太陽能路燈配置計(jì)算方法和公式

2020-10-12 13:30:07

如何計(jì)算太陽能路燈的配置呢?我們首先要理清楚三個(gè)方面的問題。

第一, 確定所選用的路燈的功率。

第二, 確定該路燈的工作時(shí)間。

第三, 了解當(dāng)?shù)氐娜照諘r(shí)數(shù)(這個(gè)根據(jù)我國的日照時(shí)數(shù)可以取平均值4h)。

現(xiàn)在我們來一個(gè)一個(gè)理清楚,首先我們選擇路燈的同時(shí)需要考慮所使用的環(huán)境、高度、亮度等,各地和各客戶的要求各有不同,由于不是本篇內(nèi)容的重點(diǎn),這里不再贅述。(后面我會(huì)專門介紹如何選擇路燈)。

這里給大家舉例說明,假如選用的路燈實(shí)際功率為30W,客戶要求每晚亮燈10小時(shí),并且能持續(xù)工作5個(gè)陰雨天。

像這種情況下,我們一般會(huì)給客戶出兩種方案。

方案一:半功率、全功率結(jié)合供電方案(也是我最推薦的方案)

什么意思呢?就是路燈在工作中,通過控制器來調(diào)節(jié)電流的輸出大小,不同時(shí)間段有不同亮度。如:從晚上7點(diǎn)亮燈開始到晚上11點(diǎn),人流量較大的這4個(gè)小時(shí)內(nèi)全功率30W工作,晚上11點(diǎn)至凌晨3點(diǎn)這4個(gè)小時(shí)半功率15W工作,凌晨4點(diǎn)至6點(diǎn)天開始亮的2小時(shí)內(nèi)全功率或半功率工作.(此時(shí)間段只是舉例,不同的廠家都可以根據(jù)客戶的要求來訂制不同的控制器方案)。那么我們就可以先計(jì)算出這個(gè)方案的太陽能板的功率。

太陽能板的功率

其中P為光伏組件的功率單位為W,光源工作時(shí)間的單位為h, 系數(shù)1.43是太陽能電池組件峰值工作電壓與系統(tǒng)工作電壓的比值,例如為工作電壓12V的系統(tǒng)供電或充電的太陽能電池組件的峰值電壓是17到17.5V,為工作電壓24V的系統(tǒng)供電或充電太陽能電池組件的峰值電壓為34至34.5V等(就好比低4.2V電壓的充電器無法給電壓12V的電壓充電一樣,充電工作電壓必需高于系統(tǒng)電壓)。峰值日照時(shí)數(shù)的單位為h,兩個(gè)系數(shù)0.85分別為蓄電池的庫倫效率和光伏組件衰減損失,塵埃遮擋等的綜合系數(shù)。

例如光源功率為30W,每天工作10小時(shí),當(dāng)?shù)氐哪耆照諘r(shí)數(shù)為4h則需要的光伏組件(太陽能板)功率為

光伏組件

具體功率選擇需要根據(jù)光伏組件的規(guī)格進(jìn)行,例如選擇125W。

有了太陽能板功率,我們再來計(jì)算蓄電池的容量。

蓄電池容量的計(jì)算,首先根據(jù)當(dāng)?shù)氐年幱晏烨闆r,確定選用的蓄電池類型(現(xiàn)在一般采用磷酸鐵鋰電池)和蓄電池的存儲(chǔ)天數(shù),客戶要求能持續(xù)工作5個(gè)陰雨天。

其中蓄電池容量單位為Ah,負(fù)載功率的單位為W,日工作時(shí)間的單位為h,存儲(chǔ)天數(shù)的單位為d(天),放電深度根據(jù)蓄電池種類的不同,一般取0.5至0.7;系統(tǒng)電壓的單位為V。例如光源功率為30W,每天工作10小時(shí),蓄電池存儲(chǔ)天數(shù)為5天,需要的蓄電池容量為

蓄電池容量

以上公式計(jì)算的是全功率10小時(shí)工作所需的蓄電池容量,但我們第一種方案由于采用的是半功率和全功率結(jié)合,所以實(shí)際全功率工作時(shí)間為8h。然后根據(jù)系統(tǒng)的電壓和容量要求選配蓄電池,如選擇12V175Ah的蓄電池。

這種方案是比較節(jié)省能耗的方案,也是目前眾多廠家推薦的方案。

方案二:全功率供電方案(不推薦)

全功率供電方案

方案二則采用全功率10小時(shí)工作方案,從晚上7點(diǎn)一直全功率工作到第二天早上6點(diǎn),那么所需的太陽能板和電池的容量將會(huì)加大,導(dǎo)致成本的增加。

方案二所需光伏組件功率為:

光伏組件功率

方案二所需蓄電池容量為:通過以上公式,大家可以看到,方案二所需的太陽能板功率為148W,實(shí)際可能要選擇18V150W左右的太陽能板,所需蓄電池容量為215Ah, 實(shí)際可能要選擇220Ah左右的蓄電池。根據(jù)目前的行情,成本可能增加20%左右。

綜上所述,相信大家對于如何計(jì)算太陽能路燈的配置應(yīng)該有一個(gè)大概的了解了吧。但是由于目前的市場魚龍混雜,很多廠家標(biāo)的功率和實(shí)際的燈具功率完全不是那么一回事,下篇文章,我就來給大家扒一扒太陽能燈的”足不足W”的問題,下期見!