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常見(jiàn)問(wèn)題
太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)簡(jiǎn)介及工作原理
發(fā)布時(shí)間:2013/12/16 9:05:43 來(lái)源:本站
1、太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)簡(jiǎn)介及工作原理
系統(tǒng)由太陽(yáng)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(yáng)能電池板光效達(dá)到127Wp/m2,效率較高,對(duì)系統(tǒng)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)非常有利;燈頭部分以1W白光LED和1W黃光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(guò)充保護(hù)、過(guò)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。
系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)單,利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽(yáng)能電池白天太陽(yáng)能電池板接收太陽(yáng)輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出,經(jīng)過(guò)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101ux左右、太陽(yáng)能電池板開路電壓4.5V左右,充放電控制器偵測(cè)到這一電壓值后動(dòng)作,蓄電池對(duì)燈頭放電。蓄電池放電8.5小時(shí)后,充如何開美容院放電控制器動(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。
2、太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想
2.1太陽(yáng)能電池組件選型
設(shè)計(jì)要求:廣州地區(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。
、艔V州地區(qū)近二十年年均輻射量107.7Kcal/cm2,經(jīng)簡(jiǎn)單計(jì)算廣州地區(qū)峰值日照時(shí)數(shù)約為3.424H;
、曝(fù)載日耗電量=12.2AH
、撬杼(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)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(yáng)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。
、忍(yáng)能組件的最少總功率數(shù)=17.2×5.c=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。
2.2蓄電池選型
蓄電池設(shè)計(jì)容量計(jì)算相比于太陽(yáng)能組件的峰瓦數(shù)要簡(jiǎn)單。
根據(jù)上面的計(jì)算知道,負(fù)載中醫(yī)養(yǎng)生館加盟日耗電量12.2AH.在蓄電池充滿情況下,可以連續(xù)工作7個(gè)陰雨天,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的蓄電池就可以滿足要求了。
2.3太陽(yáng)能電池組件支架設(shè)計(jì)
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收到的太陽(yáng)輻射能盡可能的多,我們要為太陽(yáng)能電池組件選擇一個(gè)最佳傾角。
關(guān)于太陽(yáng)能電池組件最佳傾角問(wèn)題的探討,本次路燈使用地區(qū)為廣州地區(qū),選定太陽(yáng)能電池組件支架傾角為16度。
2.3.2太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)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(wèn)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。
、盘(yáng)能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)
依據(jù)電池組件廠家的技術(shù)參數(shù)資料,太陽(yáng)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)壓只有養(yǎng)生會(huì)所加盟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。
、坡窡魺魲U的抗風(fēng)設(shè)計(jì)
路燈的參數(shù)如下:
電池板傾角A=16°燈桿高度=5M
設(shè)計(jì)選取燈桿底部焊縫寬度δ=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(jì)算點(diǎn)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)/tAn16°]×Sin16°=1545MM=1.545M.所以,風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩M=F×1.545。
根據(jù)27M/s的設(shè)計(jì)最大允許風(fēng)速,2×30W的雙燈頭太陽(yáng)能路燈電池板的基本荷載為730N。考慮1.3的安全系數(shù),F(xiàn)=1.3×730=949N。
所以,M=F×1.545=949×1.545=1466N.m。