路灯计算实例
路灯的工作原理实例
1、系统介绍
1.1系统基本组成简介
系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、LED灯头、控制箱（内有控制器、蓄电池）和灯杆几部分构成；
太阳能电池板光效达到127Wp/m2效率较高，对系统的抗风设计非常有利；灯头部分以1W白光LED和1W黄光LED集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。
控制箱箱体以不锈钢为材质，美观耐用；控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低；充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备（具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等）与成本控制，实现很高的性价比。
1.2工作原理介绍
系统工作原理简单，利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为
电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、太阳能电池板开路电压 4.5V
左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器动作，
蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。
2、系统设计思想
太阳能路灯的设计与一般的太阳能照明相比，基本原理相同，但是需要考虑的环节更多。下面将以香港真
明丽集团有限公司的这款太阳能LED大功率路灯为例，分几个方面做分析。
2.1太阳能电池组件选型
设计要求：广州地区，负载输入电压24V功耗34.5W,每天工作时数8.5h，保证连续阴雨天数7天。⑴广州
地区近二十年年均辐射量107.7Kcal/cm2，经简单计算广州地区峰值日照时数约为 3.424h ；⑵负载日耗电量
==12.2AH⑶所需太阳能组件的总充电电流=1.05 X12.2 X*（3.424 X0.85）=5.9A在这里，两个连续阴雨天数
之间的设计最短天数为20天，1.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率。⑷太阳能组
件的最少总功率数=17.2 X5.9=102W
选用峰值输出功率110WP单块55Wp的标准电池组件，应该可以保证路灯系统在一年大多数情况下的正常运行。2.2 蓄电池选型
蓄电池设计容量计算相比于太阳能组件的峰瓦数要简单。
根据上面的计算知道，负载日耗电量12.2AH。在蓄电池充满情况下，可以连续工作7个阴雨天，再加上第一个晚上的工作，蓄电池容量：12.2 X( 7+1) =97.6 (AH)，选用2台12V100AH的蓄电池就可以满足要求了。
2.3 太阳能电池组件支架
2.3.1 倾角设计
为了让太阳能电池组件在一年中接收到的太阳辐射能尽可能的多，我们要为太阳能电池组件选择一个最佳倾角。
关于太阳能电池组件最佳倾角问题的探讨，近年来在一些学术刊物上出现得不少。本次路灯使用地区为广州地区，依据本次设计参考相关文献中的资料[1] ，选定太阳能电池组件支架倾角为16o。
2.3.2 抗风设计
在太阳能路灯系统中，结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块，一为电池组件支架的抗风设计，二为灯杆的抗风设计。下面按以上两块分别做分析。⑴太阳能电池组件支架的抗风设计依据电池组件厂家的技术参数资料，太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为
27m/s (相当于十级台风)，根据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有365Pa。所以，组件本身是完全可以承受
27m/s 的风速而不至于损坏的。所以，设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。
在本套路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。⑵路灯灯杆的抗风设计路灯的参数如下：
电池板倾角A=16o 灯杆高度=5m
设计选取灯杆底部焊缝宽度S =4mn灯杆底部外径=168mm
如图3，焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W勺计算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F作用线
的距离为PQ=[5000+ ( 168+6) /tan16o] X Sin16o=1545mm=1.545m所以，风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M=F X
1.545。
根据27m/s的设计最大允许风速，2X30W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=1.3X730=949N所以，M=X 1.545=949X 1.545=1466Nm 根据数学推导，圆环形破坏面的抵抗
矩W n X( 3r2 S + 3r S 2+ S 3)
上式中，r 是圆环内径，S 是圆环宽度。
破坏面抵抗矩W=t X( 3r2 S + 3r S 2 + S 3) = n X(3X842X4+3X84X42+ 43) =88768mm3 =88.768X10－6m3
风荷载在破坏面上作用矩引起的应力=M/W =1466/ (88.768 X10- 6) =16.5 X 106pa=16.5Mpa 其中，215Mpa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。 2.4控制器太阳能充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。基本功能必须具备过充保护、过放保护、光控、时控与防 反接等。 蓄电池防过充、过放保护电压一般参数如表1，当蓄电池电压达到设定值后就改变电路的状态。 在选用器件上，目前有采用单片机的，也有采用比较器的，方案较多，各有特点和优点，应该根据客户群的需求特点选定相应的方案，在此不一一详述。 2.5表面处理 该系列产品采用静电涂装新技术，以FP专业建材涂料为主，可以满足客户对产品表面色彩及环境协调一致的要求，同时产品自洁性高、抗蚀性强，耐老化，适用于任何气候环境。加工工艺设计为热浸锌的基础上涂装，使产品性能大大提高，达到了最严格的AAMA2605.2005的要求，其它指标均已达到或超过GB的相关要求。 3、结束语 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；表面处理采用了目前最先进的技术工艺；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。 