太陽能路燈配置計(jì)算方法

1、太陽能路燈配置計(jì)算方法太陽能路燈配置計(jì)算方法2010年11月01日路燈配置計(jì)算方法（例一：晚7點(diǎn)至11點(diǎn)100%功率，11點(diǎn)至凌晨5點(diǎn)為50%功率 2010年01月11日，日光能路燈以太陽光為能源，白天充電晚上使用，無須復(fù) 雜極其昂貴的管線展設(shè)，可任意調(diào)解燈具的布局，安全節(jié)能無污染，無須人工 操縱事情穩(wěn)定靠患上住，節(jié)省電費(fèi)免維護(hù)1.系統(tǒng)組成系統(tǒng)由日光能干電池組件部分（包括支架）、LVD無極燈具、控制箱（內(nèi)有控制器、蓄干電池）和燈桿幾部分構(gòu)成；使用品牌日光能干 電池板光效達(dá)到127Wp/m2效率較高，對系統(tǒng)的抗風(fēng)預(yù)設(shè)很是有利；燈頭部分 以長命命、高光效、低事情電流的 LVD無極燈作為配置光源，控

2、制箱箱體以 不銹鋼為材質(zhì)，美觀耐用；控制箱內(nèi)放置免維護(hù)鉛酸蓄干電池和充放電控制器 系統(tǒng)選用閥控彌縫式鉛酸蓄干電池，由于其維護(hù)很少，故又被稱為免維護(hù)干電池，有利于系統(tǒng)維護(hù)用度的降低；充放電控制器在預(yù)設(shè)上兼顧了功能齊備（具 備光控、時(shí)控、過充掩護(hù)、過放掩護(hù)和反接掩護(hù)等）與本錢控制，使成為事實(shí) 很高的性價(jià)比2.工作原理，系統(tǒng)事情原理簡單，利用光生伏殊效應(yīng)原理制成的 日光能干電池白天干電池板接收太陽輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)過充放電控 制器儲(chǔ)存在蓄干電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低至10lux左右、干電池板開路電壓4.5 V左右，充放電控制器偵測到這一電壓值后動(dòng)作，蓄干電池對燈頭放電 蓄干電池放電8.5鐘頭

3、后，充放電控制器動(dòng)作，蓄干電池放電結(jié)束充放電控制 器的首要效用是掩護(hù)蓄干電池3.干電池組件支架1）傾角預(yù)設(shè)為了讓日光能干電池組件在一年中接收到的太陽輻射能盡 可能的多，我們要為日光能干電池組件選擇一個(gè)最佳傾角，關(guān)于日光能干電池組件最佳傾角題目的探討，近年來在一些學(xué)術(shù)刊物上呈現(xiàn)患上不少根據(jù)路燈使用地區(qū)來選定日光能干電池組件支架傾角相關(guān)資料可在網(wǎng)上查找2)抗風(fēng)預(yù)設(shè)在日光能路燈系統(tǒng)中，布局上一個(gè)需要很是重視的題目就是抗風(fēng)預(yù)設(shè) 抗風(fēng)預(yù)設(shè)首要分為兩大塊，一為干電池組件支架的抗風(fēng)預(yù)設(shè)，二為燈桿的抗風(fēng) 預(yù)設(shè)下面按以上兩塊分別做闡發(fā)(1)日光能干電池組件支架的抗風(fēng)預(yù)設(shè)依據(jù)干電池組件廠家的技術(shù)參量資料，日光能干

