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太阳能LED户外照明设计及应用简析

作者：扬州市功成照明灯具有限公司发表时间：2020-01-12 15:25:28

　　在过去十年中，我们看到可再生能源技术和理论正逐步进入我们的日常生活。它融入了我们的社会，为汽车、恒温器、以至照明和控制等日常生活提供了细微的差异。在更大的范围上，我们看到地热用于大型建筑、雨水搜集和再循环，以至与电网没衔接的太阳能LED照明。事实上，LED提供的效率为太阳能带来了新的生命。在这里，我们将引见施行的益处和应战。
　　太阳能户外照明曾经从其他技术中脱颖而出，不只为我们的日常生活提供必要的照明，还提示设备运用者和旁其别人在设备设计中思索可持续性。太阳能户外照明灯在照亮时可以“通讯”，传送有关环境管理的信息给相关的公司和组织、建筑商、开发商和照明设计人员，这些都有好处。
　　由于太阳能电池板、电池和LED技术的进步，商用太阳能户外照明如今比并网系统更牢靠，并且以更低的本钱提供更高质量的照明。事实上，太阳能户外照明的本钱受益于三个关键范畴的技术创新的协同效应：
　　太阳能电池板本钱降落
　　美国太阳能工业协会（SEIA）指出，近年来，光伏电池板的本钱急剧降落，自2011年初以来曾经降落了60％。
　　电池技术的改良
　　混合动力车和电动车市场的增长改善了电池技术，产生了紧凑、高效、更耐久的可充电电池。
　　LED效率的进步
　　LED照明效率也在进步，这意味着用更少的电源就能产生更多的光、或更高的成效（每瓦更高的流明），这相当于相同的照明输出本钱降低。
　　由于这些趋向的呈现，如今，商业太阳能户外照明在许多状况下比并网更经济。其中包括现有的电力根底设备偏僻或基本不存在的状况，比方周边有平安和绿地建立，或者不愿改动现有的道路或景观（如停车场、道路、室外存储区、公园游乐场和校园）。在这些状况下，装置太阳能LED照明系统就能够立刻完成，能够防止装置新的并网照明系统相关的挖沟、布线和其他费用。此外，运用太阳能LED灯，在超越25年的运用寿命期内，不会有任何电费账单，能够在将来数十年内节约本钱。
　　但是，关于选择太阳能LED照明的许多公司和组织而言，节约本钱常常是排在第二位，用绿色能源更有优势。由于商业太阳能户外灯不运用化石燃料，不产生二氧化碳排放，因而它们完成了对维护环境和国度能源平安的承诺。
　　许多公司和组织采用商业太阳能户外照明来到达“可持续开展根底设备研讨所”（ISI）评价系统所肯定的可持续性目的。太阳能LED灯还可用于满足特定建筑的可持续开展目的，满足“企业社会义务”（CSR）目的，或取得美国绿色建筑委员会LEED方案的积分。经过太阳能LED照明，每一盏灯都成为环保义务的小型广告，这是传统的营销工具无法完成的，由于它在用行动而不是言语来表达承诺。
　　设计一个可持续的系统
　　固然在思索商业太阳能户外照明系统时需求处理技术问题，但系统的设计归结为三个方面：
　　需求几光？能够搜集几太阳能？什么时分需求照明？
　　关于第一个问题，许多公司、组织和政府关于高通量LED在太阳能户外照明应用所提供的明晰、高质量的光感到诧异。此外，新的LED技术能够加强控制，大大减少溢出和眩光，并提供更有效的照明散布。例如，传统的高压钠（HPS）灯或金属卤化物灯（MH）等直接在灯具的正下方构成光的图案，而LED能够以更宽、更平均的图案投射光，能够沿着道路产生不连续的光流，以及允许最大极距，这降低了本钱。
　　关于“几太阳能”的问题，太阳能的量以“等效日照时数”来权衡。太阳能电池板一小时接纳的最大（或100％）阳光等于一个完好的日照时。虽然太阳在一个特定位置可能一天超越地平线14小时，但由于太阳光的角度和在大气中的损失，全日照的数量可能会少至每天六小时。为了使系统到达预期性能，设计需求依据可用的最少日照时间。出于这个缘由，太阳能LED灯通常是为每个特定的项目而设计的。但是，由于商业太阳能室外照明通常具有足够的电池电力来供给至少五夜的光，所以太阳能照明系统可以在一切的日光环境中有效地操作。
　　最后的一个问题是定义如何控制照明系统。与传统的商业户外照明不同，LED在控制方面提供了更多的灵敏性。除了设定开/关时间之外，LED还允许调光，以及当没人在场时，运用运动传感器关闭灯（或者将灯光从亮调到暗）。
