太陽能路燈外觀設(shè)計(jì)

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目: 太陽能路燈外觀設(shè)計(jì) 院(系): 能源工程系 專業(yè)年級: 光伏發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)14級大專班 姓 名: 張 澤 東 學(xué) 號: 1411030144 指導(dǎo)教師: 付 江 鵬 2016年 06月 26日- I -武威職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要在世界能源短缺、環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，充分開發(fā)利用太陽能是世界各國政府可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略決策,節(jié)能成為了社會生活的主題。道路照明與人們生產(chǎn)生活密切相關(guān)，隨著我國城市化進(jìn)程的加快，綠色、高效、長壽命的LED路燈逐漸走入人們的視野。與傳統(tǒng)的照明工具相比，超高亮白光LED 照明源體積小、重量輕、方向性好并可耐各種惡劣條件，在功耗、壽命以及環(huán)

2、保等方面有不可比擬的優(yōu)越性，再加上太陽能燈具的節(jié)能性和安裝簡便，所以凡有工頻交流電燈具的地方，LED燈具的觸角就會到達(dá)，21世紀(jì)將是以固體發(fā)光材料為核心的，即以LED為代表的新型光源、綠色照明的世紀(jì)。今后,隨著各國政府的高度重視和加大投入，太陽能LED路燈必將成為本世紀(jì)極具競爭力的新型綠色環(huán)保光源而掀起一次照明領(lǐng)域新的革命。太陽能LED道路照明燈不需要架設(shè)輸電線路或挖溝鋪設(shè)電纜，不用專人管理和控制，可安裝在廣場、停車場、高爾夫球場、校園、公園、街道和高速公路等任何地方。本文根據(jù)外觀設(shè)計(jì)相關(guān)原則以及美觀性，制定出六套路燈外觀設(shè)計(jì)方案，并選中其中較為合適的一套。關(guān)鍵詞：太陽能；外觀設(shè)計(jì)；美觀； 目

3、錄摘 要 I1 緒論 11.1論文的選題背景和研究意義 11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 11.3太陽能路燈的優(yōu)勢 21.4我國太陽能的資源狀況 21.5太陽能路燈與普通路燈的比較 31.6太陽能照明是發(fā)展的趨勢 42太陽能路燈調(diào)查 22.1太陽能路燈的概念 22.2太陽能路燈的結(jié)構(gòu) 32.3太陽能路燈的分類 43太陽能路燈方位設(shè)計(jì) 73.1使用環(huán)境定位 73.2造型定位 73.3人機(jī)工程學(xué)分析 74產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn) 94.1設(shè)計(jì)草圖 94.2選定方案 12結(jié) 論 13致 謝 14- II -武威職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1 緒論1.1論文的選題背景和研究意義隨著社會發(fā)展的步伐日益加快人們對新型能源地開發(fā)利用程度

4、不斷加大，太陽能作為一種新型能源，越來越受到人們的重視，合理有效的利用好太陽能。已逐步成為節(jié)能環(huán)保的一種趨勢。西藏太陽能資源居中國首位。也是世界上最豐富的地區(qū)之一，全年平均日照時(shí)數(shù)在3 000小時(shí)左右。因此為了更環(huán)保、更加節(jié)能，合理有效地利用太陽能，我們設(shè)計(jì)出一款多功能太陽能路燈?，F(xiàn)在國內(nèi)的照明路燈大多都是外形相似，造型枯燥，功能簡單。路燈其實(shí)就是我們生活景觀的其中一部分，它除了照明作用外，還可以幫助我們解決生活中遇到的一些問題，例如報(bào)警功能，路標(biāo)作用等等。我的選題就是在外形上做改良設(shè)計(jì)和照明方式上進(jìn)行改良，改變往常我們生活中照明路燈的外形和照明，可以添加報(bào)警、時(shí)鐘功能等。幫助人們在遇到困難的

