太陽能光伏發(fā)電即太陽能路燈施工設(shè)計方案

1、太陽能光伏發(fā)電即太陽能路燈施工設(shè)計方案1) 傾角設(shè)計為了讓太陽能電池組件在一年中接收到的太陽輻射能盡可能的多，我們要為太陽能電池組件選擇一個最佳傾角。關(guān)于太陽能電池組件最佳傾角問題的探討，近年來在一些學(xué)術(shù)刊物上出現(xiàn)得不少。本次路燈使用地區(qū)為長沙地區(qū)，依據(jù)本次設(shè)計參考相關(guān)文獻中的資料1，選定太陽能電池組件支架傾角為16o。2)抗風(fēng)設(shè)計在太陽能路燈系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)上一個需要非常重視的問題就是抗風(fēng)設(shè)計。抗風(fēng)設(shè)計主要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計，二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計。下面按以上兩塊分別做分析。 太陽能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計依據(jù)電池組件廠家的技術(shù)參數(shù)資料，太陽能電池組件可以承受的迎風(fēng)壓強為2700P

2、a。若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s（相當(dāng)于十級臺風(fēng)），根據(jù)非粘性流體力學(xué)，電池組件承受的風(fēng)壓只有365Pa。所以，組件本身是完全可以承受27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的。所以，設(shè)計中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。在本套路燈系統(tǒng)的設(shè)計中電池組件支架與燈桿的連接設(shè)計使用螺栓桿固定連接。 路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計路燈的參數(shù)如下：電池板傾角A = 16o 燈桿高度 = 5m設(shè)計選取燈桿底部焊縫寬度 = 4mm 燈桿底部外徑 = 168mm焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W 的計算點P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為PQ = 5000+（168+6）/tan16o Sin16o = 15

3、45mm=1.545m。所以，風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩M = F1.545。根據(jù)27m/s的設(shè)計最大允許風(fēng)速，230W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N。考慮1.3的安全系數(shù)，F(xiàn) = 1.3730 = 949N。所以，M = F1.545 = 9491.545 = 1466N.m。根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，圓環(huán)形破壞面的抵抗矩W = （3r23r23）。上式中，r是圓環(huán)內(nèi)徑，是圓環(huán)寬度。破壞面抵抗矩W = （3r23r23）=（384243844243）= 88768mm3=88.768106 m3風(fēng)荷載在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力 = M/W= 1466/（88.768106） =16.51

4、06pa =16.5 Mpa215Mpa其中，215 Mpa是Q235鋼的抗彎強度。所以，設(shè)計選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質(zhì)量能保證，燈桿的抗風(fēng)是沒有問題的。 長沙光合太陽能充放電控制器的主要作用是保護蓄電池?；竟δ鼙仨毦邆溥^充保護、過放保護、光控、時控與防反接等。蓄電池防過充、過放保護電壓一般參數(shù)如表1)當(dāng)蓄電池電壓達到設(shè)定值后就改變電路的狀態(tài)。在選用器件上，目前有采用單片機的，也有采用比較器的，方案較多，各有特點和優(yōu)點，應(yīng)該根據(jù)客戶群的需求特點選定相應(yīng)的方案，在此不一一詳述。2)表面處理該系列產(chǎn)品采用靜電涂裝新技術(shù)，以FP專業(yè)建材涂料為主，可以滿足客戶對產(chǎn)品表面色彩及環(huán)境協(xié)調(diào)一致的要

5、求，同時產(chǎn)品自潔性高、抗蝕性強，耐老化，適用于任何氣候環(huán)境。加工工藝設(shè)計為熱浸鋅的基礎(chǔ)上涂裝，使產(chǎn)品性能大大提高，達到了最嚴格的AAMA2605.2005的要求，其它指標均已達到或超過GB的相關(guān)要求。 明光電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)太陽能LED路燈、太陽能（無極燈）路燈、太陽能風(fēng)能互補路燈。在設(shè)計-研發(fā)-生產(chǎn)太陽能LED路燈方面突破了太陽能路燈常見的三大問題（功率高，LED光衰快，無功耗輸出多）等嚴重影響路燈造價與效率的問題。大大減少了成本，增長了使用壽命。更久遠的售后服務(wù)與質(zhì)保使太陽能路燈的推廣工作，節(jié)約能源事業(yè)進一步發(fā)展。以下是本公司太陽能路燈方面的設(shè)計方案：整體設(shè)計基本上考慮到了各個環(huán)節(jié)

6、；光伏組件的峰瓦數(shù)選型設(shè)計與蓄電池容量選型設(shè)計采用了目前最通用的設(shè)計方法，設(shè)計思想比較科學(xué)；抗風(fēng)設(shè)計從電池組件支架與燈桿兩塊做了分析，分析比較全面；表面處理采用了目前最先進的技術(shù)工藝；路燈整體結(jié)構(gòu)簡約而美觀；經(jīng)過實際運行證明各環(huán)節(jié)之間匹配性較好。目前，光合太陽能LED照明的初投資成本問題仍然是困擾我們大面積擴廣的一個主要問題。但是，長沙光合太陽能電池光效在逐漸提高，而價格會逐漸降低，同樣地市場上LED光效在快速地提高，而價格卻在降低。與長沙光合太陽能的可再生、清潔無污染以及LED的環(huán)保節(jié)能相比，常規(guī)化石能源日趨緊張，并且使用后對環(huán)境會造成了日益嚴重的污染。所以，長沙光合太陽能LED照明作為一種

