太阳能光伏发电系统照明系统的设计报告(3)

2019-03-03 18:41

2×30W的双灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的安全系数,F = 1.3×730 = 949N。

所以,M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。

根据数学推导,圆环形破坏面的抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)。 上式中,r是圆环内径,δ是圆环宽度。 破坏面抵抗矩 W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)

=π×(3×842×4+3×84×42+43) = 88768mm3 =88.768×10-6 m3

风荷载在破坏面上作用矩引起的应力= M/W= 1466/(88.768×10-6)=16.5×10-6pa =16.5 Mpa<<215Mpa,其中,215 Mpa是Q235钢的抗弯强度。

所以,设计选取的焊缝宽度满足要求,只要焊接质量能保证,灯杆的抗风是没有问题的。

5 太阳能路灯的实际应用

日前,浙江省质量技术监督局审核通过了由湖州勤上光电股份有限公司提出并组织起草的《浙江省太阳能LED灯地方标准》,将于09年7月1日起实施。“以前没有行业标准,生产什么、怎么生产、产品达到什么技术要求没有明确规定。标准出台后,行业门坎提高了,肯定要淘汰一批不符合标准的企业,企业要做好准备。”国家照明电器标准化技术委员会负责人表示,标准的出台将使太阳能LED产业提前进入规范化调试期,引导行业由无序、无标准状态,向有序、有标准状态转变,“山寨灯”横行的局面将得以改变。

即将实施的《浙江省太阳能LED灯地方标准》是中国大陆地区LED行业首个地方标准,适用于250V以下直流电源或1000V以下交流供电的道路、街路、隧道照明和其它室外公共场所照明用太阳能LED灯。对于照明领域来说,这是一次不小的革命。

本次设计的太阳能路灯的总电路图如图5.1所示,其工作原理:太阳照射在硅光板上,太阳能电池开始工作,使二极管D1跟三极管Q1工作,蓄电池开始蓄电,待蓄电池蓄电完毕后,根据程序的设定,Q1反作用,停止蓄电;到晚上天色昏暗时,设定的程序启动,使蓄电池开始放电,二极管D2,D3, D4,D5,导通,三极管Q2,Q3工作,使LED灯照明,直到第二天早上,预先设定的程序又作用,使LED灯熄灭;当有

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太阳照射硅光板的时候,蓄电池又开始蓄电,这样,无限的循环,就可以使路灯自动蓄电,自动照明,自动熄灭,大大减少了人力物力,而且这样的设计,能节约更多的电能。

图5.1 太阳能路灯的总电路图

如图5.2所示,下面是本次设计的实际应用例子。

图 5.2

头顶太阳能板,晒一天太阳能照明6天的新式太阳能路灯,近期出现在了肇庆园区星港街上。从园区城管部门了解到,今年园区将改造多处路灯,推广绿色照明。 在基本完成改造的湖滨街上可以看到一批造型简洁的新式太阳能路灯已经竖立了起来。据路灯施工方相关负责人介绍,这批路灯头顶有一块太阳能板,将光能转换为电

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能后自动存储在路灯的蓄电池中。太阳能板晒一天太阳后,可以在蓄电池内储存供路灯正常工作6天所需的电量,即使接下来6天都是阴雨天,路灯照样还能亮起来。

为了保证路灯的照度,这批太阳能路灯还安装了一个特殊的控制转换器,当太阳能发电不能满足路灯照明需要时就会自动切换到普通电源。有了太阳能板、蓄电池和控制转换器的路灯,在造价上自然比普通路灯要贵一些。据该负责人介绍,星港街沿线共要安装1500套太阳能路灯,部分景观带上的照明灯也将使用太阳能灯。

从园区城管部门了解到,今年园区将着手改造部分道路照明,全部使用节能灯具和绿色能源。首期老路灯改造,要把园区8到10条主要道路的老式路灯灯头更换为LED路灯灯头,预计可节电三分之二。另外,中新科技城今年也将改造安装太阳能LED路灯3500套。园区在亮化工程建设中,将尽可能地采用以LED为主的节能型光源和灯具,可比传统光源节能约30%。

据了解到,在厦门,北京,甘肃,上海,广东等城市也开始着手安装新式的太阳能LED灯,这对我国推行节能照明迈出了一大步。 结 论

整体设计基本上考虑到了各个环节;光伏组件的峰瓦数选型设计与蓄电池容量选型设计采用了目前最通用的设计方法,设计思想比较科学;抗风设计从电池组件支架与灯杆两块做了分析,分析比较全面;路灯整体结构简约而美观;经过实际运行证明各环节之间匹配性较好。

目前,太阳能LED照明的初投资问题仍然是困扰我们的一个主要问题。但是,太阳能电池光效在逐渐提高,而价格会逐渐降低,同样地市场上LED光效在快速地提高,而价格却在降低。与太阳能的可再生、清洁无污染以及LED的环保节能相比,常规化石能源日趋紧张,并且使用后对环境会造成了日益严重的污染。所以,太阳能LED照明作为一种方兴未艾的户外照明,展现给我们的将是无穷的生命力和广阔的前景。 参考文献:

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no.3 247~255

致 谢

历时三天,在我参考、收集大量资料和本班同学讨论研究之下,太阳能路灯课题设计总算完成了。

由于设计课题较为困难,期间,我花了较多的时间去收集相关资料,对其进行学习了解。在写这一设计的时候,我对我们的专业有了更深一层的了解和认识,同时也使我对太阳能光伏发电这个领域有了进一步的了解。

感谢指导老师郑老师,在我设计论文期间给了我很多的启蒙及指导。她严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样。从课题的选择到最终完成,都始终给予我细心的指导和不懈的支持。在此谨向邵师致以诚挚的谢意和崇高的敬意!

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