　　这些要素会影响太阳能电池板、电池、灯具的尺寸，以及所需的极数，从而影响本钱。投入时间理解当地的详细需求以及任何可能适用的中央法令，这些都能够大大俭省设计本钱。为确保您设计出契合预期的系统，最好寻求照明参谋或经历丰厚的太阳能照明制造商的意见。
　　为确保您设计出契合预期的系统，寻求照明参谋或经历丰厚的太阳能照明制造商的意见是明智之举。
　　在公共空间运用户外太阳能LED照明
　　公园、小路和游乐场是居民乐意去的中央，由于它们的设计是功用性的、美观的、平安的。太阳能户外照明以一种吸收人的、易于装置的系统方式提供了更高的平安性，同时还展现了削减本钱和环境影响的创新技术。接下来，将引见一些契合这些规范的项目。
　　Sol，Inc与加州愉景湾（Discovery Bay）镇协作，为康奈尔公园（Cornell Park）设计和部署太阳能LED照明。居民选择太阳能而不是传统的并网照明，由于环境效益和前期本钱低。太阳能LED灯产生零温室气体排放，本钱低于并网灯所需本钱的一半，特别是根底设备本钱。仅照明安装就为前期装置本钱俭省了8万多美圆。此外，在这个系统25年的运用寿命期间，该镇将不用付电费。
　　运转和维护本钱也很低，由于LED灯具能够持续长达10-20年，俭省了传统商业户外照明所需的改换灯泡的本钱，以及改换灯泡的人员。由于在康奈尔公园的积极效应，愉景湾正在探究新的社区中心也运用商业太阳能户外照明。
　　在校园中创始可持续开展
　　一些高校也变得愈加环保，采用低碳产品和可持续的做法。以身作则，这些机构正在选择削减碳脚印的战略，进步学生和校友对环境维护需求的认识，并为可持续性课程提供资料。
　　详细而言，大学越来越多地运用商业太阳能户外照明作为校园照明需求的一种低本钱、可持续的处理计划。经过施行太阳能照明，大学管理人员能够降低能源耗费、碳排放。
　　位于美国佛罗里达州皮尔斯堡的印第安河州立学院（Indian River State College）占地87英亩，具有17,000多名学生，在2012年时建了一座新的布朗创新与创业中心。学院请求其设计要反映该建筑的两个任务：为学生们在新兴技术，特别是能源相关范畴的职业做准备：以及包容在这些行业中努力发明就业时机的创业公司。
　　依据LEED规范建造的布朗中心，其设计具有许多绿色特征，其中包括一个太阳能电站，为建筑产生三分之一的电力。但是，建筑入门口处需求一个具有本钱效益的绿色照明处理计划。为了满足这一需求，学院运用了索尔公司的20/20太阳能LED照明系统，使得该中心可以坚持内外的绿色信息，学生们能体验他们正在学习的能源技术的真实应用。
　　印第安河州立学院布朗中心的入口处提供了一突出的可持续性信息。
　　虽然索尔捐赠了布朗中心的太阳能LED照明系统，但是大多数大学都将购置太阳能灯作为一种经济高效、开辟性和绿色的产品，以此替代传统户外照明。
　　敖德萨学院和新泽西城市大学
　　德克萨斯州的敖德萨学院（Odessa College）选择装置太阳能LED照明，而非传统的并网灯，是为了确保学生和工作人员在校园散步的平安。由于没有与装置传统并网灯相关的布线和挖沟本钱，敖德萨学院可以俭省20％的前期本钱，以及每年8000美圆的电力本钱。
　　由于运用太阳能，敖德萨学院可以俭省前期装置本钱20％。
　　新泽西城市大学在其新学生会的露台上运用商业太阳能户外照明，以协助完成校园的可持续开展目的。另外一个吸收人的中央是太阳能LED灯在飓风等恶劣天气状况下能够继续运作。例如，飓风曾经形成了该大学的大面积停电事故。在暴风雪或电网毛病招致的停电或限电的状况下，继续发光的才能是一个很大的优势。
　　新泽西城市大学在学生会大楼的阳台上装置了太阳能LED照明，并希冀该照明在诸如飓风等事情中能运作。
　　在将来几年，在许多应用中，商业化太阳能户外照明在经济上可替代并网照明的技术趋向将继续加速，使太阳能越来越经济。我们估计，太阳能户外照明成为常态会很快到来，用高质量、清洁的可再生能源照亮夜晚。

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