太陽(yáng)能光伏照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)論文-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 無(wú)需外接電源，安全可靠，綠色環(huán)保節(jié)能，充電及開(kāi)關(guān)燈，無(wú)需人工操作全自動(dòng)的工作系統(tǒng)，只要設(shè)定該系統(tǒng)的工作模式就能自動(dòng)工作。太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)根據(jù)復(fù)負(fù)載是直流還是交流，以及是否與國(guó)家電網(wǎng)并網(wǎng)等可以有多種形式。因?yàn)樨?fù)載的種類(lèi)，用途的不同，所以系統(tǒng)的構(gòu)成也不同。 獨(dú)立照明系統(tǒng)由于只有太陽(yáng)電池向負(fù)載提供電力，且太陽(yáng)電池輸出的電能受日照，溫度，氣候等因素的影響，所以當(dāng)太陽(yáng)電池發(fā)出的電能不足以供負(fù)載使用時(shí)就需要蓄電池來(lái)為負(fù)載提供電能，保證獨(dú)立光伏照明系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 并網(wǎng)光伏照明系統(tǒng) 本文的并網(wǎng)照明偏向于分散式小型的并網(wǎng)照明系統(tǒng)，如某住宅的并網(wǎng)照明系統(tǒng)，某辦公大樓的并網(wǎng)照明系統(tǒng)，某小區(qū)的并網(wǎng)照明系統(tǒng)。分散式小型并網(wǎng)照明系統(tǒng)具有許多的優(yōu)越性，容易建設(shè)，投資不大，國(guó)家還有相應(yīng)的政策扶持，使分散式小型并網(wǎng)照明系統(tǒng)倍受青睞，發(fā)展迅速，或許在不久的將來(lái)成為主流。太陽(yáng)電池輸出的電能受天氣的影響很大，用戶(hù)為了保持系統(tǒng)的穩(wěn)定，大多會(huì)與電力公司電網(wǎng)保持并網(wǎng)運(yùn)行。作為第四代新光源，在城市亮化美化、道路照明、庭院照明、室內(nèi)照明以及其他各領(lǐng)域的照明和應(yīng)用中得到了有效的利用。 太陽(yáng)電池組件的組成具有封裝及內(nèi)部連接，能夠單獨(dú)提供直流電輸出，不可分割的最小太陽(yáng)電池組合裝置，稱(chēng)之為太陽(yáng)電池組件。 常見(jiàn)的太陽(yáng)電池組件由前罩（低鐵超白絨面鋼化玻璃），保護(hù)膜，上電極與下電極，密封材料，填充材料，后罩（背板PET），框架，接線(xiàn)盒，互聯(lián)條等組成。 如果光線(xiàn)照射在太陽(yáng)電池上，并且光被吸收，具有足夠能量的光子能夠在P型硅和N型硅中將電子從共價(jià)鍵中激發(fā)，使之產(chǎn)生電子空穴對(duì)。這導(dǎo)致在N區(qū)的邊界附近的電子積累的越來(lái)越多，P區(qū)積累的空穴越來(lái)越多，形成了電勢(shì)差。目前光伏系統(tǒng)中最常用的蓄電池就是鉛酸蓄電池。在理想條件下，充電過(guò)程兩電極上的硫酸鉛和水分別可恢復(fù)為原來(lái)的物質(zhì)。當(dāng)正、負(fù)極板上的硫酸鉛都被還原成原來(lái)的活性物質(zhì)時(shí)，充電就結(jié)束了。 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下： PbO2 + 2H2SO4 + Pb 2PbSO4 + 2H2O 從以上的化學(xué)反應(yīng)方程式中可以看出，鉛酸蓄電池在放電時(shí)，正極的活性物質(zhì)二氧化鉛和負(fù)極的活性物質(zhì)金屬鉛都與硫酸電解液反應(yīng)，生成硫酸鉛，在電化學(xué)上把這種反應(yīng)叫做“雙硫酸鹽化反應(yīng)”。 在太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中控制器是用于太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中，控制一路或者多路太陽(yáng)電池對(duì)蓄電池充電以及蓄電池給逆變器或者負(fù)載供電（即放點(diǎn)）的自動(dòng)設(shè)備。開(kāi)關(guān)元件包括充電開(kāi)關(guān)，放電開(kāi)關(guān)，充電開(kāi)關(guān)用來(lái)切斷或者接通太陽(yáng)電池組件和蓄電池，使太陽(yáng)電池對(duì)蓄電池進(jìn)行充電或者避免蓄電池過(guò)充；放電開(kāi)關(guān)用來(lái)切斷電源或者接通蓄電池與負(fù)載，使系統(tǒng)電壓供負(fù)載使用或者避免蓄電池過(guò)放。