4、電池組件可以承受的迎風(fēng)壓強(qiáng)約莫為2700P a若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s (相當(dāng)于十級颶風(fēng))，根據(jù) 非粘性流體力學(xué)，干電池組件承受的風(fēng)壓只有365Pa以是，組件本身是完全可以承受27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的以是，預(yù)設(shè)中關(guān)鍵要考慮的是干電池組件 支架與燈桿的連接，在路燈系統(tǒng)的預(yù)設(shè)中干電池組件支架與燈桿的連接預(yù)設(shè)使 用螺栓桿固定連接路燈燈桿的抗風(fēng)預(yù)設(shè)路燈的參量如次：設(shè)定干電池板傾角 B=16 o燈桿高度=5m預(yù)設(shè)選取燈 桿底部焊縫寬度S =4mm丁桿底部外徑=168mm焊縫地點(diǎn)面即燈桿粉碎面燈桿粉 碎面抵當(dāng)矩W的計(jì)較點(diǎn)P到燈桿遭到的干電池板效用荷載 F效用線的間隔為，P Q=5000 (1686

5、) /tan 16o x Sin 16o=1545mm=1.545n以是，風(fēng)荷載在燈桿粉 碎面上的效用矩M=X 1.545，根據(jù)27m/s的預(yù)設(shè)最大答應(yīng)風(fēng)速，2x 30W的雙燈 頭長沙光合日光能路燈干電池板的基本荷載為730N考慮1.3的安全程度，F(xiàn)=1.3 x 730=949N 以是，M=FX 1.545=949 x 1.545=1466N.m根據(jù)算術(shù)推導(dǎo)，圓 環(huán)形粉碎面的抵當(dāng)矩 Wn x( 3r2 S + 3r S 2+ S 3)上式中，r是圓環(huán)內(nèi)徑，S是圓環(huán)寬度粉碎面抵當(dāng)矩 Wn x( 3r2 S + 3r S 2+ S 3) =n x( 3x 842x 4+ 3x 84x 42+ 43

6、) =88768mm3=88.768 X 10-6m3風(fēng)荷載在粉碎面上效用矩導(dǎo)致的應(yīng)力 =M/W=1466/ （88.768 X 10 6） =16.5 X 106pa=16.5Mpav 215Mpa此中，215Mpa是Q235I岡的抗彎強(qiáng)度以是，預(yù)設(shè)選取的焊縫寬度饜足要求，只要焊接質(zhì)量能保證，燈桿的 抗風(fēng)是沒有題目的4.控制器日光能充放電控制器的首要效用是掩護(hù)蓄干電池基本功能必備過充掩護(hù)、過放掩護(hù)、光控、時(shí)控與防反接等1）當(dāng)蓄干電池電壓達(dá)到設(shè)定值后就轉(zhuǎn)變電路的狀況在選用部件上，目前有接納單片機(jī)的，也有接納比力器的，方案較多，各有特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)該根據(jù)客戶群的需求特點(diǎn)選定相應(yīng)的方案，在此紛歧一詳

7、 述2）表面處理該系列產(chǎn)品接納靜電涂裝新技術(shù)，以 FP專業(yè)建材涂料為主，可以饜 足客戶對產(chǎn)品表臉色彩及環(huán)境協(xié)調(diào)一致的要求，同時(shí)產(chǎn)品自潔性高、抗蝕性強(qiáng)， 耐老化，適用于不論什么天氣環(huán)境加工工藝預(yù)設(shè)為熱浸鋅的基礎(chǔ)上涂裝，使產(chǎn) 品性能大大進(jìn)步，達(dá)到了最嚴(yán)格的 BBMB2605.2005的要求，其它指標(biāo)均已經(jīng)達(dá) 到或跨越GB的相關(guān)要求隨著傳統(tǒng)能源的日益緊缺，日光能的應(yīng)用將會(huì)越來越廣 泛，尤其日光能發(fā)電領(lǐng)域在短短的數(shù)年時(shí)間內(nèi)已經(jīng)發(fā)展成為成熟的朝陽產(chǎn)業(yè)1:目前制約日光能發(fā)電應(yīng)用的最重要環(huán)節(jié)之一是價(jià)格，以一盞雙路的日光能路燈為例，兩路負(fù)載如為 60瓦，（以長江中下游地區(qū)有用光照 4.5h/天、 每一夜放電7

