太陽能路燈那那家最好?
來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 08:14:19
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太陽能路燈以太陽光為能源,白天太陽電池板給蓄電池充電,晚上蓄電池給負(fù)載供電使用,無需復(fù)雜昂貴的管線鋪設(shè),可任意調(diào)整燈具的布局,安全節(jié)能無污染,無需人工操作工作穩(wěn)定可靠,節(jié)省電費(fèi)免維護(hù)。
1.系統(tǒng)組成
系統(tǒng)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)和燈桿幾部分構(gòu)成;太陽能電池板光效達(dá)到127Wp/m2,效率較高,對系統(tǒng)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)非常有利;燈頭部分以1W白光LED集成于印刷電路板上排列為一定間距的點(diǎn)陣作為平面發(fā)光源。
控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)鉛酸蓄電池和充放電控制器。本系統(tǒng)選用閥控密封式鉛酸蓄電池,由于其維護(hù)很少,故又被稱為“免維護(hù)電池”,有利于系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用的降低;充放電控制器在設(shè)計(jì)上兼顧了功能齊備(具備光控、時(shí)控、過充保護(hù)、過放保護(hù)和反接保護(hù)等)與成本控制,實(shí)現(xiàn)很高的性價(jià)比。
2.工作原理
系統(tǒng)工作原理簡單,利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽能電池白天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)存在蓄電池中,夜晚當(dāng)照度逐漸降低至10lux左右、北京盛日科技太陽能電池板開路電壓4.5V左右,充放電控制器偵測到這一電壓值后動(dòng)作,蓄電池對燈頭放電。蓄電池放電8.5小時(shí)后,充放電控制器動(dòng)作,蓄電池放電結(jié)束。充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池。
3.設(shè)計(jì)思想
1,太陽能電池組件選型
設(shè)計(jì)要求:北京地區(qū),負(fù)載輸入電壓24V功耗34.5W,每天工作時(shí)數(shù)8.5h,保證連續(xù)陰雨天數(shù)7天。
⑴ 北京地區(qū)近二十年年均輻射量107.7Kcal/cm2,經(jīng)簡單計(jì)算北京地區(qū)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)連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設(shè)計(jì)最短天數(shù)為20天,1.05為太陽能電池組件系統(tǒng)綜合損失系數(shù),0.85為蓄電池充電效率。
⑷ 太陽能組件的最少總功率數(shù) = 17.2×5.9 = 102W
選用峰值輸出功率110Wp、單塊55Wp的標(biāo)準(zhǔn)電池組件,應(yīng)該可以保證路燈系統(tǒng)在一年大多數(shù)情況下的正常運(yùn)行。
4.蓄電池選型
太陽能供電系統(tǒng)中,蓄電池的性能好壞直接影響系統(tǒng)的綜合成本及運(yùn)行好壞和使用壽命,本方案中選用我公司與中國科學(xué)院金屬研究所聯(lián)合研制的最新成果儲(chǔ)能型膠體蓄電池,與普通的鉛酸電池相比,它在設(shè)計(jì)上和制造工藝上有以下突出特點(diǎn):
使用壽命超長,正常情況下使用壽命為五到十年。
采用適合的正負(fù)極合金配方及活性物質(zhì)配比,使電池更加適合儲(chǔ)能電池循環(huán)充、放電的使用特點(diǎn)。
膠體電解液的設(shè)計(jì),有效的抑制活性物質(zhì)的脫銹和極板的鹽化現(xiàn)象,從而延緩了電池在使用過程中的性能衰降。大大改善了電池的深充放循環(huán)壽命。
選用笫四代照明產(chǎn)品LED光源 。
LED光源優(yōu)勢
1.發(fā)光效率高,耗電量小,使用壽命長,工作溫度低。
2.安全可靠性強(qiáng)。
3.反應(yīng)速度快,單元體積小,綠色環(huán)保。
4.同亮度下,耗電是白熾燈的十分之一,熒光燈的三分之一,而壽命卻是白熾燈的50倍,熒光燈的20倍,是繼白熾燈、熒光燈、氣體放電燈之后的第四代照明產(chǎn)品。
5.單顆大功率超亮度LED的問世,是LED應(yīng)用領(lǐng)域跨至高效率照明光源市場成為可能,將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈后最偉大的發(fā)明之一。
5.電池組件支架
1) 傾角設(shè)計(jì)
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(gè)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(jì)參考相關(guān)文獻(xiàn)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(jì)
在太陽能路燈系統(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)??癸L(fēng)設(shè)計(jì)主要分為兩大塊,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)。下面按以上兩塊分別做分析。⑴ 太陽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(jí)臺(tái)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(jì)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(jì)中電池組件支架與燈桿的連接設(shè)計(jì)使用螺栓桿固定連接。
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