3.7 风光互补路灯配置
路灯系统
名称 风机 控制器 太阳能板 光源 光源 蓄电池 蓄电池箱 灯杆 电缆附件 安装 运输
规格型号 300W 风光互补 100W LED24V80W LED24V20W 12V150Ah 10米(双灯) 数量 1 1 2 1 1 2 1 1 1 1 单位 台 台 块 盏 盏 只 个 套 套 盏 备注
LED灯与高压钠灯应用及节能比较
太阳能LED路灯和传统的高压钠灯在性能上和造价上的比较。目前在LED的光衰和稳定性方面尚有较多争议。因此本文重点介绍了提高LED的长期寿命(光衰)和短期发光稳定性的方法。前者主要靠采用热管来改善其散热。后者则主要靠采用恒流驱动芯片。采用以上措施以后,太阳能LED路灯将能无可争议地取代高压钠灯。
一. 中国的太阳能资源
中国的太阳能资源是十分丰富的(图1)。
图1. 我国的太阳能资源
由图中可见,我国的东南沿海地区是比较差的,但平均日辐射量也可以达到每平方米3.2-3.8KW,也已经足够一个家庭的供电了。而2/3以上国土年总日照量>5GJ/M2,理论储量相当于1.7万亿吨标准煤。太阳能资源丰富地区包括:青藏高原、西北地区、华北地区、东北大部、云南、广东、海南地区,年平均日照时间2200小时。北京地区一年日照约2300小时。现在很多德国家庭都已经开始在屋顶上安装太阳能电池板以供应整个家庭的用电,而德国一般城市年平均日照只有1600小时,可见德国公民对环保意识的浓厚。
二. LED路灯和高压钠灯的比较
太阳能最简单的应用是产生热水,其次是发电。而发电的一个很重要的应用是照明,中国的照明用电占全部电能耗费的12%。但大型的太阳能发电厂的建厂成本很高,而且大功率太阳能电池板要占用很大的无遮挡面积,所以太阳能照明最好的实现方法是和发光器件结合在一起,构成独立的照明装置。目前,最有前景的是太阳能路灯,太阳能庭院灯,太阳能草坪灯,太阳能信号灯,和太阳能航标灯等。其中尤以太阳能LED路灯的经济价值最高。因为普通的路灯需要铺设很长的输电线路,而且随着距离的增加,电压会逐渐降低,过一定距离还要用变压器升压。其电源线路的铺设要投入很高的费用。而太阳能路灯则不然。因为每一根路灯杆都是独立的,不需要铺设输电线路,这就大大降低了架设的费用。而且LED的发光效率远高于白织灯,虽然从数字上比不过高压钠灯(高压钠灯的发光效率为132流明/瓦,
而LED只有90流明/瓦),但是LED的发展潜力很大。表1是各种灯具的发光效率的比较。
表1. 各种灯具的效率
高压钠灯的光谱比较集中于黄色,它的色温比较低只有2000-2500oK,而LED的色温较高,可以达到3500-4500oK以上。另外高压钠灯的光线是向四处发射的,有很大一部分光无法到达路面。还有,高压钠灯的显色指数差,只有20到40,感觉昏暗;而LED的显色指数高,可以达到75-80。所以路面明亮,感觉舒适。所以从实际的发光效果来看,LED反而可以比高压钠灯高出很多。80W的LED可以取代250W的高压钠灯,或300W的水银灯。100W的LED,其输出光通量大约只有6250流明(经过二次光学设计,会有所损失),到达路面时的流明数仍为6000流明,而路面的平均照度可以达到16Lux(12m高杆)。250W高压钠灯的输出光通量为20,000流明。但到达路面的流明数就只有7000流明。路面的照度大约为30-40Lux,由于显色系数的差别,LED的照度修正系数为2.35倍,高
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