5、時(shí)候得到幫助，并可以再較短的時(shí)間內(nèi)確定地點(diǎn)。燈光隨著問題的變化改變冷暖，給人們溫馨的感覺。美觀、使用的路燈可以美化我們的城市、公園、學(xué)校、庭院環(huán)境，設(shè)計(jì)出實(shí)用強(qiáng)的路燈產(chǎn)品，讓產(chǎn)品更好服務(wù)為民的生活。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀現(xiàn)在國內(nèi)外生產(chǎn)使用的路燈都大同小異，都普遍使用鋁合金和低碳鋼，LED照明技術(shù)。 1、燈桿材質(zhì)選用上海寶鋼產(chǎn)優(yōu)質(zhì)低碳鋼Q235A型,鋼材的硅含量不高于0.04%,經(jīng)大型折彎機(jī)一次折彎成型,直線度誤差不超過0.05%,燈桿的抗風(fēng)能力按36.9米/秒11級以上設(shè)計(jì),抗地震烈度為8級.燈桿焊接方式為自動埋弧焊接,焊接可靠,表面光滑,無明顯的氣孔、焊瘤、咬邊等焊接缺陷,超聲波探傷檢驗(yàn),達(dá)

6、焊接GBl1345級標(biāo)準(zhǔn)要求. 2、鋼桿防腐處理采用內(nèi)外熱鍍鋅,鍍鋅工藝過程經(jīng)過酸洗、熱鍍鋅、水洗、磷化、鈍化等過程,鍍鋅層表面光滑美觀 3、透光罩采用曲面高強(qiáng)度鋼化玻璃,耐高溫200以上,透光率高,耐沖擊 4、反射器、鋼化玻璃罩以及燈座用密封膠粘成一體,組成內(nèi)換泡結(jié)構(gòu),具有良好的密封性能,密封圈耐高溫250以上,密封程度達(dá)IP66. 5、燈體、燈蓋采用鋁合金壓鑄,表面經(jīng)靜電噴塑處理,結(jié)構(gòu)輕巧耐腐蝕.燈具外殼防腐蝕性能級; 2、反射器采用高純鋁壓制成型,經(jīng)陽極氧化電化學(xué)拋光處理,具有光學(xué)性能穩(wěn)定,反射率高的特點(diǎn).1.3太陽能路燈的優(yōu)勢1）市電照明路燈安裝復(fù)雜：市電照明路燈工程中有復(fù)雜的作業(yè)程序

7、，首先要鋪設(shè)電纜，這里就需要進(jìn)行電纜溝的開挖、鋪設(shè)暗管、管內(nèi)穿線、回填等大量基礎(chǔ)工程。然后進(jìn)行長時(shí)間的安裝調(diào)試，如任何一條線路有問題，則要大面積返工。而且地勢和線路要求復(fù)雜、人工和輔助材料成本高昂。太陽能路燈安裝簡便：太陽能路燈安裝時(shí)，不用鋪設(shè)復(fù)雜的線路，只要做一個(gè)水泥基座，然后用不銹鋼螺絲固定就可。2)市電照明路燈電費(fèi)高昂：市電照明路燈工作中需要支付固定高昂的電費(fèi)，并且需要長期不間斷對線路和其它配置進(jìn)行維護(hù)或更換，維護(hù)成本逐年遞增。太陽能路燈具免電費(fèi)：太陽能路燈是一次性投入，無任何維護(hù)成本，長期受益。3)市電照明路燈存在安全隱患：市電照明路燈在施工質(zhì)量、景觀工程的改造、材料老化、供電不正常、

8、水電氣管道的沖突等方面都會帶來諸多安全隱患。 太陽能路燈沒有安全隱患：太陽能路燈是超低壓產(chǎn)品，運(yùn)行安全可靠。太陽能路燈的其它優(yōu)勢：綠色環(huán)保。 4)綜上對比所述，太陽能路燈具有安全無隱患、節(jié)能無消耗、綠色環(huán)保、安裝簡便、自動控制免維護(hù)等特性。1.4我國太陽能的資源狀況在飛速發(fā)展的中國，能源短缺問題和環(huán)境污染問題已經(jīng)是十分突出的問題，節(jié)約能源能和環(huán)保是實(shí)現(xiàn)中國社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略所急需解決的問題的重中之重。目前，照明所消耗得電力約占整個(gè)電力消耗的20%左右，減少照明用電消耗是當(dāng)今節(jié)約不可再生能源的重要途徑。中國作為有限能源消耗的大國，必須要盡快尋求可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)光源的新一代節(jié)能環(huán)保型的光源。為了實(shí)