7、方興未艾的戶外照明，展現(xiàn)給我們的將是無窮的生命力和廣闊的前景。太陽能路燈: 隨著傳統(tǒng)能源的日益緊缺，太陽能的應(yīng)用將會越來越廣泛，尤其太陽能發(fā)電領(lǐng)域在短短 的數(shù)年時間內(nèi)已發(fā)展成為成熟的朝陽產(chǎn)業(yè)。 1： 目前制約太陽能發(fā)電應(yīng)用的最重要環(huán)節(jié)之一是價格，以一盞雙路的太陽能路燈為例，兩路負載共為60瓦，（以長江中下游地區(qū)有效光照4.5h/天、每夜放電7小時、增加電池板20預(yù)留額計算）其電池板就需要160W左右，按每瓦30元計算，電池板的費用就要4800元，再加上180AH左右的蓄電池組費用也在1800左右，整個路燈一次性投入成本大大高于市電路燈，造成了太陽能路燈應(yīng)用領(lǐng)域的主要瓶頸。 2：蓄電池的使用壽命

8、也應(yīng)該考慮在整個路燈系統(tǒng)應(yīng)用中，一般的蓄電池保修三年或五年，但一般的蓄電池在一年、甚至半年以后就會出現(xiàn)充電不滿的情況，有些實際充電率有可能下降到50左右，這必將影響連續(xù)陰雨天時期的夜間正常照明，所以選擇一款較好的蓄電池尤為重要。 3：一些工程商常選用LED燈做為太陽能路燈的照明，但是LED燈的質(zhì)量層差不齊，光衰嚴重的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。 4：控制器的選擇往往也是被工程商忽略的一個問題，控制器的質(zhì)量層差不齊，12V/10A的控制器市場價格在100-200元不等，雖然是整個路燈系統(tǒng)中價值最小的部分，但它卻是非常重要的一個環(huán)

9、節(jié)?？刂破鞯暮脡闹苯佑绊懙教柲苈窡粝到y(tǒng)的組件壽命以及整個系統(tǒng)的采購成本，一：應(yīng)該選擇功耗較低的控制器，控制器24小時不間斷工作，如其自身功耗較大，則會消耗部分電能,最好選擇功耗在1毫安（MA）以下的控制器。二：要選擇充電效率高的控制器，具有MCT充電模式的控制器能自動追蹤電池板的最大電流，尤其在冬季或光照不足的時期，MCT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)的控制器已被廣泛推廣，在夜間行人稀少時段可以自動關(guān)閉一路或兩路照明，節(jié)約用電，還可以針對LED燈進行功率調(diào)節(jié)。除選擇以上節(jié)電功能外，還應(yīng)該注重控制器對蓄電池等組件的保護功能，像具有涓流充電模式

10、的控制器就可以很好的保護蓄電池，增加蓄電池的壽命，另外設(shè)置控制器欠壓保護值時，盡量把欠壓保護值調(diào)在 11.1V ，防止蓄電池過放。 5： 距離市區(qū)較遠的地方還應(yīng)該注意防盜工作，很多工程商因為施工疏忽，沒有進行有效的防盜，導(dǎo)致蓄電池、電池板等組件被盜，不僅影響了正常照明，也造成了不必要的財產(chǎn)損失。目前工程案例中被盜居多為蓄電池，蓄電池埋于地下用水泥澆筑是一種有效防盜措施，在燈桿 上加裝蓄電池箱的最好將其進行焊接加固。 6: 控制器的防水，控制器一般裝于燈罩、電池箱中，一般也不會進水，但在實際工程案例中 控制器端子的連接線往往因為雨水順著連接線流入控制器造成短路。所以在施工時應(yīng)該注意將 內(nèi)部連接線

11、彎成“U”字型并固型，外部連接線也可以固定為“U”型，這樣雨水就無法淋入造成 控制器短路，另外還可在內(nèi)外線接口處涂抹防水膠。 7： 在眾多太陽能路燈實際應(yīng)用中，很多地方的太陽能路燈不能滿足正常照明需要，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，另一個主要的原因就是一味降低組件成本，不按需求設(shè)計配置，減小電池板和蓄電池的使用標準，所以導(dǎo)致在陰雨天路燈無法提供照明。以下提供太陽能電池板和蓄電池配置計算公式： 一：首先計算出電流： 如：12V蓄電池系統(tǒng)； 30W的燈2只，共60瓦。 電流 60W12V 5 A 二：計算出蓄電池容量需求： 如：路燈每夜累計照明時間需要為滿負載 7小時（h）； （如晚上8：00開啟，夜11：30關(guān)閉1路，凌晨4：30開啟2路，凌晨5：30關(guān)閉） 需要滿足連續(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6天） 蓄電池 5A 7h （ 51）天 5A 42h 210 AH 另外為了防止蓄電池過充和過放，蓄電池一般充電到90左右；放電余留20左右。 所以210AH也只是應(yīng)用中真正標準的70左右。 三：計算出電池板的需求峰值（WP）： 路燈每夜累計照明時間需要為 7小時（h）； ：電池板平均每天接受有效光照時