太阳能路灯 太阳能路灯以太阳光为能源，白天北京天柱阳光太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给负载供电使用，无需复杂昂贵的管线铺设，可任意调整灯具的布局，安全节能无污染，无需人工操作工作稳定可靠，节省电费免维护。 1. 系统组成 系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、LED灯头、控制箱（内有控制器、蓄电池）和灯杆几部分构成；北京天柱阳光太阳能电池板光效达到127Wp/m2效率较高，对系统的抗风设计非常有利；灯头部分以1W-5W白 光LED和1W-5W黄光LED集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。 控制箱箱体以不锈钢为材质，美观耐用；控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低；充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备（具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等）与成本控制，实现很高的性价比。 2. 工作原理 系统工作原理简单，利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池白天电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、北京天柱阳光太阳能电池板开路 电压4.5V左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。 3. 设计思想 1, 太阳能电池组件选型 设计要求：北京地区，负载输入电压24V功耗34.5W，每天工作时数 8.5h，保证连续阴雨天数7天。 ⑴北京地区近二十年年均辐射量107.7Kcal/cm2，经简单计算北京地 区峰值日照时数约为 3.424h ； ⑵ 负载日耗电量==12.2AH ⑶ 所需北京天柱阳光太阳能组件的总充电电流=1.05 X 12.2 X十 （3.424 X 0.85）=5.9A 在这里，两个连续阴雨天数之间的设计最短天数为20天，1.05为太阳 能电池组件系统综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率。 ⑷太阳能组件的最少总功率数=17.2 X 5.9 = 102W 选用峰值输出功率110Wp单块55Wp的标准电池组件，应该可以保证路灯系统在一年大多数情况下的正常运行。 产品参数 *主体材料：灯杆为全钢结构、整体热镀锌/喷塑处理 *太阳能电池组件：晶体硅15-80WP （按负载配置） *系统工作电压：直流12V—24V *控制器：太阳能灯具专用控制器，光控+时控，智能控制（天黑灯自开，天亮灯自熄灭） *储能电池：全封闭免维护铅酸蓄电池12V17Ah—80Ah（根据负载配置）*光源类型：节能高功率集成LED,稀土高效节能灯（可按客户要求配置） *防护等级：IP65 *使用温度：-30度至70度，抗风力》150Km/h *照明时间：4?14小时（可根据需要调节） *灯杆高度：2米?4米（可以按客户要求制作） *阴雨天保证：可连续工作4~5个阴雨天（区域/季节不同有差异）（可 按客户要求制作） 本产品无需铺设地下线缆，无需支付照明电费，太阳能庭院灯所采用的关键部件太阳能电池板、太阳能直流路灯智能控制器、免维护蓄电池、照明灯具均经过国家发改委/GEF/世界银行光伏产品认证。主要适用于城市道路、小区广场、工业园区、旅游景区、公园绿化带等场所的亮化照明。 我们所生产的所有产品都按照标准严格执行材料检验、制程巡查、成品出货检验，以确保客户获得满意的产品，公司建有一套完善的售前，售中，售后服务体系，处处为您的利益着想，真正实现一对一服务。 4. 蓄电池选型 太阳能供电系统中，蓄电池的性能好坏直接影响系统的综合成本及运行好坏和使用寿命，本方案中选用我公司与中国科学院金属研究所联合研制的最新成果储能型胶体蓄电池，与普通的铅酸电池相比，它在设计上和制 造工艺上有以下突出特点： 使用寿命超长，正常情况下使用寿命为五到十年。 采用适合的正负极合金配方及活性物质配比，使电池更加适合储能电池循环充、放电的使用特点。 胶体电解液的设计，有效的抑制活性物质的脱锈和极板的硫酸盐化现象，从而延缓了电池在使用过程中的性能衰降。大大改善了电池的深充放循环寿命。 选用笫四代照明产品LED光源。 LED光源优势 1. 发光效率高，耗电量小，使用寿命长，工作温度低。 2. 安全可靠性强。 3. 反应速度快，单元体积小，绿色环保。 4. 同亮度下，耗电是白炽灯的十分之一，荧光灯的三分之一，而寿命却是白炽灯的50倍，荧光灯的20倍，是继白炽灯、荧光灯、气体放电灯之后的第四代照明产品。 5. 单颗大功率超亮度LED的问世，是LED应用领域跨至高效率照明光源市场成为可能，将是人类继爱迪生发明白炽灯后最伟大的发明之一。 5. 电池组件支架 1）倾角设计 为了让太阳能电池组件在一年中接收到的太阳辐射能尽可能的多，我们要为太阳能电池组件选择一个最佳倾角。 关于太阳能电池组件最佳倾角问题的探讨，近年来在一些学术刊物上出现得不少。本次路灯使用地区为长沙地区，依据本次设计参考相关文献中的资料［1］，选定太阳能电池组件支架倾角为160。 2）抗风设计 在太阳能路灯系统中，结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块，一为电池组件支架的抗风设计，二为灯杆的抗风设计。下面按以上两块分别做分析。⑴太阳能电池组件支架的抗风设计 依据电池组件厂家的技术参数资料，太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s （相当于十级台风），根据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有365Pa。所以，组件本身是完全可以 承受27m/s的风速而不至于损坏的。所以，设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。 在本套路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。 ⑵路灯灯杆的抗风设计 路灯的参数如下： 电池板倾角A = 16o灯杆高度=5m 设计选取灯杆底部焊缝宽度S = 4mm灯杆底部外径=168mm 焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W的计算点P到灯杆受 到的电池板作用荷载F作用线的距离为 PQ = [5000+ (168+6) /tan 16o] x Sin 16o = 1545mm=1.545m。