8、鐘頭、增長干電池板20%預(yù)留額計(jì)較）其干電池板就需要 160W 左右，按每一瓦30元計(jì)較，干電池板的用度就要 4800元，再加之180BH左右 的蓄干電池組用度也在1800左右，整個(gè)路燈一次性投進(jìn)本錢大大高于市電路燈， 造成了日光能路燈應(yīng)用領(lǐng)域的首要瓶頸2:蓄干電池的使用壽命也應(yīng)該考慮在整個(gè)路燈系統(tǒng)應(yīng)用中，一般的蓄 干電池保修三年或五年，但一般的蓄干電池在一年、甚至半年往后就會(huì)呈現(xiàn)充 電不滿的環(huán)境，有些實(shí)際充電率可能下降到50%左右，這必將影響持續(xù)陰雨天期間的夜間正常照明，以是選擇一款較好的蓄干電池尤為重要3: 些工程商常選用LED燈做為日光能路燈的照明，可是 LED燈 的質(zhì)量層差不齊，光衰嚴(yán)

9、重的 LED半年就可能衰減50%光照度以是最佳選擇 為光壽命長、光效高、光衰較慢的 LVD無極燈，或者選用低壓鈉燈等4:控制器的選擇往往也是被工程商忽略的一個(gè)題目，控制器的質(zhì)量層 差不齊，12V/10B的控制器市場價(jià)格在100-200元不等，固然是整個(gè)路燈系統(tǒng) 中價(jià)值最小的部分，但它卻是很是重要的一個(gè)環(huán)節(jié)控制器的好壞直接影響到日 光能路燈系統(tǒng)的組件壽命以及整個(gè)系統(tǒng)的采購本錢，一：應(yīng)該選擇功耗較低的 控制器，控制器24鐘頭不中斷事情，如其自身功耗較大，則會(huì)消耗部分電能，最好選擇功耗在1毫安（MB以下的控制器二：要選擇充電效率高的控制器， 具有MDT充電模式的控制器能不傭人的勞力追蹤干電池板的最大

10、電流，尤其在 冬季或光照不足的期間，MD T充電模式比其他高出20%左右的效率三：應(yīng)選擇 具有兩路調(diào)節(jié)功率的控制器，具有功率調(diào)節(jié)的控制器已經(jīng)被廣泛推廣，在夜間 行人稀少刻段可以不傭人的勞力封閉一路或兩路照明，節(jié)約用電，還可以針對 LVD燈進(jìn)行功率調(diào)節(jié)除選擇以上節(jié)電功能外，還應(yīng)該注重控制器對蓄干電池等 組件的掩護(hù)功能，像具有涓流充電模式的控制器就可以大好的掩護(hù)蓄干電池， 增長蓄干電池的壽命，別的設(shè)置控制器欠壓掩護(hù)值時(shí)，只管即便把欠壓掩護(hù)值 調(diào)在11.1 V，防止蓄干電池過放5:間隔城市地區(qū)較遠(yuǎn)的地方還應(yīng)該注重防盜工作，很多工程商由于動(dòng) 工疏忽，沒有進(jìn)行有用的防盜，導(dǎo)致蓄干電池、干電池板等組件被盜

11、，不僅影 響了正常照明，也造成了沒必要要的財(cái)產(chǎn)損失目前工程案例中被盜占多數(shù)為蓄 干電池，蓄干電池埋于地下用水泥澆筑是一種有用防盜措施，在燈桿上加裝蓄 干電池箱的最好將其進(jìn)行焊接加固6:控制器的防水，控制器一般裝于燈罩、干電池箱中，一般也不會(huì)進(jìn) 水，但在實(shí)際工程案例中控制器端子的連接線往往由于雨水順著連接線流進(jìn)控 制器造成短路以是在動(dòng)工時(shí)應(yīng)該注重將內(nèi)部連接線彎成U字型并固型，外部連接線也能夠固定為U型，這樣雨水就無法淋進(jìn)造成控制器短路，別的還可在內(nèi) 外線接口處涂抹防水膠7:在眾多日光能路燈實(shí)際應(yīng)用中，很多地方的日光能路燈不能饜足正 常照明需要，尤其在陰雨天更為突出，除使用了質(zhì)量較差的相關(guān)組件外，

