太阳能楼宇楼道照明系统的开发与研究.docx

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太阳能楼宇楼道照明系统的开发与研究

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论文导读：这种楼道照明系统使用已经几十年了，现在还在被广泛采用。但这种楼道照明系统存在着其与生俱来的缺点：1、电费分摊难，一个楼道有好多住户，楼道灯的电源接在哪一户都不合理。现在随着太阳能发电技术与发光二极管照明技术的应用普及，我公司完美地融合了太阳能和LED两大高新技术，已成功地开发出太阳能楼宇楼道照明系。我们开发的楼宇楼道灯一般以六到七层、每层一盏3~5w的LED照明灯为一个单元，如果是高层建筑的，最好能考虑多个系统单元。

关键词：太阳能，LED，楼道灯，照明系统

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0.引言

目前，国内的楼宇楼道照明都是采用传统的~220V的白炽灯或节能灯，每层楼道装上手控或声控等控制开关，加上时间控制器。论文参考网。这种楼道照明系统使用已经几十年了，现在还在被广泛采用。但这种楼道照明系统存在着其与生俱来的缺点：1、电费分摊难，一个楼道有好多住户，楼道灯的电源接在哪一户都不合理。2、白炽灯或节能灯使用寿命短，尤其是楼道灯需要经常启闭的情况下，灯的使用寿命更短。3、损坏了没人修，因为是公共使用，修理的责任不明确；这样，有些楼道灯随着时间的延长，损坏了没人修，成了盲道，没有起到楼道灯的作用，给住户带来很大的不便。现在随着太阳能发电技术与发光二极管照明技术的应用普及，我公司完美地融合了太阳能和LED两大高新技术，已成功地开发出太阳能楼宇楼道照明系。

1.楼宇楼道照明系统的原理及组成

太阳能楼宇楼道照明系统的工作原理是：利用白天太阳能电池吸收太阳能，储存在蓄电池中，晚上蓄电池放电供楼道灯照明。

太阳能楼宇楼道照明系统主要由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）、大功率LED照明灯、时间控制器、各楼层控制开关等部件组成。论文参考网。各部分的作用为：

1）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能楼宇楼道照明系统中的核心部分。其作用是将太阳的辐射能转换为电能，送往蓄电池中存储起来；目前较常用的太阳能电池板是多晶硅太阳能电池板，它的转换效率一般为14~17%，国产的转换率低一点，进口的相对高一点。

2）蓄电池：一般为免维护铅酸电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到晚上需要的时候再释放出来，供楼道灯用。

3）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。

4）LED照明灯：这也是太阳能楼宇楼道照明系统中主要的部件。LED（Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管）是一种能够将电能直接转换为可见光的半导体，采用电场发光。LED的特点是寿命长、光效高、无辐射与低功耗。其寿命可大于10万小时以上，比普通的白炽灯长几十倍；其光效已经达100Lm/w以上（节能灯80Lm/w）；节能明显，比节能灯还要节能1/4；除此之外，LED还具有光线质量高、低压直流驱动（一般为3~3.5v）、基本上无辐射等优点，属于典型的绿色照明光源；太阳能电池发出的是直流电，LED的驱动也是直流电，它们之间不需要复杂的能量转换，所以太阳能与LED的组合是最完美的组合。LED照明灯用在楼宇楼道照明系统中还有一个更大的优势是，因为其驱动电压低，启动时没有大的冲击，适合频繁启闭，不影响使用寿命。

5）时间控制器：也是这个系统中的主要部件。它与普通的楼道照明系统中的时间控制器的作用一样，当每层楼的控制开关动作后，楼道灯就点亮，用时间延迟器控制亮灯时间，一般是在1~3分钟之间可调。太阳能楼宇楼道照明系统中的时间延迟器是采用直流延迟控制的。

6）各楼层的控制开关，这与传统系统中的一样。可采用手控、声控、红外线光控等。所起的作用也是一样的。

2.太阳能楼宇楼道照明系统的设计需要考虑如下因素

太阳能楼宇楼道照明系统的原理比较简单，主要的元器件也不复杂，但在系统的设计时以下几方面的问题必须充分考虑到。

1）根据楼层的高低、楼道灯的多少、灯负载的大小、每次亮灯的时间、遇到没有日光照射的阴雨天气的多少，来匹配太阳能电池板的大小与储能用的蓄电池的大小。我们开发的楼宇楼道灯一般以六到七层、每层一盏3~5w的LED照明灯为一个单元，如果是高层建筑的，最好能考虑多个系统单元。每次亮灯时间为2~3分钟，南方地区要考虑7~10天的阴雨天气，北方地区可以根据各地的气候特点作相应的调整。这方面需要进行精确的计算。

2）根据LED照明灯的驱动电压，来选择太阳能电池和蓄电池的电压等级，从安全、经济等因素的考虑。我们认为选择12V等级的比较好。

3）LED照明灯尽可能选择用大功率LED制成的。现在大功率LED的技术已经较成熟，性能也较稳定，价格也合理；尽可能采用功率为3~5w的灯具，这样的LED灯的实际照度相当于白炽灯的25w~40w，作为楼道灯已经足够了。我们采用3个1w的大功率L