所以， 风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M = F X 1.545。 根据27m/s的设计最大允许风速，2X 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 X 730 = 949N。 所以，M = F X 1.545 = 949 X 1.545 = 1466N.m。 根据数学推导，圆环形破坏面的抵抗矩W= n X ( 3r2 S + 3r S 2 + S 3) 上式中，r是圆环内径，S是圆环宽度。 破坏面抵抗矩W = n X( 3r2 S + 3r S 2 + S 3) =n X( 3X 842X 4+ 3X 84X 42 + 43) = 88768mm3 =88.768 X 10—6 m3 风荷载在破坏面上作用矩引起的应力=M/W =1466/ (88.768 X 10—6) =16.5 X 106pa =16.5 Mpa vv 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。 6. 控制器 太阳能充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。基本功能必须具备过充保护、过放保护、光控、时控与防反接等。 蓄电池防过充、过放保护电压一般参数如表 1) 当蓄电池电压达到设定值后就改变电路的状态 在选用器件上，目前有采用单片机的，也有采用比较器的，方案较多，各有特点和优点，应该根据客户群的需求特点选定相应的方案，在此不一一详述。 2) 表面处理 该系列产品采用静电涂装新技术，以FP专业建材涂料为主，可以满足 客户对产品表面色彩及环境协调一致的要求，同时产品自洁性高、抗蚀性强，耐老化，适用于任何气候环境。加工工艺设计为热浸锌的基础上涂装，使产品性能大大提高，达到了最严格的AAMA2605.2005的要求，其它指标 均已达到或超过GB的相关要求。 7. 总结 北京天柱阳光太阳能自主研发生产太阳能LED路灯、太阳能路灯、太 阳能风能互补路灯。在设计--研发--生产太阳能LED路灯方面突破了太阳能路灯常见 的三大问题（功率高，LED光衰快，无功耗输出多）等严重影响 路灯造价与效率的问题。大大减少了成本，增长了使用寿命。更久远的售后服务与质保使太阳能路灯的推广工作，节约能源事业进一步发展。以下是本公司太阳能路灯方面的设计方案：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；表面处理采用了目前最先进的技术工艺；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。 目前天柱阳光太阳能LED照明的投资成本问题仍然是困扰我们大面积扩广的一个主要问题。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。与光合太阳能的可再生、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，河北沐天太阳能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。 太阳能路灯设计中配置常规计算 随着传统能源的日益紧缺，太阳能的应用将会越来越广泛，尤其太阳能发电领域在短短的数年时间内已发展成为成熟的朝阳产业。 1：目前制约太阳能发电应用的最重要环节之一是价格，以一盏双路的太阳能路灯为例，两路负载共为60瓦,（以长江中下游地区有效光照 4.5h/ 天、每夜放电7小时、增加电池板20%预留额计算）其电池板就需要160W 左右，按每瓦30元计算，电池板的费用就要4800元，再加上180AH左右的蓄电池组费用也在1800左右，整个路灯一次性投入成本大大高于市电路灯，造成了太阳能路灯应用领域的主要瓶颈。 2:蓄电池的使用寿命也应该考虑在整个路灯系统应用中，一般的蓄电池保修三年或五年，但一般的蓄电池在一年、甚至半年以后就会出现充电不满的情况，有些实际充电率有可能下降到50 %左右，这必将影响连续阴 雨天时期的夜间正常照明，所以选择一款较好的蓄电池尤为重要。 3: —些工程商常选用LED灯做为太阳能路灯的照明，但是LED灯的质 量层差不齐，光衰严重的LED半年就有可能衰减50 %光照度。所以一定要 选择光衰较慢的LED灯，或者选用无极灯、低压钠灯等。 4:控制器的选择往往也是被工程商忽略的一个问题，控制器的质量层差不齐， 12V/10A的控制器市场价格在100-200元不等，虽然是整个路灯系统中价值最小的部分，但它却是非常重要的一个环节。控制器的好坏直接影响到太阳能路灯系统的组件寿命以及整个系统的采购成本，一：应该选择功耗较低的控制器，控制器24小时不间断工作，如其自身功耗较大，则 会消耗部分电能，最好选择功耗在1毫安（MA以下的控制器。二：要选择充电效率高 的控制器，具有MCT充电模式的控制器能自动追踪电池板的最 大电流，尤其在冬季或光照不足的时期，MCT充电模式比其他高出20 %左 右的效率。三：应选择具有两路调节功率的控制器，具有功率调节的控制器已被广泛推广，在夜间行人稀少时段可以自动关闭一路或两路照明，节约用电，还可以针对LED灯进行功率调节。除选择以上节电功能外，还应该注重控制器对蓄电池等组件的保护功能，像具有涓流充电模式的控制器就可以很好的保护蓄电池，增加蓄电池的寿命，另外设置控制器欠压保护值时，尽量把欠压保护值调在> 11.1V，防止蓄电池过放。 5:距离市区较远的地方还应该注意防盗工作，很多工程商因为施工疏忽，没有进行有效的防盗，导致蓄电池、电池板等组件被盗，不仅影响了正常照明，也造成了不必要的财产损失。目前工程案例中被盗居多为蓄电池，蓄电池埋于地下用水泥浇筑是一种有效防盗措施，在灯杆 上加装蓄电池箱的最好将其进行焊接加固。 6:控制器的防水，控制器一般装于灯罩、电池箱中，一般也不会进水， 但在实际工程案例中控制器端子的连接线往往因为雨水顺着连接线流入 控制器造成短路。所以在施工时应该注意将内部连接线弯成“ U'字型并 固型，外部连接线也可以固定为“ U'型，这样雨水就无法淋入造成控制 器短路，另外还可在内外线接口处涂抹防水胶。 7:在众多太阳能路灯实际应用中，很多地方的太阳能路灯不能满足正常照明需要，尤其在阴雨天更为突出，除使用了质量较差的相关组件外，另一个主要的原因就是一味降低组件成本，不按需求设计配置，减小电池板和蓄电池的使用标准，所以导致在阴雨天路灯无法提供照明。 太阳能电池板和蓄电池配置计算公式 以下提供太阳能电池板和蓄电池配置计算公式: 一：首先计算出电流 女口：12V蓄电池系统；30W的灯2只，共60瓦。 电流=60W-12V = 5 A 二：计算出蓄电池容量需求 女口：路灯每夜累计照明时间需要为满负载7小时（h）; （如晚上8: 00开启，夜11 : 30关闭1路，凌晨4: 30开启2路，凌晨5: 30关闭） 需要满足连续阴雨天5天的照明需求。（5天另加阴雨天前一夜的照明，计6 天） 蓄电池 =5A X 7h X（5 + 1）天 =5A X 42h = 210 AH 另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到90 %左右；放电 余留20%左右。 