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太陽能路燈中的品質(zhì)和使用壽命的分析

2019/4/18 21:38:53??????點(diǎn)擊:
一盞太陽能路燈的品質(zhì)好壞,材料的優(yōu)劣是品質(zhì)保障的關(guān)鍵,而配置是決定使用壽命的關(guān)鍵。很多人認(rèn)為品質(zhì)就是壽命,而其實(shí)品質(zhì)與壽命是兩個概念,但低品質(zhì)一定沒有長壽命,高品質(zhì)也不一定有著長壽命。品質(zhì)是指在限定使用時(shí)間內(nèi)對產(chǎn)品質(zhì)量的保證,而使用壽命是指產(chǎn)品在不受時(shí)間限制的條件下,而受特定使用條件范圍下的使用的極限時(shí)間。


那么怎樣的材料才是決定太陽能路燈的品質(zhì)好壞呢?怎樣的配置又是決定太陽能路燈的使用壽命呢?






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怎樣的材料才是決定太陽能路燈的品質(zhì)好壞呢?


首先我們要了解太陽能路燈的組成部分。太陽能路燈是由LED路燈頭、太陽能板、太陽能板支架、太陽能路燈控制器、太陽能路燈蓄電池、燈桿、燈臂、地籠八部分組成。其中每個部分的材料材質(zhì)決定了整體品質(zhì)的優(yōu)劣。


LED路燈頭


燈具燈頭都使用LED燈珠,所以這又是一個最關(guān)鍵的材料。因?yàn)長ED燈存在光衰的使用壽命問題,而且LED燈珠芯片參差不齊,品牌芯片燈珠自然有保證,而很多封裝技術(shù)不是那么精良的芯片廠商,品質(zhì)自然也就不一樣了。知名品牌的LED芯片廠商有美國科瑞、歐洲歐司朗、臺灣晶元、臺灣普瑞、廈門三安、中山木林森等等,一般這幾家品牌芯片用的最廣,燈珠品質(zhì)可質(zhì)保三到五年以上的一般是美國科瑞和臺灣晶元及歐洲歐司朗,質(zhì)保兩年以上的是臺灣晶元和臺灣普瑞及廈門三安,質(zhì)保一年的是廈門三安和中山木林森。燈珠芯片雖然是燈頭燈具的最重要的指標(biāo),但是其中做工外殼宣傳也是比較重要的,那就是散熱處理和防水處理。散熱一般靠熱傳遞效應(yīng)的鱗片型鋁型材外殼或散熱片(一般鋁基板電路板作為散熱片最常見的散熱片)。防水處理一般是硅膠全密封處理,多層防水處理技術(shù)處理防水,一般防水等級需達(dá)標(biāo)到IP67、IP66方能過關(guān),否則是防水不過關(guān)的,電路板中一旦進(jìn)水就會氧化或短路引起損壞燈具或安全隱患(因短路引起火災(zāi))。嚴(yán)格來講IP68是防水,IP67是防雨等級(可防塵),而IP66只是處于簡單防雨(不防塵)。因?yàn)槁窡粢话闶歉呖?,一般不會在泡水的環(huán)境范圍中,所以路燈防水防雨等級達(dá)IP67是可以了的。


太陽能板


太陽能板是太陽能路燈中的品質(zhì)的五大關(guān)鍵材料關(guān)鍵之一。所謂五大關(guān)鍵材料是指:太陽能板、燈頭燈具、蓄電池、控制器、燈桿。太陽能板分為多晶硅和單晶硅,當(dāng)然還有非晶硅,非晶硅我們這大功率路燈中可以排除,因?yàn)榇蠊β事窡糁杏梅蔷Ч枋峭耆贿m用的,是充不了電的電池片,非晶硅只能是適用在小功率的太陽能燈中。在整個太陽能燈行業(yè)中,多晶硅才是主要地位,多晶硅價(jià)格成本適中且低廉。從三種材質(zhì)的電池片中來看光電轉(zhuǎn)化率,多晶硅轉(zhuǎn)化率良好,多晶硅的轉(zhuǎn)化率是17%,單晶硅的轉(zhuǎn)化率是21%,非晶硅的轉(zhuǎn)化率是9%。


但是太陽能硅片分為四個等級,A級料、B級料、C級料、D級料,A級用的最多的是光伏發(fā)電站系統(tǒng),其轉(zhuǎn)化率為21-23%;B級用的最多的是路燈照明系統(tǒng),其轉(zhuǎn)化率為17-21%;C級用的最多的是小型的太陽能制品,其轉(zhuǎn)化率為9-11%(一般是邊角料或優(yōu)等回收料);D級一般沒有用處,屬于廢品,但可回收再生產(chǎn)組裝利用,其轉(zhuǎn)化率為3-5%左右(本類材料一般用于制作低品質(zhì)的太陽能玩具或直接丟棄)。具體區(qū)分可以延伸到我另一篇文章里去查詢。所以用怎樣太陽能板的材料就會有怎樣的品質(zhì)出現(xiàn)。