9、現(xiàn)這一目標(biāo)，科學(xué)界人士已研究開發(fā)出許多種節(jié)能照明器具，也取得了一定的成效。但是，距離“綠色照明”的要求還有很長的一段距離，開發(fā)和應(yīng)用的更高效性、可靠性、安全性以及耐用性的新型光源勢在必行。 當(dāng)今，太陽能作為一種安全、環(huán)保新能源越來越受到人們重視。太陽能是一種非常大量的可再生資源，也可說是“取之不盡，用之不竭”的。世界能源危機(jī)的日益加劇，各國都在努力尋求解決當(dāng)今社會能源危機(jī)的辦法，一條道路是尋找新型能源和提高可再生能源的利用效率；另一條是尋求新的節(jié)能技術(shù)，減少不可再生能源的過度消耗，大大提升能源的利用效率。而太陽能的有效開發(fā)和有效的利用就是其中一條道路。我國各地區(qū)太陽能資源情況如下：圖1-1我國

10、太陽能資源隨著太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，利用太陽能的光伏發(fā)電技術(shù)而可直接使用的燈具產(chǎn)品在環(huán)保節(jié)能的優(yōu)勢，太陽能路燈、庭院燈、草坪燈等方面的光伏發(fā)電應(yīng)用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模，太陽能發(fā)電在路燈照明領(lǐng)域發(fā)展已經(jīng)日趨完善。1.5太陽能路燈與普通路燈的比較隨著地球不可再生資源的日益缺乏，基礎(chǔ)能源的投資成本逐漸增高，各種安全問題和污染隱患問題可謂是隨處可見。太陽能能源作為一種"取之不盡，用之不竭"的安全型、環(huán)保型新能源越來越受到人們的重視。太陽能照明系列的產(chǎn)品跟隨著太陽能熱水器的普及之后而被眾人所接受熟知以及使用，在這里就太陽能路燈和使用普通路燈的效果作實(shí)用優(yōu)勢對比。（1）優(yōu)勢對比一

11、普通照明路燈的安裝比較復(fù)雜：在普通的照明路燈工程中有相對復(fù)雜的作業(yè)程序，首先要安裝的路段鋪設(shè)電纜，電纜溝的開挖、暗管的鋪設(shè)、管內(nèi)的穿線以及回填等大量的基礎(chǔ)工程。然后再長時(shí)間的安裝燈架調(diào)試電路，如果任何一條線路有問題，就需要大面積的返工。并且地勢和線路要求比較復(fù)雜、人工和輔助材料的成本高昂。太陽能路燈的安裝相對簡便：在太陽能路燈安裝時(shí)，沒有復(fù)雜的線路需要鋪設(shè)，只需要做一個(gè)水泥基座，再用不銹鋼的螺絲固定就安裝成功。（2）優(yōu)勢對比二普通的照明路燈是有一定的安全隱患：普通路燈在安裝的過程中施工的質(zhì)量、景觀工程的改造、材料的老化、供電不正常以及水電氣管道的沖突等方面帶來諸多安全隱患。太陽能路燈沒有安全隱

12、患：太陽能路燈是低壓產(chǎn)品，運(yùn)行安全可靠。太陽能路燈的其它優(yōu)勢：是綠色環(huán)保的新能源，能為新型的生態(tài)小區(qū)開發(fā)和推廣增加新的賣點(diǎn)；同時(shí)可以持續(xù)減少物業(yè)管理成本，減少業(yè)主公共分?jǐn)偛糠治飿I(yè)的費(fèi)用。（3）優(yōu)勢對比三普通照明路燈電費(fèi)高昂：普通照明路燈在工作中有高昂的電費(fèi)，要長期的不間斷的對線路和其它的配置進(jìn)行維護(hù)或更換，維護(hù)的成本逐年遞增。太陽能路燈則免電費(fèi)：太陽能路燈是一次性投入，沒有任何維護(hù)成本，三年就可收回投資的成本，可以長期受益。綜上對比所述，太陽能路燈安全無隱患、節(jié)能無消耗、綠色環(huán)保、安裝簡便、自動控制免維護(hù)等特性，將為樓盤的銷售、市政工程的建設(shè)直接帶來明顯可利用的優(yōu)勢。1.6太陽能照明是發(fā)展的趨