所以210AH也只是应用中真正标准的70%左右。 三：计算出电池板的需求峰值（WP ） 路灯每夜累计照明时间需要为7小时（h）; ★:电池板平均每天接受有效光照时间为 4.5小时（h）; 最少放宽对电池板需求20 %的预留额。 W—17.4V = （5A X 7h X 120 %） - 4.5h W—17.4V = 9.33 WP = 162 （W ★ : 4.5h每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。 另外在太阳能路灯组件中，线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同，实际应用中可能在5% -25 %左右。所以162W也只是理论 值，根据实际情况需要有所增加。 太阳能路灯方案 相关组件选择 24VLED选择LED照明，LED灯使用寿命长，光照柔和，价格合理，可以在夜间行人稀少时段实现功率调节，有利于节电，从而可以减少电池板的配置，节约成本。每瓦80-105lm左右，光衰小于年w 5%; 12V蓄电池（串24V）:选择铅酸免维护蓄电池，价格适中，性能稳定，太阳能路灯首选； 12V电池板（串24V）:转换率15%以上单晶正片； 24V控制器：MCT充电方式、带调功功能（另附资料）； 6M灯杆（以造型美观，耐用、价格便宜为主） 一、40瓦备选方案配置一（常规） 1、LED灯，单路、40W 24V系统； 2、当地日均有效光照以4h计算； 3、每日放电时间10小时，（以晚7点一晨5点为例） 4、满足连续阴雨天5天（另加阴雨前一夜的用电，计6天）。 电流 =40W 十24V = 1.67 A 计算蓄电池 =1.67A X 10h X（5+ 1 ）天 =1.67A X 60h = 100 AH 蓄电池充、放电预留20%容量；路灯的实际电流在2A以上（加20% 损耗，包括恒流源、线损等） 实际蓄电池需求二100AH加20%预留容量、再加20%损耗 100AH - 80% X 120% = 150AH 实际蓄电池为24V /150AH，需要两组12V蓄电池共计：300AH 计算电池板 1、LED 灯40W、电流：1.67A 2、每日放电时间10小时（以晚7点一晨5点为例） 3、电池板预留最少20 % 4、当地有效光照以日均4h计算 WP- 17.4V = （1.67A X 10h X 120 %） - 4 h WP = 87W 实际恒流源损耗、线损等综合损耗在20%左右 电池板实际需求=87W X 120 % = 104W 实际电池板需24V /104W，所以需要两块12V电池板共计：208W 综合组件价格：正片电池板208W 31元/瓦，计6448元 蓄电池300AH , 7元/AH 计：2100元 40W LED灯：计：1850 元 控制器（只）150元 6米灯杆700元 本套组件总计：11248元 二、40瓦备选方案配置二（带调节功率） 1、LED灯，单路、40W 24V系统。 2、当地日均有效光照以4h计算， 3、每日放电时间10小时，（以晚7点一晨5点为例）通过控制器夜间 分时段调节LED灯的功率，降低总功耗，实际按每日放电7小时计算。 （例一：晚7点至11点100%功率，11点至凌晨5点为50%功率。合计：7h）（例二：7: 00—10 : 30 为100%，10: 30 - 4: 30 为50 %，4: 30 —5: 00 为100%） 4、满足连续阴雨天5天（另加阴雨前一夜的用电，计6天）。 电流=40W- 24V =1.67 A 计算蓄电池 =1.67A X 7h X（5+ 1）天 =1.67A X 42h =70 AH 蓄电池充、放电预留20%容量；路灯的实际电流在2A以上（加20% 损耗，包括恒流源、线损等） 实际蓄电池需求二70AH加20%预留容量、再加20%损耗 70AH - 80% X 120% = 105AH 实际蓄电池为24V /105AH，需要两组12V蓄电池共计：210AH 计算电池板 1、LED 灯40W、电流：1.67A 2、每日放电时间10小时，调功后实际按7小时计算（调功同上蓄电池） 3、电池板预留最少20 % 4、当地有效光照以日均4h计算 WP- 17.4V = （1.67A X 7h X 120 %） - 4 h WP = 61W 实际恒流源损耗、线损等综合损耗在20%左右 电池板实际需求=61W X 120 % = 73W 实际电池板需24V /73W，所以需要两块12V电池板共计：146W 综合组件价格：正片电池板146W, 蓄电池210AH 40W LED 灯： 控制器（只） 6米灯杆 三、40瓦备选方案三（带调节功率、带恒流） 采用自带恒流、恒压、调功一体控制器降低系统功耗、降低组件成本。 （实际降低系统总损耗20%左右，以下以15%计算） 1、LED灯，单路、40W 24V系统。 2、当地日均有效光照以4h计算， 3、每日放电时间10小时，（以晚7点一晨5点为例）通过控制器夜间 分时段调节LED灯的功率，降低总功耗，实际按每日放电7小时计算。 （例一：晚7点至11点100%功率，11点至凌晨5点为50%功率。合计：7h）（例二：7: 00 - 10 : 30 为100%，10: 30 - 4: 30 为50 %，4: 30 —5: 00 为100%） 4、满足连续阴雨天5天（另加阴雨前一夜的用电，计6天）。 电流=40V- 24V =1.67 A 计算蓄电池 =1.67A X 7h X（5+ 1）天 =1.67A X 42h =70 AH 蓄电池充、放电预留20%容量；路灯的实际电流小于 1.75A （加5% 线损等） 实际蓄电池需求=70AH加20%预留容量、再加5%损耗 70AH - 80% X 105% = 92AH 实际蓄电池为24V /92AH，需要两组12V蓄电池共计：184AH 计算电池板 1、L ED灯40W、电流：1.67A 2、每日放电时间10小时，实际按7小时计算（调功同上蓄电池） 3、电池板预留最少20 % 4、当地有效光照以日均4h计算 WP- 17.4V = （1.67A X 7h X 120 %） - 4 h WP = 61W 实际线损等综合损耗小于5% 电池板实际需求=122W X 105 % = 64W 实际电池板需24V /64W，所以需要两块12V电池板共计：128W 综合组件价格：正片电池板128W, 31元/瓦，计：3968元 蓄电池184AH，7元/AH 40W LED 灯： 控制器（只） 6米灯杆 Fig.1 Solar streetlight principle diagram 000 00 o o ? o ? o O 0 C 0Q O 控制器 ___ i 外部保险丝［| 发光体 X I / 1 I 严 ■—— O 舊电池 2太阳能路灯接线 Fig.2 Solar stref tlight wiring diu^runi 路灯的工作原理实例 1、系统介绍 1.1系统基本组成简介 系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、LED灯头、控制箱（内有控制器、蓄电池）和灯杆几部分构成；太阳能电池板光效达到127Wp/m2，效率较高，对系统的抗风设计非常有利；灯头部分以1W白光LED和1W黄光LED集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。 