3.2控制中心设计方案论证 3.2.1外形的设计方案论证
控制中心是整个系统的核心部分,其设计方案尤为重要,便捷与成本是控制中心设计的重要考虑因素。以下三种控制中心设计方案。 方案一:拉杆行李箱式 方案二:普通控制柜 方案三:万向轮控制柜
方案二采用普通控制柜成本较低,但过于普通,不便于移动,因而放弃方案二;方案三与方案一比较,拉杆行李箱式更轻巧方便,但考虑到成本以及机械设计等客观因素,首选方案三。
3.2.2制作方案
确定控制中心的外形,解决了控制中心便捷的要求;其制作方案必须考虑成本这个客观条件,通过市场调研,最终确定了制作方案,调研结果如表一所示。
表一 市场调研结果
考虑
本的 时,调研公司 调研方式 制作材质 周期
一个 的指
正麦电气 网络调研 铁柜喷塑 铁柜便景天电气 网络调研 不锈钢柜 但制
期较微图电子 本地调研 钢材 材质适, 售后
等因素,最终确定就近本地制作控制柜。
成本总计 800左右 1200左右 1200左右 制作周期 20 18 15 到成同制作也是重要标,虽然宜,作周长且不合综合服务
3.3太阳能电池板的选型及架设 3.3.1太阳能电池板的选型
太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后,输入直流电存入蓄电池中。太阳能电池板是风光发电系统中重要的部件之一,其转换率和使用寿命是决定电池是否具有使用价值的重要因素。
表二 太阳能的电池板资料
序号 1 2 太阳能板类型 单晶硅 多晶硅 转换效率 18% 17% 备注 目前光电转换效率最高,成本高 目前光电转换效率较高,成本较高 目前光电转换效率最低,成本较高 3 非晶硅 8.6% 如表二所示,单晶硅以及多晶硅的转换效率远大于非晶硅,保证太阳能电池板的发电功率充足必须放弃非晶硅。单晶硅电池和多晶硅电池的寿命和稳定性都很好,单晶硅电池的转换效率比多晶硅低,而且单晶硅的成本比多晶硅低,所以单晶硅更符合要求。
3.3.2太阳能电池板的架设
太阳能的架设为了固定太阳能电池板,其稳定性、外观以及成本是考虑方案可行性的重要因素,有如下两种方案。
一、利用三角架; 二、工业型材组装支架。
两种方案的稳定性都较好,但三角架较为普通,不易移动;工业型材造型美观,价格便宜,方便移动,更为了后期拓展传感器方便,最终选定了工业型材作为组装支架。
通过资料的查找,结合实际的需要以及成本的预算,最终我们选定APS-8-4040 ,40*40 , 8mm槽宽的工业铝型材系列 。这款4040的型材适用于应力及强度较大的框架组合结构,它的外型采用圆角过渡,表面经过阳极氧化处理,高雅美观并抗腐蚀,它通常采用M8X20高强度专用螺栓加弹性扣件的内部连接方式,坚固而又可靠,是工业框架应用最广泛的型材之一。满足我们的需求,所以我们最终决定以工业铝型材4040来搭建一个电池板的支撑架。如图3所示:
图2 工业型材的技术参数
3.4风机的选型及安装 3.4.1风机的选型
风机是系统的重要组成部分之一,由于地理位置的限定,全年风力平均较小,启动风速必须小;根据基本功率要求选定合适额定功率的风机;风能利用率、体积大小,外型、运行振动等都是选型参考因素。风机技术参数如表三所示。
表三 风机发电机的技术参数
风力发电机技术参数 型号 NE-100S 参数名称 额定功率 最大功率 启动风速 额定风速 安全风速 风轮直径 叶片数量 叶片材料 发电机 控制系统 该款风机风轮叶片采用新工艺经精密注射成型,配以优化的气动外设计和结构设计,风能利用系数高,发电机采用专利技术的永磁转子交流发电机,配以特殊的定子设计,有效地降低发电机的阻转矩,同时使风轮与发电机具有更为良好的匹配特性,机组运行的可靠性较高,完全符合要求。
100W 130W 2.0m/s 10m/s 45m/s 1.2m 3/5 尼龙纤维/碳纤维 三相交流永磁同步发电机 电磁/风轮偏侧 200W 220W 2.0m/s 11.5m/s 45m/s 1.3m 300W 320W 2.0m/s 12.5m/s 40m/S 1.3m 400W 410W 2.0m/s 13m/s 35m/S 1.4m NE-200S NE-300S NE-400S 3.4.2风机的安装
风机需要风来驱动扇叶转动产生电能,风机的架设地点必须选在风源良好的高处;考虑到避雷防护措施,确定支架高度。接着如图3 组装风机,考虑支杆的固定方法。
方案一:是在房梁打定位孔,用拉锁固定支杆; 方案二:是用水泥砌一个水泥墩子固定;
打定位孔干净美观,但由于使用工具的限制,打定位孔的工作只能由专业人士来完成,而水泥墩子可以由制作较简单,考虑到成本问题,所以最终我们采用第二种方案。
方案的实施过程中,通过查找资料,我们确定了水泥墩子的高度,水泥的用量以及砂浆的配比等问题。
风轮机分解图风轮机体、风轮机法兰座、钢管支架(塔架)、风轮机轴、风轮轂、风轮片、抗松螺母、整流罩、螺栓、平垫圈、弹性垫圈、螺帽、不锈钢螺钉、抗松螺帽
图 3 风机的分解图