13、勢太陽能照明的本質(zhì)上是一個(gè)光電轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)，專業(yè)領(lǐng)域稱其為“硅晶片地面光伏組件”。它的工作原理是通過硅晶片接收太陽光線后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，再儲存在蓄電池中，然后由光感開關(guān)進(jìn)行控制，當(dāng)天黑時(shí)就能夠自動點(diǎn)亮，天亮?xí)r又可以自動熄滅。太陽能照明燈是光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的一種新型應(yīng)用產(chǎn)品，憑借它的節(jié)能、環(huán)保、無需布線、自動控制以及可以隨時(shí)變換的位置等優(yōu)點(diǎn)，在照明行業(yè)中樹立起神圣的地位。因?yàn)楣杈膬r(jià)格相對來說比較昂貴，最初的太陽能僅是應(yīng)用在航天事業(yè)上。在太陽能技術(shù)上有所突破后，被美國、日本、德國等發(fā)達(dá)得國家率先嘗試運(yùn)用在高科技領(lǐng)域上。隨著太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，在民用的方面首先是應(yīng)用在燈具的照明上。近幾年來，太

14、陽能燈具的產(chǎn)品由于環(huán)保和節(jié)能的雙重優(yōu)勢，太陽能的庭院燈、草坪燈和裝飾燈等照明燈的應(yīng)用逐漸形成規(guī)模。大量的試驗(yàn)表明，普通燈具和太陽能燈具對比分析后得出：在滿足同樣的照明要求條件下，兩種不同方式的供電，普通燈具的成本比太陽能燈具的成本要低的多；然而如果將整個(gè)工程的施工費(fèi)用計(jì)入整個(gè)工程，則兩種燈具在初期投資時(shí)造價(jià)相當(dāng)。工程量越大，普通燈具的工程施工費(fèi)用越高，其初始投入大于太陽能燈具。使用的時(shí)間越長，越能顯出太陽能燈具的實(shí)惠。如果把人力、物力計(jì)算在內(nèi)，普通燈具的輔助費(fèi)用與維護(hù)費(fèi)用都將比預(yù)算的高。在后續(xù)的使用費(fèi)用上（電費(fèi)、維護(hù)費(fèi)用等），太陽能燈具的優(yōu)勢更明顯。“如果在全國推廣使用3億只太陽能燈，其節(jié)能效

15、果相當(dāng)于新建一個(gè)三峽工程。太陽能的眾多優(yōu)點(diǎn)已被越來越多的人所接受。作為太陽能應(yīng)用的系列產(chǎn)品之一的太陽能燈，其一直是各方研究和關(guān)注的焦點(diǎn)對象。在已有技術(shù)基礎(chǔ)上，技術(shù)人員與廠商集思廣益，在許多地方取得了突破性的進(jìn)展，為太陽能燈最終走向千家萬戶打下了非常堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)2太陽能路燈調(diào)查2.1太陽能路燈的概念太陽能路燈是一種利用太陽能作為能源的路燈，因其具有不受供電影響，不用開溝埋線，不消耗常規(guī)電能，只要陽光充足就可以就地安裝等特點(diǎn)，因此受到人們的廣泛關(guān)注，又因其不污染環(huán)境，而被稱為綠色環(huán)保產(chǎn)品。太陽能路燈即可用于城鎮(zhèn)公園、道路、草坪的照明，又可用于人口分布密度較小，交通不便經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)、缺乏常規(guī)燃料，難以用

16、常規(guī)能源發(fā)電，但太陽能資源豐富的地區(qū)，以解決這些地區(qū)人們的家用照明。1. 太陽能路燈功能是以太陽能作為電能供給,用來提供夜間道路照明,采用高光效照明光源設(shè)計(jì),具有亮度高、安裝簡便、工作穩(wěn)定可靠,不消耗常規(guī)能源,使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),屬于當(dāng)今社會大力提倡利用的綠色能源產(chǎn)品。2. 太陽能路燈的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)(1)特點(diǎn)：太陽能路燈采用高效單晶(多晶)硅太陽能電池供電,采用免維護(hù)密封型蓄電池貯存電能，用高效節(jié)能燈照明,并采用先進(jìn)的充放電和照明控制電路,具有性質(zhì)可靠、發(fā)光效率高、亮度大、安裝方便、無需鋪設(shè)電纜電線，無需交流電能和電費(fèi),采用直流供電,光敏控制，安全可靠、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、實(shí)用、壽命長(太陽能電池可