控制箱箱体以不锈钢为材质，美观耐用；控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低；充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备（具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等）与成本控制，实现很高的性价比。 1.2工作原理介绍 系统工作原理简单，利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、太阳能电池板开路电压4.5V 左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。 2、系统设计思想 太阳能路灯的设计与一般的太阳能照明相比，基本原理相同，但是需要考虑的环节更多。下面将以香港真明丽集团有限公司的这款太阳能LED大功率路灯为例，分几个方面做分析。 2.1太阳能电池组件选型 设计要求：广州地区，负载输入电压24V功耗34.5W，每天工作时数8.5h，保证连续阴雨天数7天。⑴广州地区近二十年年均辐射量107.7Kcal/cm2，经简单计算广州地区峰值日照时数约为3.424h；⑵负载日耗电量==12.2AH ⑶所需太阳能组件的总充电电流=1.05×12.2×÷（3.424×0.85）=5.9A 在这里，两个连续阴雨天数之间的设计最短天数为20天，1.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率。⑷太阳能组件的最少总功率数=17.2×5.9=102W 选用峰值输出功率110Wp、单块55Wp的标准电池组件，应该可以保证路灯系统在一年大多数情况下的正常运行。 一、如何辨别一盏户外灯的好坏？ 一般有如下几种方式： 1.首先检查其外观：对于户外灯具，外表涂层的质量很重要。如质量太差，几 个月后，造型再美的外观灯具也会锈迹斑斑，老态龙钟； 2.防水性：防水性能的好坏直接关系此灯的寿命； 3.高质量的电器光源：如果一盏灯，其光源电器造成无灯光，那些灯还有什么 用； 4.抗风强度：强风地区尤为重要。 二、路灯基础及地脚螺栓设计 本人作为道路照明设计战线上的一位新兵，以往在工程设计中主要进行照度、负荷、线路压降等方面的设计计算，有关路灯基础、地基及地脚螺栓的设计计算，只供鉴前人的经验或根据厂家提供的基础资料。去年，在疏港路灯工程施工时，有关人员向我提出：1997年在工农路安装11m高圆锥杆双挑路带着这个疑问，我多次到图书馆、新华书店翻阅有关规范，借阅了建筑学方面的有关资料，对基础及地脚螺栓进行了设计、计算与验算。 一）、栓的设计计算： 1.双挑路灯的数据： 灯杆高度 H1=10m ，灯杆选用 A3 钢板卷制焊接，梢经 D1-89m ,根径 D2=200mm ,灯臂迎风面积约为 1=0.4m2 ，灯具迎风面积 S2=0.3m2 ,灯具距地面H2=10.3m,地 脚螺栓 nv=4。 2.计算总弯矩： 根据《架空送电线路杆塔结构设计技术规定 SDGJ94-90》第 2.14 条，风力 F 按下式计算： F=KZ X KT X C X S X (V2/1600)(Kn) 式中，高度系数KZ取0.9风压调整系数KT取1.1，圆锥杆的体形系数C取0.7，S 是迎风面积（m2),当风速Ｖ＝25（m/s)时，则风力F为： F=0.9X1.1X0.7XSX252/1600=0.27(KN) 1)灯杆上均匀分布的风力F1： F1=0.27X(D1+D2)XH1/2=0.27X(0.2+0.089)X10/2=0.39KN 2)灯臂上均匀分布的风力F2：F2=0.27XS1=0.27X0.4=0.11KN 3)灯具上受均匀分布的风力F3：F3=0.27XS2=0.27X0.3X2=0.16KN 4)在距地面H3=4m处，有2块S3=2m2的广告牌，其均匀分布的风力F4： F4=0.27XS3=0.27X2X2=1.08KN 则总风力F总为：F总=F1+F2+F3+F4=0.39+0.11+0.16+1.08=1.74KN 则每根螺栓承受的剪力NV=F总÷4=1.74÷4=0.44KN 风力产生的杆根总弯距M总为：则 M总=F1XH1/2+F2XH1+F3XH2+F4XH3=0.39X5+0.11X10+0.16+1.08X4=9.07KN.m 3.验算基础地脚螺栓： 在风载荷的作用下，通过法兰盘传递给地脚螺栓（共4根）， 如右图所示，当风向为螺栓的对角线时，螺栓的拉力最大，其值为Nmax为： 第九章路灯工程 一、变配电设备工程。 本章消耗量定额包括:变压器安装,组合型成套箱式变电站安装,电力电容器安装,高低压配电柜及配电箱、盖板制作安装,熔断器、控制器、启动器、分流器安装,接线端子焊压安装。 变压器安装就是指变压器本体安装,按安装形式分为杆上安装与地上安装。杆上安装变压器综合考虑了单杆与双杆安装形式,使用时不得换算。定额不包括支架、横担、支撑铁等固定卡具得含量,应按实际计入其主材费,但定额中已包括其安装得人工费。跌落式保险、开关、避雷器及绝缘子等安装另套有关子目。地上安装变压器不包括基础砌体得工程量,应套用其她有关子目计算。变压器油过滤就是按每过滤合格油1t需要滤油纸52张考虑得,不论过滤多少次直到合格为止。组合型成套箱式变电站主要就是指10kV以下得箱式变电站。变压器搬运方式考虑用汽车及吊车搬运。 铁构件制作安装适用于本定额范围内得各种支架制作安装,但铁构件制作均不包括镀锌。铁构件厚度在3mm以内得,套用轻型铁构件项目;大于3mm得,套用 本章包括底盘、卡盘、拉线盘安装,电杆焊接、防腐、立杆、引下线支架安装,10kV以下横担安装、1kV以下横担安装、进户线横担安装,拉线制作安装,导线架设,导线跨越架设,路灯设施编号,绝缘子安装。 本定额就是按平原条件编制得,如在丘陵、山地施工时,其人工与机械乘以下 1、平原地带:指地形比较平坦、地面比较干燥得地带。 2、丘陵地带:指地形起伏得矮岗、土丘等地带。 3、一般山地:指一般山岭、沟谷地带,高原台地等。 线路一次施工工程量按5根以上电杆考虑,如5根以内者,其人工与机械乘以系数1、2。 交叉跳线转交1、5 与设备连接0、5 量。每个跨越间距按50 m以内考虑,大于50 m、小于100 m时,按两处计算,依此类推。在同一跨越挡内有两种以上跨越物时,则每一跨越物视为“一处”跨越,分别套用子目。 三、电缆工程。 本章包括电缆沟铺砂盖板、揭盖板,电缆保护管敷设,电缆敷设,电缆中间头、终端头制作安装,电缆井设置等子目。 本章项目适用于各种型号电缆得敷设方式,执行本章电缆敷设子目时,不得换算。