太陽(yáng)能路燈設(shè)計(jì)方法2012-5-6中國(guó)能源信息網(wǎng)
摘要:...中的(dì)材料[1],選定太陽(yáng)能電池組件支架傾角為16o設(shè)計(jì),。 2.3.2抗風(fēng)設(shè)計(jì) 在太陽(yáng)能路燈體系中,,構(gòu)造上一個(gè)須要很是器重的題目就是抗風(fēng)設(shè)計(jì)路燈??癸L(fēng)設(shè)計(jì)重要分為兩大塊,,一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì),二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)太陽(yáng)能,。下面按以上兩塊分辨做剖析太陽(yáng),。 ⑴太陽(yáng)能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì) 根據(jù)電池組件廠...
2.1太陽(yáng)能電池組件選型 設(shè)計(jì)請(qǐng)求:廣州地域,負(fù)載輸入電壓24V功耗34.5W,,天天工作(zuò)時(shí)數(shù)8.5h,,包管持續(xù)陰雨天數(shù)7天。 ⑴廣州地域近二十年年均輻射量107.7Kcal/cm2,,經(jīng)簡(jiǎn)略盤算廣州地域峰值日照時(shí)數(shù)約為3.424h,; ⑵負(fù)載日耗電量= = 12.2AH ⑶所需太陽(yáng)能組件的總充電電流= 1.05×12.2×÷(3.424×0.85)=5.9A 在這里,兩個(gè)持續(xù)陰雨天數(shù)之間的設(shè)計(jì)最短天數(shù)為20天,,1.05為太陽(yáng)能電池組件體系綜(zōng)合喪失系數(shù),,0.85為蓄電池充電效力。 ⑷太陽(yáng)能組件的起碼總功率數(shù)= 17.2×5.9 = 102W 選用峰值輸出功率110Wp,、兩塊55Wp的尺度電池組件,,應(yīng)當(dāng)可(kě)以包管路燈體系在一年大大都情形下的正(zhèng)常運(yùn)行。 2.2蓄電池選型 蓄電池設(shè)計(jì)容量盤算比擬于太陽(yáng)能組件的峰瓦數(shù)要簡(jiǎn)略,。 依據(jù)上面的盤算知道,,負(fù)載日耗電量12.2AH。在蓄電池布滿情形下,,可以持續(xù)工作7個(gè)陰雨天(博燃網(wǎng)(www.)--中國(guó)燃?xì)庑袠I(yè)門戶網(wǎng)站,,歷經(jīng)十年發(fā)展,在業(yè)界深受大家喜愛。秉持著“全心全意為燃?xì)夥?wù)”的宗旨和理念,,將會(huì)不斷發(fā)展,,不斷細(xì)化,從多方面提供相關(guān)信息,。也歡迎業(yè)界人士積極投稿,、咨詢和查閱。010-64919527,。)太陽(yáng)能路燈設(shè)計(jì)方法,,再加上第一個(gè)晚上的工作,蓄電池容量: 12.2×(7+1)= 97.6(AH),,選用2臺(tái)12V100AH的蓄電池就可以知足請(qǐng)求了,。 2.3太陽(yáng)能電池組件支架 2.3.1傾角設(shè)計(jì) 為了讓太陽(yáng)能電池組件在一年中接受到的太陽(yáng)輻射能盡可能的多,我們要為太陽(yáng)能電池組件選擇(zé)一個(gè)最佳傾角,。 關(guān)于太陽(yáng)能電池組件最佳傾角題目的切磋,,近年來在一些學(xué)術(shù)刊物上呈現(xiàn)得不少。本次路燈應(yīng)用地域?yàn)閺V州地域,,依據(jù)本次設(shè)計(jì)參考相干文獻(xiàn)中的(dì)材料[1],,選定太陽(yáng)能電池組件支架傾角為16o。 2.3.2抗風(fēng)設(shè)計(jì) 在太陽(yáng)能路燈體系中,,構(gòu)造上一個(gè)須要很是器重的題目就是抗風(fēng)設(shè)計(jì),。抗風(fēng)設(shè)計(jì)重要分為兩大塊,,一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì),,二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)。下面按以上兩塊分辨做剖析,。 ⑴太陽(yáng)能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì) 依據(jù)電池組件廠家的技巧參數(shù)材料,,太陽(yáng)能電池組件可以蒙受的迎風(fēng)壓強(qiáng)為2700Pa。若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s(相當(dāng)于十級(jí)臺(tái)風(fēng)),,依據(jù)非粘性流體力學(xué),,電池組件蒙受的風(fēng)壓只有365Pa。所以,,組件自己是完整可以蒙受27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的,。所以,設(shè)計(jì)中要害要斟酌的是電池組件支架與燈桿的銜接,。 在本套路燈體系的設(shè)計(jì)中電池組件支架與燈桿的銜接設(shè)計(jì)應(yīng)用螺栓桿固定銜接,。 ⑵路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì) 路燈的參數(shù)如下: 電池板傾角A = 16o 燈桿高度= 5m 設(shè)計(jì)拔取燈桿底部焊縫寬度δ = 4mm燈桿底部外徑= 168mm 焊縫地點(diǎn)面即燈桿損壞面。燈桿損壞面抵御矩W的盤算點(diǎn)P到燈桿受到的電池板感化荷載F感化線的間隔為PQ = [5000+(168+6)/tan16o]× Sin16o = 1545mm =1.545m,。所以,,風(fēng)荷載在燈桿損壞面上的感化矩M = F×1.545,。 依據(jù)27m/s的設(shè)計(jì)最大答應(yīng)風(fēng)速,2×30W的雙燈頭太陽(yáng)能路燈電池板的基本荷載為730N,。斟酌1.3的平安系數(shù),,F(xiàn) = 1.3×730 = 949N。 所以,,M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m,。 依據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo),圓環(huán)形損壞面的抵御矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3),。 上式中,r是圓環(huán)內(nèi)徑,,δ是圓環(huán)寬度,。 損壞面抵御矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3) =π×(3×842×4+3×84×42+43)= 88768mm3 =88.768×10-6 m3 風(fēng)荷載在損壞面上感化矩引起的應(yīng)力= M/W = 1466/(88.768×10-6)=16.5×106pa =16.5 Mpa<<215Mpa 此中,215 Mpa是Q235鋼的抗彎強(qiáng)度,。 所以,,設(shè)計(jì)拔取的焊縫寬度知足請(qǐng)求,只要焊接質(zhì)量能包管,,燈桿的抗風(fēng)是沒有題目的,。 2.4把持器 太陽(yáng)能充放電把持器的重要感化是維護(hù)蓄電池?;竟πП匦杈邆溥^充維護(hù),、過放維護(hù)、光控,、時(shí)控與防反接等,。 蓄電池防過充、過放維護(hù)電壓一般參數(shù)如表1,,當(dāng)蓄電池電壓到達(dá)設(shè)定值后就轉(zhuǎn)變電路的狀況,。 在選用器件上,今朝有采取單片機(jī)的,,也有采取比擬器的,,計(jì)劃較多,各有特色和長(zhǎng)處,,應(yīng)當(dāng)依據(jù)客戶群的需求特色選定響應(yīng)的計(jì)劃,,在此紛歧一臚陳。 2.5概況處置 該系列產(chǎn)物采取靜電涂裝新技巧,,以FP專業(yè)建材涂料為主,,可以知足客戶對(duì)產(chǎn)物概況色(sè)彩及情況和諧一致的請(qǐng)求,同時(shí)產(chǎn)物自潔性高,、抗蝕性強(qiáng),,耐老化,實(shí)用于任何天氣情況。加工工藝設(shè)計(jì)為熱浸鋅的基本上涂裝,,使產(chǎn)物機(jī)能大大提(tí)高,,到達(dá)了最嚴(yán)厲的AAMA2605.2005的請(qǐng)求,其它指標(biāo)均已到達(dá)或跨越GB的相干請(qǐng)求,。 3,、停止語(yǔ) 整體設(shè)計(jì)基本上斟酌到了各個(gè)環(huán)節(jié);光伏組件的峰瓦數(shù)選型設(shè)計(jì)與蓄電池容量選型設(shè)計(jì)采取了今朝最通用的設(shè)計(jì)方式,,設(shè)計(jì)思惟比擬科學(xué),;抗風(fēng)設(shè)計(jì)從電池組件支架與燈桿兩塊做了剖析,剖析比擬周全,;概況處置采取了今朝最進(jìn)步前輩的技巧工藝,;路燈整體構(gòu)造簡(jiǎn)約而雅觀;顛末現(xiàn)實(shí)運(yùn)行證實(shí)各環(huán)節(jié)之間匹配性較好,。 太陽(yáng)能交換發(fā)電體系是由太陽(yáng)電池板,、充電把持器、逆變器和蓄電池配合構(gòu)成,;太陽(yáng)能直流發(fā)電體系則不包含逆變器,。為了使太陽(yáng)能發(fā)電體系能為負(fù)載供給足夠的電源,就要依據(jù)用電器的功率,,公道選擇各部件,。下面以100W輸出功率,天天應(yīng)用6個(gè)小時(shí)為例,,先容一下盤算方式: 1.起首應(yīng)盤算出天天耗費(fèi)的瓦時(shí)數(shù)(包含逆變器的損耗): 若逆變器的轉(zhuǎn)換效力為90%,,則當(dāng)輸出功率為100W時(shí),則現(xiàn)實(shí)須要輸出功率應(yīng)為100W/90%=111W,;若按天天應(yīng)用5小時(shí),,則耗電量為111W*5小時(shí)=555Wh。 2.盤算太陽(yáng)能電池板: 按逐日有用日照時(shí)光為6小時(shí)盤算,,再斟酌到充電效力和充電進(jìn)程中的損耗,,太陽(yáng)能電池板的輸出功率應(yīng)為555Wh/6h/70%=130W。此中70%是充電進(jìn)程中,,太陽(yáng)能電池板的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用功率,。 