户外照明带来了一系列独特的难题和机遇,其中一个难题是电源。虽然几乎所有技术都会随着时间的推移而降低成本,但是运行控制成百上千户外照明装置的交流输电线路还是一如既往的昂贵而麻烦,似乎没有任何改善的迹象。照明装置本身只需在太阳落山时运行,这就为户外照明设计人员提供了在太阳落山之前收集太阳能量的机会。
只需要太阳能电池阵和充电式电池,以便在有太阳的时候收集太阳能量,然后,微控制器在夜间一点点释放电池中存储的能量以供 LED 灯照明。
在夏季,我们可以看到,在给定的纬度以及对于给定的系统,由太阳能电池生成并由充电式电池存储的能量将超过 LED 灯为提供适当照明所需的能量。在冬季,日昼时间缩短并且阳光较弱,可获取的能量较少并且黑夜时间更长,所以能量的供应与需求之间需要达到更紧密的平衡。
为什么使用 LED?
在户外照明方面,LED 具有一些独特的优势。它们比白炽灯或荧光灯更加耐用,而且不像荧光灯那样需要复杂和昂贵的电子镇流器系统。它们每瓦的亮度要比白炽灯高得多,并且 LED 灯的使用寿命比任何其他类型的灯都要长。
也许有人会说荧光灯每瓦的亮度比 LED 高,但荧光灯的辐射模式使得大部分光都辐射在错误的方向上,如果不使用笨重而昂贵的反射器,这些光就毫无用处。而 LED 可实现的模式更适合手头的任务。
第三世界的福音
虽然这些类型的系统在发达国家和地区非常有用,但它们在不发达地区却毫无用武之地(这些地区的电网不容易接入并且不大可靠)。因为许多受影响的地区位于赤道附近,这里的阳光比靠北维度的入射光更强烈,所以能得到的太阳能更多,于是有更多电力提供更多光照。
Phillips Corporation 参与了一些规模较大的项目,为面积多达 1000 平方米的场地提供太阳能 LED 照明。到 2015 年年底,他们将建立 140 个称为“社区光中心”的设施,确保非洲地区的社区生活能够在较早日落之后仍然持续较长时间。此外还有更多临时解决方案,该公司的 SPL1560 是一种容易设置的便携式系统,无需太多技能便可在需要时随处部署该系统以提供 100 平方米的照明。
在西方国家,人们认为太阳能照明设备既省钱又方便,而在不太富裕的地区,它也能够穿透密布的乌云带来亮光。随着开发的电池性能越来越好,部署范围越来越大,未来只会变得越来越光明。