热缩式电缆头、中间头制作安装就是按工艺实际发生得人工、材料计算得,如果实际供应材料中就是按成套供应得,包括了绝缘材料、焊锡等材料,则应扣除定额中相应得材料用量。 电缆敷设子目中均未考虑波形增加长度及预留等富余长度,该长度应计入工程量之内。 电缆敷设长度应根据敷设路径得水平与垂直敷设长度,另加下表规定得附加长度: 序号项目预留长度说明 1电缆敷设驰度、波形弯 2.5%按电缆全长计算 度、交叉 2电缆进入构筑物内 2.0m规范规定最小值 1.5 m规范规定最小值 3电缆进入沟内或吊架时 引上预留 4变电所进出线 1.5 m规范规定最小值 5电缆终端头 1.5 m检修余量 6电缆中间头盒两端各2 m检修余量 7高压开关柜 2.0 m柜下进出线余量 各种配管得工程量应按不同敷设方式,敷设位置,管材材质、规格等分别计算,不扣除管路中间接线盒等所占得长度。 沿钢索配管与电缆子目,均不包括钢索架设,若发生时需另套钢索架设子目。 管内穿线子目中,线路得分支接头线得长度已综合考虑在子目中,不再计算接头长度。 开关、插座、按钮等预留线,已分别综合在相应子目内,不另计算。 五、照明器具安装工程。 本章项目包括单臂悬挑灯架安装、双臂悬挑灯架安装、广场灯架安装、高杆灯架安装、其她灯具安装、照明器件安装、杆座安装等。 各种灯架、元器件得配线,均已综合考虑在定额内,使用时不得调整。各种灯柱穿线均应套用相应得配管配线子目。 本章已考虑了高度在10m以内得高空作业因素,如安装高度超过10m时,其人工乘以系数1、40。 六、防雷接地装置工程。 本章包括接地极(板)制作安装、接地母线敷设、接地跨接线敷设、避雷针安装、避雷引下线敷设等子目。 路灯基础图 太阳能路灯基本设计方法初探(通为) 根据我公司多年来在通为地区进行太阳能路灯、LED灯、无极灯、庭院灯、草坪灯等的生产、制作、安装经验得出了一此在通为省各地安装太阳能产品的经验供通为地区从事太阳能产品的同行参考！ 通为太阳能电池组件选型 通为太阳能设计要求：通为某地区，负载输入电压24V功耗34.5W，每天工作时数8.5h，保证连续阴雨天数7天。 ⑴陕西地区近二十年年均辐射量107.7Kcal/cm2，经简单计算广州地区峰值日照时数约为3.424h； ⑵负载日耗电量= = 12.2AH ⑶所需太阳能组件的总充电电流= 1.05×12.2×÷（3.424×0.85）=5.9A 在这里，两个连续阴雨天数之间的设计最短天数为20天，1.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率。 ⑷太阳能组件的最少总功率数= 17.2×5.9 = 102W 选用峰值输出功率110Wp、两块55Wp的标准电池组件，应该可以保证路灯系统在一年大多数情况下的正常运行。 通为太阳能蓄电池选型 蓄电池设计容量计算相比于太阳能组件的峰瓦数要简单。 根据上面的计算知道，负载日耗电量12.2AH。在蓄电池充满情况下，可以连续工作7个阴雨天，再加上第一个晚上的工作，蓄电池容量： 12.2×（7+1）= 97.6（AH），选用2台12V100AH的蓄电池就可以满足要求了。 通为太阳能电池组件支架 （ 1）通为太阳能倾角设计 为了让太阳能电池组件在一年中接收到的太阳辐射能尽可能的多，我们要为太阳能电池组件选择一个最佳倾角。 关于太阳能电池组件最佳倾角问题的探讨，近年来在一些学术刊物上出现得不少。本次路灯使用地区为通为地区，依据本次设计参考相关文献中的资料[1]，选定太阳能电池组件支架倾角为16o。 通为太阳能抗风设计 12米灯杆基础计算书 基础砼：长0.7米，宽0.7米，深1.8米 螺栓：4－M27×1800 1、基本数据和风荷载计算 （1）、基本数据:杆根外径D1＝ 0.219m，预埋螺栓N＝4根，其分布直径D2＝ 0.42m 按风速33.5米/秒计算，风压为Wk = 362 / 1600 = 0.7 kPa ①、灯具迎风面积:0.2*0.8 = 0.16平米，2只为0.32平米 ②、灯臂迎风面积: 5*0.08 = 0.40 平米 ③、灯杆迎风面积:长12米，梢径0.114米，根径0.219米，平均 0.17米,面积：12*0.17= 2.04平米 （2）、风荷载 灯具：0.32*0.7*12米 = 2.69 kN.m 灯臂：0.40*0.7*12米 =3.36 kN.m 灯杆：2.04*0.7*12/2米 =8.57 kN.m 合计：M Σ＝14.62 kN.m 2、预埋螺栓验算 灯杆预埋螺栓应用砼包封填实，验算时不考虑安装过程中，杆根砝兰仅靠螺栓支撑的状态。即取旋转轴为杆根外接圆的切线。 杆根外接圆半径r1＝D1÷2＝0.219÷2＝0.11m; 螺栓分布半径r2＝D2÷2＝0.42.÷2＝0.21m 螺栓的间隔θ＝360÷4＝90度 第1个螺栓在旋转轴的另一侧。 第1对螺栓到旋转轴的距离为:Y（1）＝0.11m 最后一个螺栓到旋转轴的距离为Ymax＝Y（2）＝0.21+0.11＝0.32m Σ{[Y(i)]2 }＝2×0.112＋0.322＝0.13平米 N max＝M Σ×Ymax÷Σ{[Y(i)]2 }＝14.62×0.32÷0.13＝36KN 螺栓的最大拉力Nmax＝36KN Q235钢在不控制预紧力时，M27最大允许拉力为40KN，因此采用M27螺栓。 3、基础稳定按深埋理论计算 （1）、计算式 （2）、基础埋深 h = 1.8米，宽 b0 =0.7米，长 b0 = 0.7米； h / b0 = 1.8/0.7=2.6，查表4-8 取k0 =1.10，根据公式4-5： 关于桥梁路灯设计方 案 该帖被浏览了555次 | 回复了7次 手头正有个关于立交桥的路灯设计项目，一直也没做过，这两天查了下资料，发 现几种形式： 1.路灯基础有的做在人行道侧，这个和一般道路有些类似。 2.路灯基础在护栏的中间做，把护栏断开。 3.路灯基础做在护栏外侧浇灌。 问题如下： 1.不知道上面哪种形式较好，一般是根据什么来选择的？ 2.桥梁路灯一般要预埋，需要预埋什么，有固定铁板，电缆管，还有什么呢？ 3.路灯的基础尺寸是根据什么来定的，是否有标准可依呢？ 不错，楼主通过自己细心观察，了解桥上路灯基础的常见位置。 至于哪种形式好，那要看桥上人行道的宽度以及桥板上桥梁专业是否允许做路灯基础。桥梁上人行道宽度有2米及以上的，路灯一般都做在人行道内。这种规范上都没有，而是看自己的工作总结或是业主的喜好程度。 桥上的路灯基础套不了普通路段的路灯基础，所以还是找结构专业做的好，不过论坛里前任版主也发了张桥上路灯基础的CAD图，你可以在论坛中搜索下。 预埋管有电缆保护套管镀锌钢管，如果从桥外沿支架过，当然还要固定支架。 回复 2# 的帖子 谢谢2楼回复，我现在遇到的是个通高铁的立交桥。 1.我发现现在有的高架上面把预埋的保护管放在护栏中一起浇灌，这样的话就可 以用尼龙管吗？ 2.如果把基础放置在护栏中，那么10米高的路灯，预埋的钢筋长1080mm，底板 用400x400mm的可以吗？ 1、过桥，不管预埋在护栏内还是梁板内，保护套管均采用镀锌钢管。 2、在护栏内设计路灯基础，其混凝土与钢筋等级都要比普通路段高一个等级吧。 钢筋埋设深度达不到普通路段的深度的吧。 