太陽(yáng)能路燈照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 一:首先計(jì)算出電流: 確定了蓄電池的容量,再根據(jù)系統(tǒng)的要求和造價(jià)選擇合適種類的蓄電池.目前采用的有鉛酸免維護(hù)蓄電池、普通鉛酸蓄電池,膠體蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池四種,。國(guó)內(nèi)目前被廣泛使用的太陽(yáng)能蓄電池主要是:鉛酸免維護(hù)蓄電池和膠體蓄電池,這兩類蓄電池因?yàn)槠涔逃械摹懊狻本S護(hù)特性及對(duì)環(huán)境較少污染的特點(diǎn),很適合用于性能可靠的太陽(yáng)能電源系統(tǒng),特別是無人值守的工作站,。普通鉛酸蓄電池由于需要經(jīng)常維護(hù)及其環(huán)境污染較大,所以主要適于有維護(hù)能力或低檔場(chǎng)合使用。堿性鎳鎘蓄電池雖然有較好的低溫,、過充,、過放性能,但由于其價(jià)格較高,僅適用于較為特殊的場(chǎng)合。 三:計(jì)算出電池板的需求峰值(WP): 確定了光伏板功率,可以根據(jù)系統(tǒng)的要求選擇合適種類的光伏板.常見的太陽(yáng)能光伏板有多晶硅電池和單晶硅電池.多晶硅電池片的平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)14.5%左右,,單晶硅電池片的平均轉(zhuǎn)化效率達(dá)16%左右 四 控制器的選擇 控制器是整個(gè)路燈系統(tǒng)中充當(dāng)管理者的關(guān)鍵部件,,它的最大功能是對(duì)蓄電池進(jìn)行全面的管理,好的控制器應(yīng)當(dāng)根據(jù)蓄電池的特性,,設(shè)定各個(gè)關(guān)鍵參數(shù)點(diǎn),,比如蓄電池的過充點(diǎn)、過放點(diǎn),,恢復(fù)連接點(diǎn)及SOC放電控制等,。在選擇路燈控制器時(shí),特別需要注意控制器恢復(fù)連接點(diǎn)參數(shù),,由于蓄電池有電壓自恢復(fù)特性,,當(dāng)蓄電池處于過放電狀態(tài)時(shí),控制器切斷負(fù)載,,隨后蓄電池電壓恢復(fù),,如果些時(shí)控制器各參數(shù)點(diǎn)設(shè)置不當(dāng),則可能出現(xiàn)燈具閃爍不定,,縮短蓄電池和光源的壽命,。,。控制器的好壞直接影響到太陽(yáng)能系統(tǒng)的組件壽命以及整個(gè)系統(tǒng)的可靠性,控制器的選擇遵循以下原則: 4.2:應(yīng)該注重控制器對(duì)蓄電池等組件的保護(hù)功能,像具有涓流充電模式的控制器就可以很好的保護(hù)蓄電池,,增加蓄電池的壽命,,另外設(shè)置控制器欠壓保護(hù)值時(shí),盡量把欠壓保護(hù)值調(diào)在 ≥ 11.1V ,,防止蓄電池過放,。 五 光源的選擇 光源的選型對(duì)于太陽(yáng)能路燈來說是最關(guān)鍵的一步,,目前針對(duì)太陽(yáng)能路燈專用的光源較少,為減少有限能量的損失,,光源盡量選直流光源,。目前常見的光源有直流節(jié)能燈、高頻無極燈,、低壓鈉燈和LED光源,。LED 作為半導(dǎo)體光源,其發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁,,是太陽(yáng)能路燈最為理想的光源,,LED路燈光源是一款多功能、環(huán)保節(jié)能型路燈光源,,適合在各種場(chǎng)合的照明使用,。LED路燈驅(qū)動(dòng)器是專門針對(duì)LED路燈系統(tǒng)所研發(fā)的產(chǎn)品,用于提供LED燈具穩(wěn)定的電源,。運(yùn)用先進(jìn)的電子電力技術(shù),,設(shè)計(jì)了高效率增強(qiáng)以及超節(jié)能脈波寬度調(diào)變(PWM)兩種輸出模式,配合時(shí)間控制,,可以在需要的時(shí)候(上半夜天黑人多車多的時(shí)候)以高效率增強(qiáng)模式點(diǎn)亮LED燈具,,提供良好的照明,而其它時(shí)間段(后半夜人車稀少的時(shí)候)則以超節(jié)能模式輸出,,節(jié)約蓄電池的電力的消耗LED燈做為太陽(yáng)能路燈的照明,,但是LED燈的質(zhì)量層差不齊,,光衰嚴(yán)重的LED半年就有可能衰減50%光照度。所以一定要選擇光衰較慢的LED燈,,或者選用無極燈,、低壓鈉燈等 六 太陽(yáng)能電池組件支架選擇和設(shè)計(jì) 6.2路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì) 在太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)中,,結(jié)構(gòu)上一個(gè)需要非常重視的問題就是抗風(fēng)設(shè)計(jì)。 ⑵路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足路燈燈桿的抗風(fēng)要求。 |
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