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1、小区照明用太阳能路灯的设计 太阳能光电工程学院 太阳能光伏发电技术 课程设计报告书题 目： 小区照明用太阳能路灯的设计 姓 名： xxx 专 业： 光伏材料加工与应用技术 班 级： 光伏材料加工与应用技术 准考证号： 设计成绩： 指导教师： 13小区照明用太阳能路灯的设计摘要本文主要阐述小区照明用太阳能路灯的工作原理、系统结构及安装。随着经济的发展，社会的进步，人们对能源提出了越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。由于太阳能发电具有火电、水电、核电所无法比拟的清洁性、安全性、资源的广泛性和充足性等优点，太阳能被认为是二十一世纪最重要的能源。国家自中央部委到各省政府部门已经十分重
2、视建筑节能、环保，并出台了一系列相关的政策。 目前，房地产开发处于空前的高峰时期，增加建筑楼盘的科技含量是建筑业管理部门和科技工作者值得关注的问题。建设智能型、节能型住宅小区已被各地方政府所推荐，也越来越受到开发商的青睐。照明关系到国计民生，照明用光源也几经变革。建筑楼盘的公用照明部分很少有人关注，但这部分又和千家万户息息相关，如住宅单元楼道“灯难亮”就是一个突出的问题。由于这些公用灯电费难以分摊，以 及难以杜绝个别人的偷电行为，最终只能是断电了事；收电费难、灯维修不及时的问题始终无法得到真正解决，直接导致物管公司和业主关系紧张。其中，在节能型小区的建设中，应用最为广泛的是太阳能发电系列项目。
3、目前太阳能照明应用技术已取得较大突破，并且已较成熟地应用于建筑楼道照明、城市亮化照明等系统。本设计以南昌某小区照明要求为例，结合当地日照资源数据，根据小照明 要求，详细的计算出小区照明所需要的材料及其方案计算过程。小区照明太阳能灯系统具有免维护、清洁、智能的特点。适合小区照明使用。关键词 光伏 照明 原理 特点 组建 蓄电池 安装目 录绪言41 太阳能光伏发电技术51.1 光生伏特效应.51.2 光伏发电.52太阳能光伏照明.62.1太阳能路灯概述.62.2太阳能路灯工作原理.6 2.3 太阳能路灯设计原则.63太阳能光伏照明系统特点.73.1 清洁、环保.73.2 长寿命.73.3 高效率.
4、73.4 便捷管理.73.5 安全可靠.74. 太阳能光伏照明系统的组成部分.84.1太阳能电池板.84.2 太阳能控制器.8 4.2.1 控制器在照明系统中的应用84.3 蓄电池.8 4.3.1蓄电池分类.94.4 光源.94.5 灯杆及灯具外壳.95. 太阳能路灯安装规范.105.1 地基浇筑.105.2 太阳能电池组件安装.105.3 蓄电池安装.105.4 灯具安装.105.5 注意事项.116. 工程主要材料.12参考文献.12绪 言 光伏产业是兴起于世纪之交的各种可再生能源产业中最受瞩目的明星。迄今为止，人类所取得的文明和成就均建立在大规模利用化石能源的基础上。然而，化石能源的储量
5、有限，最终被开采殆尽；同时，在现有的技术条件下，使用化石能源不可避免的带来污染的排放，特别是温室气体的排放，直接威胁到地球这个人类现在唯一的生存空间。因此，大力发展可再生能源，实现人与自然的可持续发展已经成为人类关注的焦点。 太阳能照明是未来照明的方向，其最大特点为：环保、节能、发光效率高，因此使它将逐步取代传统光源。更值得一提的是，LED发光效率是以每十年提高十倍的速度来提高，成本也将逐年下降。据权威预测，2010年，在日本，LED将全面取代传统光源；在美国，将有一半的传统光源被取代；而在我国，LED将占装饰照明市场的15%。着眼于未来，半导体技术将孕育着一场“照明革命”。 太阳能照明系统主
6、要由太阳能电池组件、蓄电池、电源控制器、发光组件组成。白天利用太阳能电池板对蓄电池充电，晚上蓄电池释放能量点亮LED 灯，蓄电池电量满足连续3天阴雨天数需要。 太阳能照明应用于小区，具有施工简单，安装方便等优点，配合小区环境，还能起到美化小区的作用，增加小区人文气息。 1. 太阳能光伏发电技术1.1光生伏特效应光生伏特效应是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象，是当物体受 光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。严格来讲，包括两种类型：一类是发生在均匀半导体材料内部；一类是发生在半导体的界面。虽然它们之间有一定相似的地方，但产生这两个效应的具体机制是不相同的。通常称前
7、一类为丹倍效应，而把光生伏特效应的涵义只局限于后一类情形。当两种不同材料所形成的结受到光辐照时，结上产生电动势。它的过程先是材料吸收光子的能量，产生数量相等的正、负电荷，随后这些电荷分别迁移到结的前侧，形成偶电层。光生伏特效应虽然不是瞬时产生的，但其响应时间是相当短的。1.2 光伏发电 光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光直接转化为电能不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。 2. 太阳能光伏照明2.1 太阳能路灯概述 太阳能
8、路灯以太阳光为源，白天充电晚上使用，无需复杂昂贵的管线铺设，可任意调整灯具的布局，安全节能无污染，无需人工操作，工作稳定可靠，节省电费免维修。 2.2 太阳能路灯工作原理太阳能光伏发电系统是利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池将太阳能直接转换成电能，也叫做太阳能电池发电系统。利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池，白天电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当光照度逐渐降低至10ux左右，太阳能电池板的开路电压为4.5V左右，充放电控制器侦查到这一电压值后蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器反应，蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电
9、池。2.3 太阳能路灯设计原则 太阳能组件发电路灯系统设计的总原则是保证满足负载供电需要的前提下，确定使用最少的太阳电池组件功率和蓄电池组建容量，以尽量减少初始投资。对系统设计者来说，在光伏发电系统设计过程中作出的每一个决定都会影响造价。由于不合适的选择，使系统的投资成本地增加，而且也不能满足用户要求。在设计的计算过程中，需要的基本数据有：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，最长连续阴雨天数，最大风速及冰雹、降雪等特殊气象情况。气象资料一般无法做出长期预测，只能以过去10年到20年的平均值作为依据。3. 太阳能光伏照明系统特点 3.1 清洁、环保以太阳光作为能源，对环境无任何污染3.2 长寿命太阳能电池组件有长达二十年的使用寿命，20年后仍能使用，但转换小路会有所下降。3.3 高效率太阳能电池最大跟踪技术，通过电流电压的最佳搭配，最大限度得到有效功率。3.4 便捷管理整个系统微电脑控制全自动运行，无人值守。3.5 安全可靠太阳能照明系统的充电、放电过程皆在低压（12V、24V）状态下进行，对人体没有伤害。4. 太阳能光伏照明系统的组成部分太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳。 4.1 太阳能电池板太