15米路灯基础计算书 本次路灯基础设计依据《架空送电线路基础设计技术规定》DLT5219-2014规范要求进行计算求得。目前，一般路灯基础的深度满足灯杆高度的1/6~1/8要求，基础的长与宽根据路灯的灯型而定一般是600mm-1200mm 之间。本项目15米路灯基础规格1200×1200×2000mm ，其预埋螺杆6-M24×1500。 1、基本数据 （1）基本数据：灯杆高16.2m ，灯杆上口径D1=0.12m ，下口径D2=0.252m ，平均0.186m ，预埋螺栓N=6根，其分布直径d1=0.5m 。 （2）灯具迎风面积：6×0.25×0.3=0.45m 2。 （3）灯臂迎风面积：4×0.076=0.304m 2。 （4）灯杆迎风面积：16.2×0.186=3.013m 2 。 2、风压计算 项目所在地为汕头，常年处于台风冲击地区，本次以12级台风取值，取风速36.9m/s ，风压W k =36.92/1600=0.85kPa 3、风荷载弯矩计算 （1）灯具：0.45×0.85×15=5.74KN ·m （2）灯臂：0.304×0.85×15=3.88KN ·m （3）灯杆：3.013×0.85×16.2/2=20.74KN ·m 合计：5.74+3.88+20.74=30.36KN ·m 。 4、基础稳定按深埋理论计算 灯杆混凝土基础埋深h=2m ，宽b=1.2m ，长b=1.2m 。 h/b=1.8/1.2=1.5,查表6.1.3-1，根据内插法，取K 0=1.1。 故基础计算宽度b 0=bK 0=1.2×1.1=1.32m 。 32θ-13μ==3714.0213 ?-=11.03 其中θ查表6.1.4，取0.714 故得该基础极限倾覆力矩： m KN h mb M j ?=??==95.4503.11232.148μ3 30 施工组织设计 一、施工技术 （一）施工方法 根据设计的技术参数，场地的工程地质条件，结合以往我公司施工的类似工程经验，本工程的工程施工拟采用的适合该工程特点的施工工艺方法。 （二）具体施工参见图纸。 1、土石方工程 基础坑开挖之前应按设计的路径，基位明细表的档距、角度数进行复测，相符时按设计要求的位置与深度进行分坑及开挖，深度误差 +100.00mm；-50.00mm，坑底应平整。当坑深误差超过+100.00mm时，超深部份一律按铺石灌浆处理，应用C10级细石砼做垫层找平至设计标高。 当发现地质条件与地质报告不符时，如无水坑变为有水时应及时通知设计单位进行处理。 当基础有地下水时，应先排除坑内积水，在基础底板下铺底面积比底板宽度每边宽出200mm，厚度200mm的铺石C10灌浆垫层，然后再施工基础。 基坑回填要求： 一般土回填时，每填入300mm左右就夯实一次，夯至200mm左右，并 不得掺入杂草、树根等有机物，严禁机械回填。 回填水坑时，应排除坑内积水再回填。 回填土应留有自然坡度的防沉层，防沉层上部面积不小于与坑口面积；当回填一般土壤时，应高出地面200mm。 2、基础工程 钢筋加工： 钢筋的街头用焊接连接。 钢筋焊接接头型式可采用四条焊缝的帮条电弧焊，帮条采用与被焊接的钢筋相同的钢种与直径制成，焊接应保证两被接的钢筋在同一轴线上。 钢筋骨架的制作，应按设计施工图尺寸进行，严格防止擅自增大保护层厚度，减小骨架外形尺寸的做法。 为保证保护层厚度，且不露钢筋，钢筋骨架的下部或侧面设置水泥砂浆垫块或混凝土垫块。． 钢筋表面的油漆污和用锤击能剥落的浮皮铁锈应清除干净。 浇制基础的地脚螺栓相对位置、尺寸、标高应保证准确，浇制混凝土时应防止碰撞，并采取固定措施。现浇基础的模板内表面应平整，接缝严密并保证基础的尺寸和浇制质量，严禁以土代模。 为保证混凝土的整体强度，施工中每个基础一次连续浇制完成，分层振捣密实，分层高度一般不得大于25mm，不得留施工缝。 混凝土的抗压极限强度，应取28天的试块作抗压实验的结果。试块 的制作按以下要求： 路灯基础图 . . . 太阳能路灯基本设计方法初探(通为) 根据我公司多年来在通为地区进行太阳能路灯、LED灯、无极灯、庭院灯、草坪灯等的生产、制作、安装经验得出了一此在通为省各地安装太阳能产品的经验供通为地区从事太阳能产品的同行参考！ 通为太阳能电池组件选型 通为太阳能设计要求：通为某地区，负载输入电压24V功耗34.5W，每天工作时数8.5h，保证连续阴雨天数7天。 ⑴陕西地区近二十年年均辐射量107.7Kcal/cm2，经简单计算广州地区峰值日照时数约为3.424h； ⑵负载日耗电量= = 12.2AH ⑶所需太阳能组件的总充电电流= 1.05×12.2×÷（3.424×0.85）=5.9A 在这里，两个连续阴雨天数之间的设计最短天数为20天，1.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率。 ⑷太阳能组件的最少总功率数= 17.2×5.9 = 102W 选用峰值输出功率110Wp、两块55Wp的标准电池组件，应该可以保证路灯系统在一年大多数情况下的正常运行。 通为太阳能蓄电池选型 . 蓄电池设计容量计算相比于太阳能组件的峰瓦数要简单。 根据上面的计算知道，负载日耗电量12.2AH。在蓄电池充满情况下，可以连续工作7个阴雨天，再加上第一个晚上的工作，蓄电池容量： 12.2×（7+1）= 97.6（AH），选用2台12V100AH的蓄电池就可以满足要求了。 通为太阳能电池组件支架 （1）通为太阳能倾角设计 为了让太阳能电池组件在一年中接收到的太阳辐射能尽可能的多，我们要为太阳能电池组件选择一个最佳倾角。 关于太阳能电池组件最佳倾角问题的探讨，近年来在一些学术刊物上出现得不少。本次路灯使用地区为通为地区，依据本次设计参考相关文献中的资料[1]，选定太阳能电池组件支架倾角为16o。 通为太阳能抗风设计 在太阳能路灯系统中，结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块，一为电池组件支架的抗风设计，二为灯杆的抗风设计。下面按以上两块分别做分析。 ⑴通为太阳能太阳能电池组件支架的抗风设计 . 项目编号项目名称项目特征单位计算规则 040901001-000 变压器1.安装形式 2.容量 （kV·A） 台按设计图示数量计算 040901002-000 箱式变电站安装1.安装形式 2.容量 （kV·A） 台按设计图示数量计算 040901003-000 配电装置安装 1.名称 2.质量或A·V 个(台、 组) 按设计图示数量计算 040901004-000 配电柜箱制作安装1.名称 2.规格 3.母线 设置方式 4.回路 台(组、 套、个、 块) 按设计图示数量计算 040901005-000 铁构件制作安装及箱、盒制作 1.名称 2.规格 3.材质t(m2) 按设计图示数量计算040901006-000 成套配电箱安装 1.安装形式 2.规格台按设计图示数量计算040901007-000 熔断器、开关安装 1.名称 2.形式个按设计图示数量计算040901008-000 控制器、启动器安装名称台按设计图示数量计算 040901009-000 盘柜配线规格.型号m 按设计图示尺寸以单线延长米计算 040901010-000 接线端子 1.