12、另外 一個(gè)首要的原因就是一味降低組件本錢，不按需求預(yù)設(shè)配置，減小干電池板和 蓄干電池的使用標(biāo)準(zhǔn)，以是導(dǎo)致在陰雨天路燈無法供給照明以下供給日光能干電池板和蓄干電池配置計(jì)較公式：一：首先計(jì)較出電流：女口： 12V蓄干電池系統(tǒng)；40W的燈2只，共80瓦電流=80W- 12V = 6.7B二：計(jì)較出蓄干電池容積需求：女口 ：路燈每一夜累計(jì)照明時(shí)間需要為滿負(fù)載 7鐘頭（h）;（如晚上8： 00開啟，夜11： 30封閉1路，凌晨4: 30開啟2路，凌 晨5： 30封閉）需要饜足持續(xù)陰雨天5天的照明需求（5天另加陰雨天前一夜的照明， 計(jì)6天）蓄干電池=6.7B X 7hX（ 5+ 1）天=6.7B X 42

13、h= 280BH別的為了防止蓄干電池過充和過放，蓄干電池一般充電到90%左右；放電余留20%左右以是280BH也只是應(yīng)用中真正標(biāo)準(zhǔn)的70%左右三：計(jì)較出干電池板的需求峰值（WP）:路燈每一夜累計(jì)照明時(shí)間需要為 7鐘頭（h）；:干電池板均等天天接受有用光照時(shí)間為 4.5鐘頭（h）;最少放寬對干電池板需求20%的預(yù)留額WP- 17.4 V=（ 6.7B X 7hX 120%）十 4.5hWP- 17.4 V= 12.5WP = 217 （W : 4.5h天天光照時(shí)間為長江中下游四周地區(qū)日照系數(shù)別的在日光能路燈組件中，線損、控制器的損耗、及鎮(zhèn)流器或恒流源 的功耗各有不同，實(shí)際應(yīng)用中可能在 5% -2

14、5 %左右以是162W也只是理論值， 根據(jù)實(shí)際環(huán)境需要有所增長日光能路燈方案：相關(guān)組件選擇：24VLVD無極燈：選擇LVD無極燈照明，LVD燈使用壽命長，光 照柔和，價(jià)格公道，可以在夜間行人稀少刻段使成為事實(shí)功率調(diào)節(jié)，有利于節(jié) 電，從而可以減少干電池板的配置，節(jié)約本錢每一瓦801m左右，光衰小于年w5%;12V蓄干電池（串24V）:選擇鉛酸免維護(hù)蓄干電池，價(jià)格適中，性 能穩(wěn)定，日光能路燈首選；12V干電池板（串24V）:轉(zhuǎn)換率15%以上單晶正片兒；24 V控制器：MD T充電方式、帶調(diào)功功能（另附資料）；6M燈桿（以造型美觀，耐用、價(jià)格公道為主）、40瓦備選方案配置一（常規(guī)）1、LVD燈，單路

15、、40W 24V系統(tǒng)；2、當(dāng)?shù)厝站杏霉庹找?h計(jì)較；三、每一日放電時(shí)間10鐘頭，（以晚7點(diǎn)一晨5點(diǎn)為例）四、饜足持續(xù)陰雨天5天（另加陰雨前一夜的用電，計(jì) 6天）電流=40W- 24 V= 1.67B計(jì)較蓄干電池=1.67B X 10hX（ 5+ 1）天=1.67B X 60h= 100BH蓄干電池充、放電預(yù)留20%容積；路燈的實(shí)際電流在 2B以上（加20%損耗，包括恒流源、線損等）實(shí)際蓄干電池需求二100BH加 20%預(yù)留容積、再加20%損耗100BF- 80%X 120% 150BH實(shí)際蓄干電池為24V/150BH,需要兩組12V蓄干電池共計(jì)：300BH2、每一日放電時(shí)間10鐘頭（以晚7點(diǎn)

