解析雙節(jié)能路燈的設計工作原理與應用

　　 雙節(jié)能路燈能夠利用太陽能和雨水進行發(fā)電，解決了因雨天而不能靠太陽能發(fā)電的弊端，太陽光跟蹤系統(tǒng)隨時捕捉最有利的角度，提高了太陽能利用率，節(jié)約資源，保護了環(huán)境，具有節(jié)能減排的實質(zhì)性技術(shù)特點。

　　1.雙節(jié)能路燈研制背景

　　現(xiàn)有的路燈大多靠太陽能電池板發(fā)電，不僅利用太陽能的效率低，而且每當下雨時路燈就不能自行發(fā)電。為解決這兩個問題，雙節(jié)能路燈特在太陽能電池板的基礎(chǔ)上增加了一個反光裝置，即在自動跟蹤太陽光的情況下，能夠反射電池板周圍的太陽光，更高效率的利用了太陽能。此外，在下雨時該路燈還能最大限度的收集雨水，進而在雨天還可以利用雨水發(fā)電。

　　2.雙節(jié)能路燈的設計與展示

　　(1)整體展示：一個塑料制的圓臺反光裝置，將圓形的電池板鑲嵌在圓臺反光裝置內(nèi)，電池板與圓臺反光裝置的底面平行，電池板的正面對著圓臺反光裝置的廣口，在圓臺反光裝置的廣口到電池板之間的圓臺反光裝置內(nèi)壁貼上反光錫紙，根據(jù)光的反射原理使照射在圓臺反光裝置內(nèi)壁的陽光能夠充足反射到電池板上。同時該裝置還能夠收集雨水，即在電池板的下端安置一個水箱，水箱的底部連接有流水管道，在管道的底部放置水輪和發(fā)電機，利用雨水的重力作用和自由落體運動使其帶動發(fā)電機運行，以達到利用雨水發(fā)電的功能，如圖1所示。

圖1

　　(2)電器控制：光敏控制模塊步進電機，實現(xiàn)太陽光跟蹤；利用雨水收集模塊控制步進電機，保證下雨時電池板能保持水平，最大限度的收集雨水；光敏控制模塊控制路燈在陰天和天黑時自動啟動。

　　(3)圓臺反射裝置和雨水收集裝置：圓臺反光裝置的斜面與電池板的平面的夾角為120度，反光裝置的高為10厘米，保證了垂直陽光照射時，反射光都能照在太陽能電池板上。有太陽光時，由于太陽光跟蹤系統(tǒng)，保證太陽能電池板的周圍的陽光始終反射到電池板上。當下雨時，由單片機控制步進電機運行，使太陽能圓臺反光裝置水平放置，這樣圓臺反光裝置就變成了雨水收集裝置，進而將雨水儲存到水箱，利用雨水的勢能為發(fā)電機發(fā)電做準備。

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