家用太陽能光電照明系統(tǒng)將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能,提供給照明燈具。系統(tǒng)一般由太陽能電池板、蓄電池、控制器、DC-AC轉(zhuǎn)變器和照明燈具等組成。家用太陽能光電照明系統(tǒng)框圖如圖1所示。
·太陽電池板
直接將太陽光能轉(zhuǎn)換成電能。
·蓄電池
儲存太陽電池提供的電能,供需要用。
·控制器
主要目的是保證系統(tǒng)能正常、可靠地工作,延長系統(tǒng)部件(特別是蓄電池)的使用壽命。它必須包含蓄電池過充保護電路、過放保護電路、負責(zé)過流保護電路和防反充保護電路等。
·變換器
變換器將太陽電池板和蓄電池輸出的直流電轉(zhuǎn)換成照明用電器所需的交、直流電。
2 家用太陽能光電照明系統(tǒng)的設(shè)計
系統(tǒng)設(shè)計著重考慮效率和高可靠性,以及使用維護簡單方便。
根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件(地理位置、太陽輻射能、氣候、氣象等)、負載的大小和每天使用的時間,以及其他使用要求合理地設(shè)計系統(tǒng)各部件。其中太陽能電池板和蓄電池目前都已有成熟的產(chǎn)品。系統(tǒng)控制器的變換器是系統(tǒng)設(shè)計的重點,之間關(guān)系到系統(tǒng)是否能高效、可靠的工作。
2.1陽光電能部分設(shè)計
2.11 太陽電池板功率的計算
系統(tǒng)所需的太陽電池板峰值功率由當(dāng)?shù)氐奶柶骄椛淞亢拓撦d所需的電能決定:
Pk=Pm·Ws/Wt·1KW/m^2
式中:Pk—太陽電池板的峰值功率,KWp
Ws—每天負載所需電能,KWh/d
Wt—平均每天平方米太陽輻射能KWh/(m^2·d)
Km—系數(shù),考慮各部件的效率,環(huán)境溫度影響等方面因素,一般取值為1.4—1.7。其取值 大小也應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的成本和用戶的具體情況綜合考慮。
2.12 蓄電池容量計算
蓄電池瓦時容量Bw和安時容量BA由預(yù)定的連續(xù)無日照時間決定:
Bw=Kb·nb·Ws
BA=Bw/V
式中:Bw —蓄電池瓦時容量,KWh
BA — 蓄電池安時容量,Ah
nb — 連續(xù)無日照天數(shù),d
V — 系統(tǒng)電壓
Kb—系數(shù),考慮蓄電池效率、放電深度、環(huán)境溫度影響因素而定,一般取值為2.0—2.5。同樣,該取值大小也應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)成本和用戶的具體情況綜合考慮。
·太陽電池板
直接將太陽光能轉(zhuǎn)換成電能。
·蓄電池
儲存太陽電池提供的電能,供需要用。
·控制器
主要目的是保證系統(tǒng)能正常、可靠地工作,延長系統(tǒng)部件(特別是蓄電池)的使用壽命。它必須包含蓄電池過充保護電路、過放保護電路、負責(zé)過流保護電路和防反充保護電路等。
·變換器
變換器將太陽電池板和蓄電池輸出的直流電轉(zhuǎn)換成照明用電器所需的交、直流電。
2 家用太陽能光電照明系統(tǒng)的設(shè)計
系統(tǒng)設(shè)計著重考慮效率和高可靠性,以及使用維護簡單方便。
根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件(地理位置、太陽輻射能、氣候、氣象等)、負載的大小和每天使用的時間,以及其他使用要求合理地設(shè)計系統(tǒng)各部件。其中太陽能電池板和蓄電池目前都已有成熟的產(chǎn)品。系統(tǒng)控制器的變換器是系統(tǒng)設(shè)計的重點,之間關(guān)系到系統(tǒng)是否能高效、可靠的工作。
2.1陽光電能部分設(shè)計
2.11 太陽電池板功率的計算
系統(tǒng)所需的太陽電池板峰值功率由當(dāng)?shù)氐奶柶骄椛淞亢拓撦d所需的電能決定:
Pk=Pm·Ws/Wt·1KW/m^2
式中:Pk—太陽電池板的峰值功率,KWp
Ws—每天負載所需電能,KWh/d
Wt—平均每天平方米太陽輻射能KWh/(m^2·d)
Km—系數(shù),考慮各部件的效率,環(huán)境溫度影響等方面因素,一般取值為1.4—1.7。其取值 大小也應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的成本和用戶的具體情況綜合考慮。
2.12 蓄電池容量計算
蓄電池瓦時容量Bw和安時容量BA由預(yù)定的連續(xù)無日照時間決定:
Bw=Kb·nb·Ws
BA=Bw/V
式中:Bw —蓄電池瓦時容量,KWh
BA — 蓄電池安時容量,Ah
nb — 連續(xù)無日照天數(shù),d
V — 系統(tǒng)電壓
Kb—系數(shù),考慮蓄電池效率、放電深度、環(huán)境溫度影響因素而定,一般取值為2.0—2.5。同樣,該取值大小也應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)成本和用戶的具體情況綜合考慮。






