風(fēng)光互補路燈是集太陽能和風(fēng)能這兩種能源發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)智能控制技術(shù)為一體的符合可再生能源發(fā)電路燈，需要用到的系統(tǒng)可能也是會比其他新能源更多一些，基本配置是有太陽能板、風(fēng)力發(fā)電機、控制器、蓄電池、燈桿以及燈具組成，需要的配置是不少，但它的工作原理卻不是很復(fù)雜。本文首先介紹了風(fēng)光互補太陽能路燈原理，其次闡述了風(fēng)光互補太陽能路燈的配件及優(yōu)勢，最后介紹了選用風(fēng)光互補路燈要注意的問題及光互補路燈的保養(yǎng)。
風(fēng)光互補太陽能路燈原理
風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)是一種風(fēng)能和光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，風(fēng)光互補路燈工作原理是利用自然風(fēng)作為動力，風(fēng)輪吸收風(fēng)的能量，帶動風(fēng)力發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，把風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，?jīng)過控制器的整流，穩(wěn)壓作用，把交流電轉(zhuǎn)換為直流電，向蓄電池組充電并儲存電能。利用光伏效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)化為直流電，供負(fù)載使用或者貯存于蓄電池內(nèi)備用。
風(fēng)光互補太陽能路燈原理_風(fēng)光互補太陽能路燈的配置及優(yōu)勢
風(fēng)光互補太陽能路燈的配件
太陽能電池組件、風(fēng)機、太陽能大功率LED、LPS燈具、光伏控制系統(tǒng)、風(fēng)機控制系統(tǒng)、太陽能專用免維護(hù)蓄電池等部件、太陽能電池組件支架、風(fēng)機附件、燈桿、預(yù)埋件、蓄電池地埋箱等配件。接下來詳細(xì)介紹：
1、風(fēng)力發(fā)電機
風(fēng)力發(fā)電機是將自然的風(fēng)轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)施，將電能送到蓄電池中存儲起來，它和太陽能電池板配合共同為路燈提供能源。根據(jù)光源的功率不同，使用的風(fēng)力發(fā)電機的功率也不同，一般有200W、300W、400W、600W等。輸出的電壓也有12V、24V、36V等若干種。
2、太陽能電池板
太陽能電池板是太陽能路燈中的核心部分，也是太陽能路燈中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送至蓄電池中存儲起來。在眾多太陽光電池中較普遍且較實用的有單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池及非晶硅太陽能電池等三種。在太陽光充足日照好的東西部地區(qū) ，采用多晶硅太陽能電池為好，因為多晶硅太陽能電池生產(chǎn)工藝相對簡單，價格比單晶低。在陰雨天比較多、陽光相對不是很充足的南方地區(qū)，采用單晶硅太陽能電池為好，因為單晶硅太陽能電池性能參數(shù)比較穩(wěn)定。非晶硅太陽能電池在室外陽光不足的情況下比較好 ，因為非晶硅太陽能電池對太陽光照條件要求比較低。
風(fēng)光互補太陽能路燈原理_風(fēng)光互補太陽能路燈的配置及優(yōu)勢
3、太陽能控制器
無論太陽能燈具大小 ， 一個性能良好的充電放電控制器是必不可少的。為了延長蓄電池的使用壽命，必須對它的充電放電條件加以限制，防止蓄電池過充電及深度充電。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補償功能。同時太陽能控制器應(yīng)兼有路燈控制功能 ，具有光控、時控功能 ，并應(yīng)具有夜間自動切控負(fù)載能 ，便于陰雨天延長路燈工作時間。
風(fēng)光互補太陽能路燈原理_風(fēng)光互補太陽能路燈的配置及優(yōu)勢
4、蓄電池
由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定 ，所以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作。一般有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽能電池組件的能量盡量存儲下來，同時還要能夠存儲滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過小不能夠滿足夜晚照明的需要， 蓄電池過大，一方面蓄電池始終處在虧電狀態(tài) ， 影響蓄電池壽命，同時造成浪費。蓄電池應(yīng)與太陽能電池、用電負(fù)荷（ 路燈 ）相匹配?？捎靡环N簡單方法確定它們之間的關(guān)系。太陽能電池功率必須比負(fù)載功率高出4倍以 ，系統(tǒng)才能正常工作。太陽能電池的電壓要超過蓄電池的工作電壓20～30%，才能保證給蓄電池正常負(fù)電。蓄電池容量必須比負(fù)載日耗量 6倍以上為宜。蓄電池的選擇我們推薦使用膠體（Gel）電池，使用壽命長，更環(huán)保。
