太阳能光伏照明系统设计_毕业论文

江西工业工程职业技术学院毕业论文I摘要本文介绍一种基于光伏发电的太阳能照明系统的设计。这个设计阐述了太阳能路灯与普通路灯的区别，从中了解到太阳能照明的优势。太阳能是一种潜力无限的清洁、高效而且可持续的可再生能源，是全人类节能环保的首选。本文还对太阳能路灯照明的太阳能电池，蓄电池，支架等各方面作了一个详细的分析，比较，再根据光伏发电的原理特性，系统采用了智能化控制器，对智能控制器编程序，使得程序可以满足太阳能LED路灯的自动蓄电，自动照明，自动熄灭等一系列工作过程，使太阳能照明更加智能化。最后，本文还举出例子，对现在正使用的太阳能路灯进行了分析，研究，明确太阳能发展的趋势及前景。关键字：光伏发电；太阳能；节能环保；智能控制江西工业工程职业技术学院毕业论文II目录1绪论................................................................................................................................11.1太阳能照明的节能优点..............................................................................................11.2太阳能照明是发展的趋势..........................................................................................21.3太阳能路灯与普通路灯相比较..................................................................................32太阳能路灯设计思路............................................................................................................63太阳能路灯的组成原理框图及其工作原理........................................................................73.1太阳能路灯的组成......................................................................................................73.2太阳能路灯的工作原理..............................................................................................74各部件的组成及工作原理....................................................................................................94.1太阳能电池组件的组成及其工作原理......................................................................94.2蓄电池的组成及工作原理........................................................................................114.3电源控制器的组成及工作原理................................................................................134.4光源的选择................................................................................................................164.5各数据计算................................................................................................................175太阳能路灯的实际应用......................................................................................................19结论......................................................................................................................................20参考文献............................................................................................................................21致谢......................................................................................................................................22南昌航空大学自考本科毕业论文11绪论1.1太阳能照明的节能优点无论是现在还是将来，太阳能都拥有广阔的市场前景。潜力无限的太阳能是一种清洁、高效而且可持续的可再生能源。同时，使用太阳能也是一个明智的财务选择。如果使用太阳能电池板为您的住宅供电，在收到每个月的电费单时，您就能体会到这一点。