17、用1520年,蓄電池可用57年)。以太陽能光伏電池提供電能，環(huán)保、無污染、無噪音、無輻射。使用安全，絕無觸電、火災(zāi)等意外事故，方便安裝簡潔，只需要有一個(gè)基座固定，所有的線路和控制部分均放置在燈架之中。壽命長，智能化設(shè)計(jì)，質(zhì)量可靠，,綠色能源，而且投資少。一次性投資與交流電等價(jià),并且長期受用，適用范圍廣，來源容易，太陽能源于自然,特別適合于綠地景觀燈光配備,小區(qū)照明，工業(yè)開發(fā)區(qū)，各大院校室外燈光照明。其運(yùn)行維護(hù)成本低廉，除了陰雨天轉(zhuǎn)換成市電供電會產(chǎn)生小部分電費(fèi)成本外，運(yùn)行成本幾乎為零,整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行均為自動控制，無需人為干預(yù)，幾乎不產(chǎn)生維護(hù)成本見，見圖2-1。圖2-1 太陽能路燈太陽能路燈系統(tǒng)具有

18、自動控制的特點(diǎn)，設(shè)定好該系統(tǒng)的工作模式以后，太陽能路燈就會自動工作。太陽能路燈的主要優(yōu)點(diǎn)如下 ：(1)安裝簡便：不用鋪設(shè)專門、復(fù)雜、昂貴的電氣線路，每一個(gè)路燈都是一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，只要用不銹鋼螺絲固定在水泥基座上即可。(2) 無需電費(fèi)，長期使用成本低：太陽能路燈安裝調(diào)試好后除蓄電池需要45年更換一次之外，不需要其他維護(hù)成本和其他支出，基本屬于一次性投入，長期使用成本低，長期受益。(3)無安全隱患：太陽能路燈是低壓產(chǎn)品，不需要考慮很嚴(yán)格的絕緣問題，運(yùn)行可靠，對人畜絕對安全。(4)節(jié)能環(huán)保：采用太陽能發(fā)電，不浪費(fèi)傳統(tǒng)不可再生能源，符合當(dāng)今社會節(jié)能環(huán)保的要求。(5)美觀大方：采用太陽能路燈有利于提升城市

19、形象，樹立節(jié)能降耗與新能源的城市旗幟。2.2太陽能路燈的結(jié)構(gòu)太陽能LED路燈的基本結(jié)構(gòu)由太陽能電池組件部分（包括支架）、LED燈頭、控制箱（內(nèi)有控制器、蓄電池）和燈桿等部分構(gòu)成,見圖2-2。圖2-2太陽能路燈的結(jié)構(gòu)1.太陽能板太陽能電池組是由半導(dǎo)體材料制作而成的，這些材料主要是晶體硅。目前太陽能電池組有單晶硅電池組、多晶硅電池組、非晶硅薄膜太陽能電池等。2.光源在光源的選擇上常常還需要考慮到高光效，節(jié)能，因?yàn)樘柲茈姵匕宓墓廪D(zhuǎn)化率有限，并且在持續(xù)的降雨經(jīng)常會延續(xù)的情況下，采用節(jié)能光源更是關(guān)鍵所在。3.蓄電池 蓄電池是太陽能路燈的動力源泉，在選擇太陽能路燈的蓄電池的時(shí)候，要考慮太陽能電池的壽命、

20、儲電能力和蓄電池的大小。.燈架的結(jié)構(gòu)燈架是太陽能路燈設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，因?yàn)闊艏艿慕Y(jié)構(gòu)非常重要，它既要表達(dá)燈具造型的風(fēng)格，同時(shí)還要承擔(dān)著將所有其他零件合理配置于一體的作用。燈架包括燈房和燈桿兩個(gè)部分。(1) 燈房：燈房主要是指封閉光源的外殼，但是除了光源外，燈房的設(shè)計(jì)要考慮到是否能放下相關(guān)的零件的空間，還要考慮到燈房是否夠結(jié)實(shí)，燈房是否達(dá)到密封等級，防止外界的破壞等。(2) 燈桿：設(shè)計(jì)太陽能路燈桿時(shí)候應(yīng)該考慮到燈桿的材料，室外的太陽能路燈的材料的選擇以耐用、美觀為主。由于光源的高度各有不同，要依據(jù)使用的目的，分開設(shè)計(jì)燈具支架。當(dāng)照明的目的是為了能夠均勻的照亮地面，讓行人能夠更加安全，全面地識別路面情況