風(fēng)光互補太陽能路燈原理_風(fēng)光互補太陽能路燈的配置及優(yōu)勢
5、光源
太陽能路燈采用何種光源是太陽能燈具是否能正常使用的重要指標(biāo) ， 一般太陽能燈具采用低壓節(jié)能燈、低壓納燈、無極燈、LED光源。
（ 1 ） 低壓節(jié)能燈： 功率小 ， 光效較高 ，但使用壽命2000小時，電壓低燈管發(fā)黑 ， 一般適合太陽能草坪燈、庭院燈。
?。?）低壓鈉燈：低壓鈉燈光效高（可達(dá)200Lm/w），采用較少。
?。?）無極燈：功率小，光效較高。該燈在22V（純正弦波，頻率50赫茲）普通市電條件下使用，壽命可以達(dá)到5萬小時，在太陽能燈具上使用壽命大大減少和普通節(jié)能燈差不多（因為太陽能燈具都是方波逆計變器，太陽能電源220V輸出頻率、項位、電壓都是不能和普通市電相比的。
?。?）LED：LED燈光源，壽命長，可達(dá)1000000小時，工作電壓低，不需要逆變器，光效較高，國產(chǎn)50Lm/w，進(jìn)口80Lm/w，隨著技術(shù)進(jìn)步，LED的性能將進(jìn)一步提高。LED作為太陽能路燈的光源將是一種趨勢。
風(fēng)光互補太陽能路燈原理_風(fēng)光互補太陽能路燈的配置及優(yōu)勢
6、燈桿及燈具外殼
燈桿的高度應(yīng)根據(jù)道路的寬度、燈具的間距，道路的照度標(biāo)準(zhǔn)確定。燈具外殼根據(jù)我鎢收集了許多國外太陽燈資料，在美觀外殼和節(jié)能之間，大多數(shù)都選擇節(jié)能，燈具外觀要求不高，相對實用就行。
風(fēng)光互補太陽能路燈的優(yōu)勢
1、經(jīng)濟效益好
由于普通路燈必須用埋地電纜供電，在離電源點超過三公里的公路，路燈的供電線路的建設(shè)成本很高，隨著公里的延伸，還需要設(shè)升壓系統(tǒng)，所以，在遠(yuǎn)郊的公路，路燈的供電線路成本高，線路上消耗的電能也多。而風(fēng)光互補路燈不需要輸電線路，不消耗電能，有明顯的經(jīng)濟效益。
2、可作為普及新能源知識的好教材
目前非常需要對民眾進(jìn)行環(huán)保和新能源知識的普及教育，風(fēng)光互補路燈能直接的向從們展示太陽能和風(fēng)能這種清潔的自然能源的應(yīng)用。
3、造型優(yōu)美，可作為道路景觀
風(fēng)車在中國傳統(tǒng)文化中是帶來好運的吉祥物，造型優(yōu)美的風(fēng)車沿公路排列，迎風(fēng)飛舞，將成為道路的風(fēng)景線。
4、節(jié)能減排，節(jié)約環(huán)保，無后期大量電費支出。
資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會正成為大勢所趨。對比傳統(tǒng)路燈，風(fēng)光互補路燈以自然中可再生的太陽能和風(fēng)能為能源，不消耗任何非再生性能源，不向大氣中排放污染性氣體，致使污染排放量降低為零。長久下來，對環(huán)境的保護(hù)不言而喻，同時也免除了后期大量電費支出的成本。
5、免除電纜鋪線工程，無需大量供電設(shè)施建設(shè)。
市電照明工程作業(yè)程序復(fù)雜，纜溝開挖、鋪設(shè)暗管、管內(nèi)穿線、回填等基礎(chǔ)工程，需要大量人工。同時，變壓器、配電柜、配電板等大批量電氣設(shè)備，也要耗費大量財力。風(fēng)光互補路燈則不會，每個路燈都是單獨個體，無需鋪纜，無需大批量電氣設(shè)備，省人力又省財力。
6、個別損壞不影響全局，不受大面積停電影響。
由于常規(guī)路燈是電纜連接，很可能會因為個體的問題，而影響整個供電系統(tǒng)。風(fēng)光互補發(fā)電路燈就不會出現(xiàn)這種情況。分布式獨立發(fā)電系統(tǒng)，個別損壞不會影響其他路燈的正常運行，即使遇到大面積停電，亦不會影響照明，不可控制的損失因此大幅降低。
7、節(jié)約大量電纜開銷，更免受電纜被盜的損失。
電網(wǎng)普及不到的偏遠(yuǎn)地區(qū)安裝路燈，架線安裝成本高，并會有嚴(yán)重的偷盜現(xiàn)象。一旦偷盜，影響整個電力輸出，損失巨大。使用風(fēng)光互補路燈不會有顧慮，每個路燈獨立，免去電纜連接，即使發(fā)生偷盜現(xiàn)象也不會影響其他路燈的正常運作，將損失降到低。
8、智能控制，免除人工操作，施工簡單，維護(hù)方便。
