基本介紹
- 中文名：太陽能照明
- 意義：保障能源安全，實現可持續發展
- 構成：太陽能電池、充放電控制器等
- 工作環境：-40~50℃
- 分類：太陽能信號燈，太陽能景觀燈等
- 供電方式：直接式供電，間接式供電
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概述
中國是能源消耗大國，能源消耗以煤、石油，天然氣為主，這些原料儲量有限，不可再生，而且，能源消耗同時排出二氧化碳和硫的氧化物，導致地球溫室效應和酸雨，破壞環境。因此開發利用可再生能源，對於保障能源安全，保護生態環境，實現可持續發展，具有重要意義。太陽能照明發展迅速，其裝置幾乎覆蓋了整個照明領域。市場對太陽能照明產品的需求日趨增長，對產品質量的要求也越來越高。
太陽能照明是以太陽能為能源，通過太陽能電池實現光電轉換，白天用蓄電池積蓄、貯存電能，晚上通過控制器對電光源供電，實現所需要的功能性照明。
工作環境和特點
1、環境溫度變化範圍：-40~50℃。先擇光源和各種電器元件時必須考慮在此環境溫度下的使用與壽命問題。
2、由於雨、雪、雷電冰雹的浸蝕和干擾，必須具有合理的安全防護等級和防雷接地。
3、連續陰雨天需要太陽能電池板、蓄電池具有足夠的容量。
4、蓄電池在充滿時電壓可達到14.7V，放電時可下降到10.7V左右，陰雨天時蓄電池的電壓將會降到10V左右。在這樣的情況下，一方面要通過控制器對蓄電池進行保護，另一方面要保證光源在高、低電壓下均能可靠啟動和穩定工作。
構成
太陽能照明由太陽能電池、充放電控制器、蓄電池、照明燈具組件及它們之間的電纜等幾個主要部分組成。
分類
1、按照太陽能光伏照明的電源分類
（1）獨立使用的太陽能光伏照明
獨立使用的太陽能光伏照明是將太陽能電池組件、蓄電池、照明部件、控制器以及機械結構等部件組合在一起，以太陽能為能源，在室外離網、獨立使用的含有一個或多個照明組件的照明裝置。它需要配用較大的太陽能電池（3~5倍的光源功率）、蓄電池來儲存能量。
（2）風光互補的太陽能照明
在獨立使用的太陽能照明裝置上增設風力發電機與太陽能電池共同使用，從而提高效率，降低太陽能電池的設計容量。
（3）太陽能與市電互補照明
太陽能與市電互補太陽能照明是以太陽能為主要能源，供當天晚上照明用電，當陰雨天電池儲能不足時，由市電供電的照明裝置，可減小太陽能電池、蓄電池的裝機容量。
2、按使用的場合和功能分類
（1）太陽能信號燈
航海、航空和陸上交通信號燈的作用至關重要，許多地方電網不能供電，而太陽能信號燈可解決供電問題，光源以小顆粒定向發光的LED光源為主。取得了良好的經濟效益和社會效益。
（2）太陽能草坪燈
光源功率0.1~1W，一般採用小顆粒發光二極體（LED）作為主要光源。太陽能電池板功率為0.5~3W，可採用1.2V鎳電池等二電池。
（3）太陽能景觀燈
套用於廣場、公園、綠地等場所，採用各種造型的小功率LED點光源、線光源，也有冷陰極造型燈來美化環境。太陽能景觀燈可以不破壞綠地而得到較好的景觀照明效果。
景觀照明
景觀照明（4）太陽能標識燈
用於夜晚導向指示、門牌、路口標識的照明。對光源的光通量要求不高，系統的配置要求較低，使用量較大。標識燈的光源一般可採用小功率LED或冷陰極燈。
（5）太陽能路燈
套用於村鎮道路和鄉村公路，是太陽能光伏照明裝置主要套用之一。採用的光源有小功率高壓氣體放電（HID）燈、螢光燈、低壓鈉燈、大功率LED。由於其整體功率的限制，套用於城市主幹道上的案例不多。隨著與市政線路的互補，太陽能光伏照明路燈在主幹道上的套用將越來越多。
（6）太陽能殺蟲燈
套用於果園、種植園、公園、草坪等場所。一般採用具有特定光譜的螢光燈，比較先進的使用LED紫光燈，通過其特定譜線輻射誘殺害蟲。
（7）太陽能燈箱
用於廣告燈箱，有待於進一步開發。隨著太陽能技術和光源技術的不斷提高，太陽能光伏照明還會有更多的使用場合和功能。
（8）太陽能手電筒
採用LED作為光源，可以在野外活動或緊急情況時使用。
3、按太陽能光伏照明光源供電方式分類
（1）直接式供電
太陽能電池板所發的電貯存在蓄電池中，由蓄電池直接為光源供電。
（2）間接式供電（逆變供電）逆變器將直流電轉換成交流電，再為照明光源供電，逆變供電會增加10%~20%的功率損耗。
相關圖書
圖書基本信息
書名：《太陽能照明》
書號：978-7-111-47657-3
作譯者：（印度）Ramchandra Pode 等著 呂毅軍 等譯
出版日期：2014年11月
出版社：機械工業出版社
定價：48.00元
內容簡介
本書從清潔能源出發，圍繞太陽能光伏、LED/OLED這兩種清潔能源和綠色光源進行了詳細的討論，深入淺出地介紹了太陽能光伏系統和LED、OLED的基本理論和工藝技術，並以圖文並茂的形式詳述了太陽能照明系統集成、標準、存在的障礙及其未來的發展等問題。 同時還針對我國西藏、坦尚尼亞等地區使用太陽能驅動照明案例進行調研與分析。
本書內容豐富，可供物理、材料、工程等相關專業的照明科技工作者以及照明產業界等多層次人員參考。
目錄
譯者序
前言
第1章發展清潔能源的原因
第2章太陽能光伏發電
第3章發光二極體
第4章有機發光二極體（OLED）照明技術
第5章太陽能驅動的LED照明的可接受性
附錄