另外，太阳能是环保的选择——如果您知道使用太阳能将为您的孩子留下一个更环保的美好世界，您一定会感到自豪。如今，全球的光伏(Photovoltaic,PV)太阳能供不应求，是增长最快的可再生能源之一。随着制造工艺的高效化，光伏系统的成本将继续下降。如今，光伏系统的价格已经是20年前的1/25。即使是商业电力公司，也正在寻求通过利用太阳能来构建更为稳定的成本结构。研究结果显示，太阳能在北方的气候条件下更为有效。在加利福尼亚州，电费每年上涨6.7%。太阳能则可以用来预防未来电费的居高不下。在许多国家，您可以将富余电力卖给电力公司，冲抵您的电费。与高成本的化石燃料污染和全球温室效应相比，太阳能不仅使用范围广，而且更经济。在近期的民意调查中，当受访对象被问及哪类能源最适合子孙后代时，太阳能的得分高出所有其它能源。光伏系统在提供电力的同时，不会排放二氧化碳。一块光伏组件在25年的有效使用期内，可减少约7.5吨的碳排放量。随着经济发展，我国的照明用电将大幅度提高，绿色节能照明的研究应用，将越来越受到重视。太阳能LED照明灯具作为冷光源产品，具有性价比较高、绿色环保、安全可靠、质量稳定、使用寿命长、安装维护简便等特点，可广泛应用于绿地照明、公路照明、广告灯箱照明、城市造型景观照明及家居照明系统，但太阳能LED照明灯具一次性投入较高是其发展的瓶颈。目前，照明消耗约占整个电力消耗的20%左右，降低照明用电是节省能源的重要途径。为实现这一目标，业界已研究开发出多种节能照明器具，并取得了一定的成效。但是，距离“绿色照明”的要求还较远，开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。南昌航空大学自考本科毕业论文2到2006年底，我国可再生能源利用量总计为2亿吨标准煤(不包括传统方式利用生物质能)，约占0.5个百分点，为2010年实现可再生能源占全国一次能源消费总量10%的目标迈出了坚实的一步。目前，我国正在从以下几个方面来推动光伏发电的国内市场发展：一、启动送电到村工程;二、在特殊工程上运用光伏发电，如世博会、奥运会等;三、在沙漠地区建光伏电站;四、动员一些城市启动屋顶计划;五、研究制定提高光伏发电竞争力的电价政策(光伏产品90%的出口以及国内市场的缺失，都可能限制中国光伏产业的长远发展。一旦国外光伏产业政策有变或者为保护本国产业采取限制进口的措施，中国近年来大量上马的光伏项目将面临困境。1.2太阳能照明是发展的趋势近几年来，全球太阳能电池产量增加了400%以上，中国更是猛增了近80倍，成为全球第一太阳能能电池生产大国。结合我国照明技术和优势，形成一个全新的技术领域--太阳能光伏照明，是我国科技进步和社会发展的必然。我国太阳能光伏照明行业已形成了研发单位和生产企业2000多家、从业人员近10万的队伍，太阳能光伏照明装置凭借其节能、环保、无需布线、自动控制、可随时变换位置等优点，已建立起重要的地位，各种应用产品已呈遍地开花之势。以北京“亮起来”工程为代表的太阳能光伏照明装置应用工作已在全国各地铺开，太阳能光伏照明装置已成为我国奥运会场馆、城市和新农村的以道风景。太阳能或风光互补路灯、庭院灯、草坪灯和太阳能装饰灯、标志灯、广告灯等的应用逐渐形成规模，太阳能航标灯、信号标志灯已大规模应用。我国太阳能光伏照明应用已走在了世界的全列，某些装置如太阳能草坪灯、太阳能手电筒已占世界销量的80%以上。开发利用太阳能光伏照明装置，是执行我国资源节约型社会、节能减排、可持续发展、改善生存环境等重大决策的主要举措之一。我国光伏照明装置应用已进入快速发展的重要时期，但是，由于太阳能光伏照明是新兴行业，市场需求猛增，但技术不太成熟的照明，缺规范、标准，特别是国家和行业标准的制定邂逅于市场发展，至使目前产品规格混乱，质量参差不齐，时有用户不良反应，市场初现无序状态，有碍行业的健康发展。由于太阳能光伏发电技术的独特优点，太阳能电池进入实用阶段不久就被应用在照明领域。在我国早在20世纪70年代初天阳能电池就被应用在航标灯上，当时在天津港安装了太阳能航标灯。紧接着，为了解决无电区的照明问题，太阳能就越来越多的出现。南昌航空大学自考本科毕业论文3在我国南方，出现了太阳灯割胶灯以及其他许多太阳能照明灯。近几年来，由于太阳能电池产量的大幅度增加以及我国改革开放以来国民经济实力的提高，太阳能照明灯具开始进入我们的生活；西部光明工程、太阳能路灯、太阳能家庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能景观灯、太阳能工艺灯。。。，在美化生活的同时还给人们带来了意外的惊喜：太阳能照明时代要到来了。大量试验表明，太阳能灯具和普通灯具对比分析后得出：在满足同样照明要求的条件下，两种不同的供电方式，太阳能灯成本比普通灯具要高；如果将投入工程的施工费用计入整个工程，则两种灯具在初始投资时造价相当。工程越大，普通灯具的工程施工费用越高，其初始投入大于太阳能灯具。使用时间越长，越能彰显太阳能灯具的实惠。如果把人力、物力计算在内，普通灯具的辅助费用与维护费用都将比预算的高。在后续的使用费用上（电费、维护费用等），太阳能灯具的优势更明显。“如果在全国推广使用3亿只太阳能灯，其节能效果相当于新建一个三峡工程”。据了解，太阳能的优点已被越来越多的人所接受。作为太阳能应用的系列产品之一，太阳能灯具一直是各方研究和关注的焦点。在已有技术基础上，技术人员与厂商集思广益，在诸多方面取得了突破性进展，为太阳能灯最终走向千家万户打下了坚实基础。专家预测，太阳能照明在未来十年后将会普及，成为未来照明行业发展趋势。1.3太阳能路灯与普通路灯相比较随着科学技术的飞速发展，太阳能逐渐被开发利用，并已成为最有发展前景的环保能源之一，太阳能照明就是利用太阳能最重要的途径。太阳能照明路灯采用高效单晶硅太阳能电池供电,采用免维护密封型蓄电池贮存电能,用高效节能灯照明,并采用先进的充放电和照明控制电路,具有性质可靠、发光效率高、亮度大、安装方便、无需铺设电缆电线，无需交流电能和电费，采用直流供电