由此控制器的作用非常重要，其具體作用如下：（1）防過(guò)充電當(dāng)電池充滿(mǎn)電后要停止對(duì)電池進(jìn)行充電，如果過(guò)多的充電就會(huì)有大量的氣體析出，這是正極板的活性物質(zhì)受到大量的氣體沖擊，這種沖擊會(huì)促進(jìn)活性物質(zhì)脫落；此外，正極板珊合金也遭受?chē)?yán)重的陽(yáng)極氧化而腐蝕，所以蓄電的過(guò)充電會(huì)使蓄電池的使用壽命縮短。因此，放電深度越深，其循環(huán)壽命越短。（5）光控 多用于自動(dòng)燈具，當(dāng)環(huán)境足夠亮?xí)r，控制器就會(huì)自動(dòng)切斷負(fù)載輸出；而環(huán)境暗下來(lái)后又會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，使負(fù)載運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的功能。（9）自檢 當(dāng)控制器受到外界環(huán)境的影響或者認(rèn)為操作不當(dāng)時(shí)，控制器可以自檢，讓知道控制器是否完好，減少很多不必要的工時(shí)。都是使用具有開(kāi)關(guān)特性的功率器件，通過(guò)一定的邏輯開(kāi)關(guān)控制，由主控電路周期性地對(duì)功率器件不斷地發(fā)出開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，從而使直流電源變成交變信號(hào)，在經(jīng)過(guò)變壓器耦合升（或降）壓、整形得到所需的交流電源。 光源的選型對(duì)于太陽(yáng)能照明來(lái)說(shuō)是最關(guān)鍵的一步，為減少有限能量的損失，光源盡量選直流光源。 （2）低壓鈉燈：低壓鈉燈光效高（可達(dá)200Lm/w），但需逆變器，低壓鈉燈價(jià)格貴，整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)高，所以使用受到限制，適用用于太陽(yáng)路燈。 四. 太陽(yáng)能光伏照明的實(shí)際應(yīng)用 太陽(yáng)能路燈的設(shè)計(jì) （1）安裝地區(qū)的重要參數(shù)：維度，日輻射量，最佳傾角，斜面日輻射量，修正系數(shù)，年總輻射量，最長(zhǎng)無(wú)日照天數(shù)，平均日峰值日照時(shí)數(shù)。（4）光源的選擇：原則是選擇適合環(huán)境要求、光效率高、壽命長(zhǎng)，同時(shí)為了提高太陽(yáng)能發(fā)電的效率，盡量選擇直流負(fù)載。天亮后，控制器又重新將太陽(yáng)電池與蓄電池連接，通過(guò)太陽(yáng)電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，然后再轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在蓄電池中，如此反復(fù)循環(huán)工作。常規(guī)路燈維修時(shí)必須要挖溝，從而使維修工程費(fèi)用較高。另外太陽(yáng)電池的使用壽命在25到30年，因此運(yùn)行維護(hù)的成本也很低。太陽(yáng)能路燈使用過(guò)程中，免維護(hù)，免操作，不消耗常規(guī)能源，節(jié)能環(huán)保。（1）蓄電池的使用壽命。目前工程案例中被盜的多為蓄電池與太陽(yáng)電池板，蓄電池埋于地下，用水泥澆筑是一種有效防盜措施，并且可以起到恒溫的作用。應(yīng)該選擇功耗較低，充電效率高，具有調(diào)節(jié)功率的控制器，控制器24h不間斷工作，如其自身功耗較大，則會(huì)消耗部分電能，最好選擇功耗在5mA以下的控制器。這次設(shè)計(jì)也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，并樹(shù)立了對(duì)自己以后工作能力的自信，對(duì)以后工作有重要的影響。在此，謹(jǐn)向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意！最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱，14
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