太陽能板支架


太陽能板支架材質(zhì)與燈桿燈臂的材質(zhì)應(yīng)該是一樣的,所以不會有太大區(qū)別。支架一般是設(shè)置放置太陽能板和鋰電池的,起到配置系統(tǒng)的支撐作用。


太陽能路燈控制器


控制器在太陽能路燈中同樣也是至關(guān)重要的??刂破髟谔柲苈窡糁胁粌H僅是控制開燈關(guān)燈的作用,也起著太陽能板充電給蓄電池和蓄電池給燈具燈頭照明的過充過放、升壓降壓的作用。太陽能路燈中兼容著兩種控制器,一種是過充過放、升壓降壓的電路控制,另一種是光控控制器,這兩種控制器是作為兩個獨(dú)立的控制系統(tǒng)來控制太陽能路燈的。其次是太陽能路燈中還有其他控制系統(tǒng)方式。如在一體化太陽能路燈中還有感應(yīng)控制器控制著開關(guān)燈的控制功能,一般一體化太陽能路燈智能控制功能有雷達(dá)感應(yīng)和紅外感應(yīng)及聲光控感應(yīng)三種。還有一種控制器用途較多的是遙控器遙控,遙控器遙控屬于紅外遙控感應(yīng)控制,還有很多是傳感器控制(手機(jī)APP控制)。所有怎樣的控制方式也決定了品質(zhì)的高低,更能決定價(jià)格成本的高低,價(jià)格最高的是手機(jī)APP控制系統(tǒng),價(jià)格最低的是遙控器系統(tǒng)。品質(zhì)上也取決于控制器感應(yīng)靈敏程度的高低,低品質(zhì)肯定在控制系統(tǒng)上沒那么靈敏或者控制系統(tǒng)使用壽命短。


太陽能路燈蓄電池


也是太陽能路燈中最關(guān)鍵的材料之一。蓄電池的品質(zhì)決定了路燈照明時(shí)長的品質(zhì),蓄電池的容易也決定了路燈照明時(shí)長的品質(zhì)。太陽能路燈的蓄電池有三種:一種是鉛酸電池,二種是三元鋰電池,三種是磷酸鐵鋰電池,而鉛酸電池中又分為硫酸電池和干電池(免維護(hù)電池),很早以前的太陽能路燈使用的是鉛酸電池中的硫酸電池,而硫酸電池因?yàn)橐粌赡陜?nèi)需要加硫酸或加水,維護(hù)非常麻煩,所以后來就有了鉛酸電池中的免維護(hù)電池的干電池,干電池的價(jià)格與硫酸電池肯定是要高,有的高品質(zhì)的干電池會比鋰電池還貴,但各有千秋,鋰電池在安裝上非常簡便,而鉛酸電池中的干電池在安裝上很麻煩,而干電池的充放電循環(huán)次數(shù)沒有鋰電池的高。三元鋰電池在體積上優(yōu)勝于鉛酸干電池,安裝上也優(yōu)勝于鉛酸干電池,所以很多太陽能路燈都選擇用鋰電池,而且三元鋰電池的循環(huán)次數(shù)比鉛酸電池的高,過充過放安全性高。而磷酸鐵鋰是屬于動力電池,一般使用在發(fā)動機(jī)上,其容量雖然大,但消耗大或者放電大,所以循環(huán)次數(shù)沒有三元鋰電池的高,如果說同等價(jià)格上使用磷酸鐵鋰電池,那么它一般是回收的電芯,因?yàn)榱姿徼F鋰作為動力電池,它全新電芯會比三元鋰電要高一兩倍左右,價(jià)格自然不便宜了。而回收的磷酸鐵鋰有些會比三元鋰電的全新電芯便宜,而聽上去磷酸鐵鋰高大上,實(shí)際上也就跟三元鋰電差不多,有些不一定有三元鋰電的好。但是不管是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池,如果是回收的電芯,價(jià)格成本一定是低廉的,其品質(zhì)自然也就下降。


燈桿


高品質(zhì)的燈桿是由Q235鋼材制作而成,而且是鍍鋅防腐處理,而鍍鋅又分為兩種,一種是熱鍍鋅,一種是電鍍鋅,這兩種鍍鋅方法對品質(zhì)是有一定影響的,對防腐性質(zhì)也是有著不同的區(qū)別。最好的是熱鍍鋅,熱鍍鋅的防腐性比電鍍鋅的要高。熱鍍鋅后燈桿表面比較粗糙,而電鍍鋅燈桿表面比較光滑,這個很好區(qū)別。低品質(zhì)的的燈桿一般選擇非Q235鋼材或者選用鐵質(zhì)來做燈桿,鋼材與鐵材的最大區(qū)別是密度不同,密度不同才致使硬度不同,硬度差就容易變形,而且防銹防腐也就不同。


燈臂


燈臂與燈桿的材質(zhì)應(yīng)該是相同的,唯獨(dú)不同的就是款式,也就是彎曲度的形狀不同,但與品質(zhì)無關(guān)。一般形狀有海螺臂、A字臂、自彎臂、7字臂、雙臂等等。


