美国工程师的高性价比太阳能车道照明灯项目

     我的太阳能车道照明灯是一个又棒、又便宜的科研项目——我近安装了一些现在已经常见的太阳能电池供电的车道照明灯，(“安装”也许显得太正式，“在路边插了一些车道照明灯”也许更准确)。在当地每一个机车基本路段大约花费3美元，他们在短期和长期的工作情况是很值得期待的。

　　他们采用一个单一的、用户可访问的、易于更换的AA型镍镉(NiCd)充电电池，这一点使其显得特别便利。(讽刺的是，我不得不返回一个单位，这是一个有趣的失效模式失败：它不能熄灭照明LED，而是整天都有亮着，因此无法完全地自行充电。)

　　由于这里是夏天，这些灯都能够获得很多自由光子，所以在运行了7个小时之后，即日落的时候，这些灯将会自动开启。但是，我也在考虑初冬的情况，我将会对他们的运行情况进行比较观察。

　　都获得这些自由光子地段及运行约7个小时后，他们又在自己的夕阳。但我也想到了冬天的前面，我会看他们如何在比较执行。我发现由于季节变化可能影响他们工作的几个因素：

　　*明显的，将有光照时间缩短，和太阳的低角度引起的光线减弱

　　*由于天气寒冷，气温降下降到零度或者以下，这将影响电池的蓄电和充电的效率

　　*太阳能电池本身可能不能有效的将光子转换成电流

　　*电池内部因素，当温度下降到零度或者以下，照明级别装置开关电流也会受到影响

　　*在设计上，镍镉电池将有一个每日充电/放电周期，电池的充/放电次数将是多少？这也是个问题。

　　虽然我不能建立一个正式的数据采集站来收集太阳照射角度平均值、周围环境温度、黄昏之后的时间，以及其它参数。但是我还是将继续每天(包括夜晚)做一些非正式的情况记录。显然地，这是一个充满热情的、初级的科学家或工程师在低成本的情况下，根据实验来获取一些数据收集和分析的参与过程。

　　但我的理想不止于此。我的下一个步可能会申请拨款，正式研究这些太阳能灯，也许分析深入比较研究不同的机型。我需要一个温度可控制的环境舱，包括太阳能相当于照明和校准控制/测量设备。如果我真的雄心勃勃，我甚至可以做一些全生命周期环境成本，因为那些灯可能只有几年的使用寿命——电池、太阳能电池、充电电流或者塑料外壳中的一样或几样将会退化或彻底的失效。

　　毕竟，这个课题拥有了所有的“热门关键词”：太阳能供电，可再充电，绿色，无废气排放，以及类似的词汇。所以，我该去哪里申请？ Duane Benson：多年前我也曾买了两盏太阳能灯。我将它们当作挂灯，而不是固定在地面。但是同样的东西，在当时需要花费大约20美元。其中一盏灯用过了两个冬天；而另一盏灯只用了两个月。

　　原本我以为质量会随着时间而得到改进，但是一些现象告诉我随着价格的不断下降，质量也不可能得到提升。

　　antiquus：你的研究很认真，这样很好。我们需要数据来证实这个“绿色”项目其实只是个短期利益的项目，而且没有足以支撑的基础。

　　我的经验跟Duane Benson先生的很像，需要一个更为复杂的充电电路、运动传感器和大容量电池，才能照亮我的车库大门。那些可充电电池设备工作了3年。

　　这些设备的花费将是替代而不是改进。这就是现代市场和早前市场的区别，这也是一个非常可怜的经济发展规律。