21、的時(shí)候，可采用高位置光源還有就是支架重心,太陽能路燈較傳統(tǒng)路燈更應(yīng)該注意重心的設(shè)計(jì)，由于太陽能板的面積大，有一定的重量，所以在設(shè)計(jì)支架的整體造型時(shí)，不能過于龐大，還要考慮抗風(fēng)問題，焊接的部位應(yīng)該結(jié)實(shí)9。2.3太陽能路燈的分類太陽能路燈的種類非常的多，外形千變?nèi)f化，功能更加多種多樣，所以分類沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，人們可以根據(jù)實(shí)際的需要對燈具進(jìn)行分類，常見的分類主要有：1）低位置燈燈高0.3-1.2m，主要用于照射植物，營造氛圍或狹窄的人行道，起照明引導(dǎo)作用，見圖2-3。圖2-3 低位置路燈2）步行和散步路燈燈柱的高度在4-12m之間，此類燈具造型多樣，設(shè)計(jì)注重細(xì)節(jié)部分處理，一般設(shè)置于道路的一側(cè)，也

22、可自由布置燈具的位置，見圖2-4。圖2-4 步行燈3）普通干道和停車場路燈：燈體高度在4-12，造型一般比較簡潔，光源較強(qiáng)，燈距在20-50左右，見圖2-5。圖2-5 停車場路燈4）高桿路燈：高桿路燈高度在20-40之間，照射范圍比較寬廣，此類路燈一般用于站前廣場、大型停車場、露天體育場、大型展覽場等，見圖2-6。圖2-6 高桿路燈3太陽能路燈方位設(shè)計(jì)3.1使用環(huán)境定位街道和公園小區(qū)照明使用。3.2造型定位由于現(xiàn)代都市的人們，忙于工作很少去野外親近大自然，感受綠色生活，所以如何才能使都市的人們，在忙碌的同時(shí)也能領(lǐng)略到自然的氣息，成為本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，必須保證其結(jié)構(gòu)滿足零件所需的設(shè)備空間。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

23、并且能夠抵抗外部環(huán)境所帶來的損害，基于以上因素，太陽能LED路燈的外觀設(shè)計(jì)上仿生設(shè)計(jì)，由植物的葉片形狀展開聯(lián)想設(shè)計(jì)，因?yàn)橹参锿ㄟ^葉片的光合作用產(chǎn)生能量維持整個(gè)生命周期，太陽能LED路燈也是通過吸收光能儲存能量實(shí)現(xiàn)整個(gè)照明作用，給忙碌的人們帶來新意和情趣。使路燈也能成為人們眼中的一道風(fēng)景線。3.3人機(jī)工程學(xué)分析1.燈高（1）燈具安裝高度，同一街道燈具安裝高度必須一致,即發(fā)光中心到地面高度。（2）特殊燈型根據(jù)設(shè)計(jì)要求安裝，燈的高度在致相當(dāng)于需要被照明馬路的寬度。只在一側(cè)照明時(shí) HL; 在兩側(cè)照明時(shí) HL/2 其中，H：燈具安裝高度（米）, L：寬（米）。2.燈具仰角 （1）燈具仰角街道寬度及燈具的

24、配光曲線來決定，每條街道的仰角應(yīng)一致。 （2）燈頭可調(diào)時(shí)，應(yīng)使光源中心線落在路寬的L/3-1/2范圍內(nèi)。 （3）對長臂燈（或支臂燈）燈身在安裝后，燈頭側(cè)應(yīng)比電桿側(cè)仰起1毫米。 （4）特殊燈具應(yīng)根據(jù)配光曲線來決定燈具仰角。3.路燈燈具部分 （1）燈具應(yīng)牢固端正，謝絕有松動，歪斜現(xiàn)象。 （2）燈罩應(yīng)完整無損，沒有破碎。 （3）搪瓷燈傘銹蝕，變形者應(yīng)更換。 （4）燈具反光鏡面失效，應(yīng)更換。4.燈桿依據(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(qiáng)為2700Pa。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