地籠


地籠在太陽能路燈中是屬于基石基座作用,地籠一般是由螺旋鋼材制作成四邊形框架,預(yù)埋在深約1.5-2米左右的地下,地籠框架內(nèi)需灌注C20左右的混泥土,地籠頂端與地面平行或高于地面不超過20公分,這樣使太陽能路燈能夠穩(wěn)固的立在地面上,同樣也使太陽能路燈的照射面積或照度達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),而地籠的品質(zhì)材料當(dāng)然也需要與穩(wěn)固燈桿相匹配的材料,不能說隨便拿幾根鐵棍就可以,材質(zhì)也得必須是鋼制材質(zhì),鋼材的密度強(qiáng),防銹防腐自然比鐵要強(qiáng)。


以上就是太陽能路燈材料決定品質(zhì)的解說。那么怎樣的配置又是決定太陽能路燈的使用壽命呢?


一盞太陽能的配置系統(tǒng)有那幾部分組成呢?配置系統(tǒng)是除燈桿燈臂地籠外的配件組成。也就是說一盞太陽能路燈的系統(tǒng)組成是由:太陽能板、蓄電池、控制器、燈具燈頭四部分組成。那么怎樣的配置才是高配置?怎樣的配置才是中配?怎樣的配置才是低配呢?決定太陽能路燈配置的高低的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)照明時(shí)長、抗陰雨天數(shù)來決定。


高配標(biāo)準(zhǔn):照明時(shí)長每天照明10小時(shí)以上,12小時(shí)以下,抗陰雨天7-10天。


中配標(biāo)準(zhǔn):照明時(shí)長每天照明8小時(shí)以上,10小時(shí)以下,抗陰雨天5-7天。


低配標(biāo)準(zhǔn):照明時(shí)長每天照明4小時(shí)以上,6小時(shí)以下,抗陰雨天3-5天。


以上三種標(biāo)準(zhǔn),用戶可根據(jù)實(shí)地需求自行選擇配置,如照明時(shí)長每天8小時(shí),抗陰雨天3-5天,這個配置同樣屬于中等配置;如照明時(shí)長每天4小時(shí)以上,6小時(shí)以下,抗陰雨天2-3天,這樣的配置屬于低配。


那么那是簡單的標(biāo)準(zhǔn)配置鑒別方法。那么從專業(yè)的角度來講配置系統(tǒng),也就是從太陽能板的功率、蓄電池的容量、控制系統(tǒng)的控制方式、燈具燈頭的燈珠芯片來講。


因?yàn)樘柲馨宓墓β蚀笮Q定了充電速度的快慢;充電速度的快慢決定了蓄電池的充滿時(shí)間;而蓄電池的充滿時(shí)間在控制器上有著過充過放的限制保護(hù)和對燈具電流電路上的升壓降壓保護(hù);蓄電池的容量決定了燈具的照明時(shí)長;照明時(shí)長決定了蓄電池的放電程度;放電程度決定了抗陰雨天數(shù)的多少。所以這就是整個太陽能路燈系統(tǒng)的循環(huán)工作狀態(tài)。


而太陽能板的面積大小在某種程度上并不完全影響充電效率或轉(zhuǎn)化效率,影響轉(zhuǎn)化效率的是太陽能板的型號和品質(zhì)。當(dāng)然能夠加大太陽能板的面積多少是有益于充電效率的。但是也需要考慮與整套路燈的平衡度及成本。然后是太陽能板的功率大小肯定影響著充電效率,比如100瓦的太陽能板比50瓦的太陽能板在充電效率上是要高的,而100瓦需要匹配相應(yīng)的蓄電池,比如100瓦的太陽能板一般匹配50安時(shí)以上、70安時(shí)以下的蓄電池,而如果蓄電池高于70安時(shí)以上,那么100瓦太陽能板需要加大到120瓦,否則充電效率上很難滿足。而如果50瓦的太陽能板配著70安時(shí)的蓄電池,那么蓄電池永遠(yuǎn)也充不滿電,而且照明時(shí)長更加會短,50瓦的太陽能板一般匹配15安時(shí)-20安時(shí)的蓄電池比較合適。而其實(shí)在蓄電池容量的配置上有一個配置計(jì)算公式的。


當(dāng)然,蓄電池的容量不高,照明時(shí)長肯定就會短,抗陰雨天數(shù)就少,除非用智能控制系統(tǒng)和智能電路來智能降低或控制照明時(shí)長,比如一體化太陽能路燈中的人體感應(yīng)控制,有人來才亮燈,沒人來就滅燈,這樣才會節(jié)省蓄電池的放電而讓蓄電池有足夠的電給燈具照明。


最后在LED路燈頭上,上面在講太陽能路燈品質(zhì)中的LED燈珠中講到過的芯片燈珠和防水處理,這是燈具燈頭延長使用壽命的最關(guān)鍵的講解和分析。