用實(shí)時(shí)監測法優(yōu)化LED太陽(yáng)能路燈系統
采用LabVIEW編程開(kāi)發(fā)的虛擬儀器,通過(guò)實(shí)時(shí)監測蓄電池的充電容量來(lái)跟蹤太陽(yáng)能電池板的功率輸出。以實(shí)測法確定最佳傾角和方位角。具體做法:固定某一傾角和方位角,選擇11-12月份某3個(gè)晴天連續實(shí)測,取平均值。再換新的傾角和方位角重復測試,進(jìn)行對比,以選擇最佳傾角和方位角。
經(jīng)實(shí)測確定太陽(yáng)能電池板在11-12月份的最佳傾角為500;最佳方位角為正南偏東200.在該月份如獲得最佳方位,其他月份由于太陽(yáng)輻射的增強,盡管方位略差同樣能滿(mǎn)足功率輸出要求。
?。┹o助反光鏡的運用
在太陽(yáng)能電池板的兩側各安裝一塊與電池板平面成135角的平面反光鏡,能明顯提高太陽(yáng)光線(xiàn)的收集能力,提高電池板的功率輸出。這在一定程度上彌補了由于額定功率輸出不足而給3個(gè)低輻射月帶來(lái)的風(fēng)險。運用LabVIEW虛擬儀器實(shí)施監測。由于每天太陽(yáng)輻射自身的變化,會(huì )給對比測試帶來(lái)誤差。我們采取先測幾天不遮擋反光鏡的充電情況,再測幾天用黑布遮擋反光鏡的充電情況,之后再測幾天不遮擋反光鏡的充電情況。對有無(wú)反光鏡進(jìn)行平均值對比。選擇11.12月份。監測時(shí)間為每天的早8:00至晚上負載點(diǎn)亮。監測數據見(jiàn)表2。
表2反光鏡與蓄電池充電量的關(guān)系
從表2可以看出,反光鏡不遮擋時(shí)蓄電池平均每日充電量為2.97Ah;反光鏡遮擋后蓄電池平均每日充電量為2.42Ah.由此可見(jiàn),加反光鏡后能滿(mǎn)足功率輸出要求,且每日蓄電池充電提高23%.
四、結論
從太陽(yáng)能庭院路燈的照度標準(蘭8 Ix)入手,設計照明12 k;選用小功率白光LED組成的電功率為5.4W的面光源。在保證連續3-5個(gè)陰天能正常工作的前提下,路燈每日工作6小時(shí),選擇12W17Ah免維護鉛酸蓄電池。確定太陽(yáng)能電池額定輸出功率為20W,通過(guò)虛擬儀器的實(shí)時(shí)監測完成太陽(yáng)能電池板的傾角和方位角及反光鏡系統的合理配置。
按照設計參數,組成了兩盞LED太陽(yáng)能路燈,至今運行己近三年。通過(guò)定期在夜間采用攝像頭自動(dòng)監視記錄看,一直處于正常穩定的工作狀態(tài)。實(shí)現了系統構件匹配的精打細算,大大降低了成本,并延長(cháng)了使用壽命。
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