25、受27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的。所以，設(shè)計(jì)中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。.燈矩陣大小根據(jù)所需照明時(shí)間LED路燈每天的工作時(shí)間應(yīng)同一般路燈的工作要求,設(shè)計(jì)應(yīng)考慮冬天日照時(shí)間短時(shí),其工作時(shí)間應(yīng)能在12小時(shí)之上。由于LED燈受天氣影響較大,如遇連續(xù)陰雨天就使LED燈缺乏電能而無法使用。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮太陽能電池板及蓄電池的容量。.防雷接地LED路燈的工作電壓一般為12V或24V,屬安全電壓,不做電氣保護(hù)接地。但LED路燈金屬燈桿應(yīng)做防雷接地,接地電阻不大于10。.蓄電池的選擇根據(jù)容量計(jì)算：蓄電池容量=光源用電功率×每天所用時(shí)間/用電電壓×連續(xù)陰雨天×1&

26、#183;5(損耗系數(shù))。.電池板的功率計(jì)算Wp=燈具負(fù)載功率×燈具所用時(shí)間/當(dāng)?shù)厝照障禂?shù)× 2.3.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)4.1設(shè)計(jì)草圖1方案一 根據(jù)君子蘭的葉片展開聯(lián)想，君子蘭的花語是高貴、典雅、有君子之風(fēng)。燈柱為中空設(shè)計(jì)減少風(fēng)的力度，保證燈柱的抗風(fēng)性能，電池板與燈具一體化設(shè)計(jì)。外觀給人自然綠色的感受，讓人們走在道路的兩旁也能感受到自然的氣息，結(jié)構(gòu)簡潔，外形明確流暢，見圖4-1。圖4-1 方案一2方案二 同樣采用仿生設(shè)計(jì)，由馬蒂蓮的花葉展開聯(lián)想并將其抽象設(shè)計(jì)，其花朵為白色，花莖為綠色，其代表純潔和有愛，給人以安靜的撫慰。將葉片做成中空形態(tài)，中間是燈柱芯，使其整體輕松簡潔，在夜

27、晚給行走在路上的人們一種安逸，輕松的，見圖4-2。圖4-2 方案二3方案三 由銀杏葉片的形狀展開聯(lián)想設(shè)計(jì)，銀杏葉不但是一種藥材，它代表了堅(jiān)毅和沉著，而且它的形狀就像是一把優(yōu)雅的小扇子，帶給人們健康的同時(shí)也帶來的視覺享受。設(shè)計(jì)成雙臂路燈，太陽能板分別安在燈罩的上部，進(jìn)行整體化設(shè)計(jì)，減少材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，見圖4-3。圖4-3 方案三4方案四由植物的復(fù)葉聯(lián)想設(shè)計(jì)，成串的葉片在風(fēng)中飄動，錯落有致，讓人回味無求。傾斜的角度設(shè)計(jì)，是為了傾角能更好的吸收太陽能儲存能量，整體設(shè)計(jì)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，節(jié)約了成本，見圖4-4。圖4-4 方案四5方案五根據(jù)植物的幼芽形態(tài)進(jìn)行展開設(shè)計(jì)，給人以希望和對真實(shí)自然的感悟，在產(chǎn)品外

28、觀上將電池板與燈罩進(jìn)行整體化設(shè)計(jì)，給人自然的親近感，并LED燈泡做成矩陣，見圖4-5。圖4-5 方案五6 方案六根據(jù)蕨類植物的葉片形態(tài)展開聯(lián)想，它代表了信任和依賴，在設(shè)計(jì)中，路燈的整體曲線流暢，雙臂設(shè)計(jì)將電池板與燈罩進(jìn)行整體化設(shè)計(jì)，使人感到自然的氣息，并且與周圍的景觀融為一體，見圖4-6。圖4-6 方案六4.2選定方案經(jīng)過對六張草圖從產(chǎn)品的功能作用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值等各方面進(jìn)行全方面的對比和分析，選定方案一，因?yàn)榇朔桨傅脑O(shè)計(jì)外觀形態(tài)采用仿生設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)簡潔大方，電池板與燈具結(jié)合在一起，同時(shí)將控制箱隱藏在燈體內(nèi)部，保證使用作用的同時(shí)使得整個(gè)設(shè)計(jì)也更加簡潔流暢。此外由植物的葉片形狀展開聯(lián)想設(shè)計(jì)，由植物通過葉片的光合作用產(chǎn)生能量維持整個(gè)生命周期，太陽能LED路燈也是通過吸收光能儲存能量實(shí)現(xiàn)整個(gè)照明作用。通過這些啟發(fā)，可以將這個(gè)特征也太陽能LED路燈設(shè)計(jì)融為一體外形給人自然綠色的感受，讓人們走在道路的兩旁也能感