太陽能路燈配置計算方法和公式

2020-10-12 13:30:07

如何計算太陽能路燈的配置呢?我們首先要理清楚三個方面的問題。

第一, 確定所選用的路燈的功率。

第二, 確定該路燈的工作時間。

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

現(xiàn)在我們來一個一個理清楚,首先我們選擇路燈的同時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,這里不再贅述。(后面我會專門介紹如何選擇路燈)。

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

像這種情況下,我們一般會給客戶出兩種方案。

方案一:半功率、全功率結合供電方案(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,不同時間段有不同亮度。如:從晚上7點亮燈開始到晚上11點,人流量較大的這4個小時內(nèi)全功率30W工作,晚上11點至凌晨3點這4個小時半功率15W工作,凌晨4點至6點天開始亮的2小時內(nèi)全功率或半功率工作.(此時間段只是舉例,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算出這個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)。峰值日照時數(shù)的單位為h,兩個系數(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,當?shù)氐哪耆照諘r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)格進行,例如選擇125W。

有了太陽能板功率,我們再來計算蓄電池的容量。

蓄電池容量的計算,首先根據(jù)當?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)和蓄電池的存儲天數(shù),客戶要求能持續(xù)工作5個陰雨天。

其中蓄電池容量單位為Ah,負載功率的單位為W,日工作時間的單位為h,存儲天數(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,蓄電池存儲天數(shù)為5天,需要的蓄電池容量為

蓄電池容量

以上公式計算的是全功率10小時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合,所以實際全功率工作時間為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小時工作方案,從晚上7點一直全功率工作到第二天早上6點,那么所需的太陽能板和電池的容量將會加大,導致成本的增加。

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,實際可能要選擇18V150W左右的太陽能板,所需蓄電池容量為215Ah, 實際可能要選擇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算太陽能路燈的配置應該有一個大概的了解了吧。但是由于目前的市場魚龍混雜,很多廠家標的功率和實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!