段進(jìn)行照明時(shí)間的設(shè)定,采取有效的策略來選擇適宜的功率保持照明工作的穩(wěn)定性、安全性。
四、復(fù)雜條件下蓄電池的影響因素
蓄電池在不同的功率運(yùn)作下,放電的時(shí)間是有所不同的。在同樣的室內(nèi)環(huán)境下,同樣的蓄電池,同功率進(jìn)行放電,12V和24V系統(tǒng)的俄方點(diǎn)時(shí)間卻又偏差。因此,要針對不同的氣候條件,來選擇適宜的蓄電池安置位置。因?yàn)樾铍姵氐臏囟扰c容量呈負(fù)向關(guān)系,在寒冷的冬季,可以采用深埋且低于凍土厚度,并且使蓄電池的溫度保持在0℃以內(nèi)。在寒冷的環(huán)境下,會嚴(yán)重影響蓄電池的放電及循環(huán)的次數(shù),嚴(yán)重降低了電池的壽命,所以放電深度不得80%。
五、復(fù)雜條件下放電控制與優(yōu)化燈具
為了提升LED路燈的穩(wěn)定性及安全性,節(jié)約成本,可以采用串聯(lián)的方式進(jìn)行燈具及燈珠的安裝,但在溫度較低的復(fù)雜環(huán)境下,燈珠電壓與溫度的高低為負(fù)向系數(shù),從而導(dǎo)致燈具的實(shí)際耗能要高于標(biāo)準(zhǔn)耗能。因此要對燈珠光源的溫度系數(shù)選擇要合理的優(yōu)化,并在輸出電流的前提下,減少串聯(lián)燈珠的數(shù)量,光源設(shè)計(jì)上精煉個(gè)減少功率的輸出。對于控制一體機(jī)中的恒流驅(qū)動模塊,對溫度區(qū)進(jìn)行平衡的計(jì)算,選擇適宜的溫度來降低功率之間的偏差,從而促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。
結(jié)語:綜上所述,新能源LED路燈應(yīng)用于復(fù)雜條件下,對于推動地區(qū)新能源發(fā)展和人們平穩(wěn)生活具有關(guān)鍵性的作用。不同于傳統(tǒng)的太陽能路燈的配置性能及條件,新能源LED路燈系統(tǒng)對于復(fù)雜環(huán)境中所存在的惡劣天氣、寒冷低溫、暴雨暴雪、低光條件等因素進(jìn)行了有效的反思與研究,并保障系統(tǒng)得到平穩(wěn)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化配置,從而推進(jìn)新能源LED路燈在我國新能源中的穩(wěn)固發(fā)展,并為復(fù)雜環(huán)境提供了充足的照明條件,推進(jìn)了我國各個(gè)地區(qū)的整體發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了新能源技術(shù)的突破與創(chuàng)新。
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作者簡介:寧勇,山東省泰安市寧陽縣城市管護(hù)服務(wù)中心,男,漢族,山東省泰安市寧陽縣,大學(xué)學(xué)歷,電氣工程師,研究方向路燈建設(shè)管理,路燈綠色新能源推廣應(yīng)用。