16、一晨5點(diǎn)為例）三、干電池板預(yù)留最少20%四、當(dāng)?shù)赜杏霉庹找匀站?h計(jì)較WP- 17.4 V=（ 1.67B X 10hX 120%）- 4hWP = 87W實(shí)際恒流源損耗、線損等綜合損耗在 20%左右干電池板實(shí)際需求二87WX 120%= 104W實(shí)際干電池板需24V/104W,以是需要兩塊12V干電池板共計(jì)：208W綜合組件價(jià)格：正片兒干電池板191W 31元/瓦左右，計(jì)6448元左右蓄干電池300BH 7元/BH計(jì)：2100元左右40WVD燈：計(jì)：1000元左右控制器（只）150元左右6米燈桿700元左右本套組件總計(jì)：10398元左右二、40瓦備選方案配置二（帶調(diào)節(jié)功率）1、LVD燈，單路

17、、40W 24V系統(tǒng)2、當(dāng)?shù)厝站杏霉庹找?h計(jì)較，三、 每一日放電時(shí)間10鐘頭，（以晚7點(diǎn)一晨5點(diǎn)為例）通過控制器夜間分時(shí)段調(diào)節(jié)LVD燈的功率，降低總功耗，實(shí)際按每一日放電7鐘頭計(jì)較合計(jì)：7h）（例二：7： 00 10： 30 為 100%, 10： 30-4： 30 為 50%, 4： 30-5：00 為 100%）四、饜足持續(xù)陰雨天5天（另加陰雨前一夜的用電，計(jì) 6天）電流=40W- 24 V=1.67B計(jì)較蓄干電池=1.67B X 7hX（ 5+ 1）天 =1.67B X 42h=70BH蓄干電池充、放電預(yù)留20%容積；路燈的實(shí)際電流在 2B以上（加20% 損耗，包括恒流源、線損等）實(shí)

18、際蓄干電池需求二70BH加 20%預(yù)留容積、再加20%損耗70B* 80% 120%= 105BH實(shí)際蓄干電池為24V/105BH,需要兩組12V蓄干電池共計(jì)：210BH 計(jì)較干電池板1、LVD 燈 40W 電流：1.67B干電池）2、 每一日放電時(shí)間10鐘頭，調(diào)功后實(shí)際按7鐘頭計(jì)較（調(diào)功同上蓄三、干電池板預(yù)留最少20%四、當(dāng)?shù)赜杏霉庹找匀站?h計(jì)較WP- 17.4 V=（ 1.67B 7hX 120%）十 4hWP = 61W實(shí)際恒流源損耗、線損等綜合損耗在 20%左右干電池板實(shí)際需求二61WX 120% = 73W實(shí)際干電池板需24V/73W,以是需要兩塊12V干電池板共計(jì)：146W 綜合組件價(jià)格：正片兒干電池板146W蓄干電池210BH40WIVD 燈：控制器（只）6米燈桿三、40瓦備選方案三（帶調(diào)節(jié)功率、帶恒流）接納自帶恒流、恒壓、調(diào)功一體控制器降低系統(tǒng)功耗、降低組件本錢（實(shí)際降低系統(tǒng)總損耗20%左右，以下以15%計(jì)較）1、LED燈，單路、40W 24V系統(tǒng)2、當(dāng)?shù)厝站杏霉庹找?h計(jì)較，三、每一日放電時(shí)間10鐘頭，（以晚7點(diǎn)一晨5點(diǎn)為例）通過控制器 夜間分時(shí)段調(diào)節(jié)LVD燈的功率，降低總功耗，實(shí)際按每一日放電7鐘頭計(jì)較（例一：晚7點(diǎn)至11點(diǎn)100%功率，11