風(fēng)光互補路燈由智能控制器控制，可分為時控、光控兩種自動控制方式，兼具安全性和經(jīng)濟性；自身獨立一體的供電系統(tǒng)，不受大面積電路施工干擾，工序簡單，工期短，維護(hù)更加方便。
9、城市亮化。
作為新興的能源系統(tǒng)，在節(jié)約成本和提高系統(tǒng)穩(wěn)定的同時起到了一定了亮化作用，在傳統(tǒng)能源占據(jù)大部分市場的今天，新能源無疑成為城市和社區(qū)的一大亮點。
10、提高人們的節(jié)能意識。傳統(tǒng)能源的匱乏以及對環(huán)境的污染已經(jīng)到了必須解決的地步。全球的大氣污染相當(dāng)嚴(yán)重，新能源的利用可有效提高人們的節(jié)能意識，使我們的生活更加優(yōu)質(zhì)和節(jié)能。風(fēng)光互補路燈是利用風(fēng)能和太陽能進(jìn)行供電的智能路燈，同時還兼具了風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電兩者的優(yōu)勢，為城市街道路燈提供穩(wěn)定的電源。
風(fēng)光互補太陽能路燈原理_風(fēng)光互補太陽能路燈的配置及優(yōu)勢
選用風(fēng)光互補路燈要注意的問題
1、風(fēng)機的選擇
風(fēng)機是風(fēng)光互補路燈的標(biāo)志性產(chǎn)品，風(fēng)機的選擇最關(guān)鍵的是要風(fēng)機的運行平穩(wěn)。燈桿是無位索塔，最小心因風(fēng)機運行時的振動引起燈罩和太陽能支架的固定件松脫。選擇風(fēng)機的另一個主要因素就是風(fēng)機的造型美觀，重量要輕，減小塔桿的負(fù)荷。
2、供電系統(tǒng)最佳配置的設(shè)計
保證路燈的亮燈時間是路燈的重要指標(biāo)，風(fēng)光互補路燈作為一個獨立供電系統(tǒng)，從路燈燈泡的選擇到風(fēng)機，
陽能電池及儲能系統(tǒng)容量的配置都有一個最佳配置設(shè)計的問題，需要結(jié)合安裝路燈地點的自然資源條件來進(jìn)行系統(tǒng)最佳容量配置的設(shè)計
3、燈桿的強度設(shè)計
要根據(jù)選定的風(fēng)機及太陽能電池的容量及安裝高度要求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源條件進(jìn)行燈桿強度的設(shè)計，確定合理的燈桿和結(jié)構(gòu)形式。
風(fēng)光互補太陽能路燈原理_風(fēng)光互補太陽能路燈的配置及優(yōu)勢
風(fēng)光互補路燈保養(yǎng)與維護(hù)
一、風(fēng)力機發(fā)電機的維護(hù)
1、檢查風(fēng)力機葉片。重點查看葉片是否有變形、受到腐蝕及缺損或裂痕等。葉片變形會出現(xiàn)葉片掃風(fēng)面積不均勻，而葉片的腐蝕和缺損可能使幾個葉片的重量不一致，這會導(dǎo)致風(fēng)力機在轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)動不均勻或抖動。葉片若有裂痕時需確認(rèn)該裂痕是材料應(yīng)力導(dǎo)致還是其他原因，但不管是何種原因，若葉片有明u裂痕就要更換。
2、檢查風(fēng)光互補太陽能路燈各緊固件、固定螺絲及風(fēng)力機轉(zhuǎn)動，查看各個連接處的連接件或固定螺絲是否有松動、生銹等。如有問題，應(yīng)立即進(jìn)行緊固或更新處理。用手轉(zhuǎn)動風(fēng)力機葉片，檢查其是否轉(zhuǎn)動、旋轉(zhuǎn)是否自如，若旋轉(zhuǎn)不靈或有異常聲音則為不良現(xiàn)象。
3、測量風(fēng)力發(fā)電機表面外殼、立桿及大地之間的電氣連接是否通暢。其電氣連接通暢，在遭遇雷擊時才能有效保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng)的安全。
4、風(fēng)力發(fā)電機在微風(fēng)下轉(zhuǎn)動或路燈廠家人工轉(zhuǎn)動時，測量其輸出端電壓是否正常。其輸出端電壓比蓄電他兩端的電壓約高1V為正常;若風(fēng)力機在快速轉(zhuǎn)動時其輸出電壓低于蓄電池電壓，則說明風(fēng)力機輸出有問題。
二、太陽電池組件的檢查維護(hù)
首先檢查風(fēng)光互補太陽能路燈太陽電池組件的表面是否有灰塵或污垢。若存在，用清水、軟布或海綿擦洗清除;對于較難去除的污垢要用一種柔和的不含磨損劑的清沽劑來清洗。其次，查看電池組件表面或超白玻璃是否有裂紋、電極是否有脫落，若發(fā)現(xiàn)有此現(xiàn)象，需用萬用表檢測電池組件的開路電壓與短路電流，看是否與電池組件的規(guī)格說明參數(shù)一致。同時，若在晴天還可以測最其輸人到控制器上的電壓值，測址結(jié)果和風(fēng)力機輸出結(jié)果一致，則說明電池組件輸出正常，否則為異常現(xiàn)象需要修理。