名称 2.规格 3.材质个按设计图示数量计算040901011-000 控制继电器保护屏安装名称台按设计图示数量计算040901012-000 控制台安装 1.名称 2.规格台按设计图示数量计算 040901013-000 仪表、电器、小母线安装 1.名称 2.规格个(台、 块) 按设计图示数量计算 040901014-000 系统调试1.名称 2.容量（kV·A） 或电压等级（kV） 系统 按规范规定调试系统数 量计算 040902001-000 立杆 1.材质 2.规格根按设计图示数量计算 040902002-000 引下线支架1.材质、规格 2.距地面 高度 副按设计图示数量计算 040902003-000 横担 1.材质 2.规格 3.形式组(根) 按设计图示数量计算040902004-000 拉线 1.材质 2.规格 3.形式组按设计图示数量计算 040902005-000 导线架设 1.材质 2.规格、型号km/单 线 按设计图示尺寸以延长 米计算 040902006-000 导线跨越架设1.材质 2.规格、型号 3. 地形 处 按设计图示尺寸，以延长 米计算 040902007-000 基础制作混凝土强度等级m3 按设计图示尺寸以体积计算 路灯工程方案设计及方案 路灯工程方案设计及设备方案 1规划设计原则及依据 1.原则 1.1道路及特殊地点应有照明设施，以保障交通安全、畅通，提高运输效率，防止犯罪活动。并对美化城市环境产生良好效果。 1.1.2 道路照明的设计应按照安全可靠、技术先进、经济合理、节能环保、维修方便的原则进行。 1.1.3 应依据城市总体规划，紧密结合城市建设和改造，前期工作准备要充分、施工组织协调措施要落实。 1.2 依据 1.2.1《城市道路照明设计标准》CJJ 45-2006 1.2.2《城市道路设计规范》CJJ37-90 1.2.3《路灯管理与路灯技能设计、施工、维护技术标准指导手册》 2 建设规模与目标 2.1 建设规模 本项目拟投资万元， **路**段、**路**段、**路**段、共条城区道路安装配套路灯，含灯具共计套。 2.2 目标 为确保城市道路照明能为各种车辆的驾驶人员以及行人创造良好的视觉环境，项目建设需达到保障交通安全，提高交通运输效率，方便人民生活，降低犯罪率和美化城市环境的目的。 3 技术要求 3.1 照明标准 3.1.1 道路照明分类 ?根据道路使用功能，城市道路照明可分为主要供机动车使用的机动车交 通道路照明和主要供非机动车与行人使用的人行道路照明两类。 ?机动车交通道路照明应按快速路与主干路、次干路、支路分为三级。本项目各条道路照明均按次干路进行设计。 3.1.2 道路照明评价指标 ?机动车交通道路照明应以路面平均亮度(或路面平均照度)、路面亮度均匀度 和纵向均匀度(或路面照度均匀度)、眩光限制、环境比和诱导性为评价指标。 ?人行道路照明应以路面平均照度、路面最小照度和垂直照度为评价指标。 3.1.3 机动车交通道路照明标准值 ?设置连续照明的机动车交通道路的照明标准值应符合表1的规定。 ?在设计 道路照明时，应确保其具有良好的诱导性。 ?对同一级道路选定照明标准值时，应考虑城市的性质和规模，本项目可选择 表1中的低档值。 ?对同一级道路选定照明标准值时，交通控制系统和道路分隔设施完善的道 路，宜选择表1中的低档值，反之宜选择高档值。 表1 机动车交通道路照明标准值 路面亮度路面照度 眩光限制阈值环境比级道路类总均匀纵向均平均照度均匀度平均亮度增量T1(%)最SR最小别型度Uo最匀度ULEav(lx)维UE最小大初始值值 Lav(cd/m2) 小值最小值持值值 快速 ? 路、主1.5/2.0 0.4 0.7 20/30 0.4 10 0.5 干路 8米路灯基础计算书 关于路灯基础设计依据《架空送电线路基础设计技术规定》DLT5219-2005、《架空绝缘配电线路设计技术规程》DL/T601—1996、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002、《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002、《城市道路照明工程施工及验收规程》CJJ89-2001、《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》GB50259——96以及相关规范要求。 目前，一般路灯基础的深度满足灯杆高度的1/6~1/8要求，基础的长与宽根据路灯的灯型而定一般是600mm-800mm之间。华为项目8米太阳能基础规格900*900*1200mm，其预埋螺杆4-Ｍ18Ｘ850。灯杆上口径?100,下口径?200。 1、基本数据 1）、基本数据:灯杆上口径D1＝0.1m,下口径D2=0.2m，平均0.15m，面积8*0.15＝1.2m2，预埋螺栓N＝4根，其分布直径d1＝0.44m。 2）、灯具迎风面积：0.55*0.35*2个灯＝0.39m2 3)、灯臂迎风面积：3.2*0.06+2.5*0.048＝0.32m2 4）、灯杆迎风面积：8*0.15＝1.2m2 5）、太阳能板迎风面积：1.63*1.59*Sin25=1.09m2 2、风压计算 1）、按风速40m/s计算，风压为Wk=402/1600=1.0kPa 3、风荷载计算 1）、灯具：0.39*1.0*8＝3.12kN.m 2）、灯臂：0.32*1.0*8＝2.56kN.m 3）、灯杆：1.2*1.0*8/2＝4.8kN.m 4）、太阳能板：1.09*1.0*8=8.72kN.m 小计：19.20kN.m 4、预埋螺栓验算 灯杆预埋螺栓应用砼包封填实，验算时不考虑安装过程中，杆根砝兰仅靠螺栓支撑的状态。即取旋转轴为杆根外接圆的切线。 杆根外接圆半径r1＝D2÷2＝0.2÷2＝0.1m; 3米庭院灯基础倾覆稳定验算 1、 已知条件； 灯杆在风荷载作用下根部最大弯矩为39.75kg-m ，剪力为21.75kg 。 基础高度H=0.6m 、断面为0.6*0.6㎡，灯杆总重量为30kg ，基础地耐力大于10T/㎡，回填土容量为1.6T/㎡ 2、基础倾覆稳定验算 Na=N+G N 为基础重量、 G 为灯杆重量 N=0.6×0.6×2.5=0.54(T) G=30(kg) Na=30+540=570(kg) Ma=39.75+21.75×0.6=52.8(kg-m) P max =Na/F(1±6 ?ｏ/A)=0.57/0.62(1±6×0.0926/0.6) Min P max =3.05﹤1.2×10 P Min =0.117﹥0 故符合要求 ?ｏ= Ma 0.0528 =0.0926 Na 0.57 8米LED 路灯杆基础倾覆稳定验算 1、 已知条件； 灯杆在风荷载作用下根部最大弯矩为355.5kg —m ，剪力为67.44kg 。 基础高H=1.2m 、上部为0.6×0.6㎡，下部为1×1㎡，路灯总重量为156(kg)，基础地耐力大于10T/㎡，回填土重量为1.6T/㎡ 2、 基础倾覆稳定验算 Na=N+P+G N 为基础重量、P 为回填土重量、G 为灯杆重量 N=( 0.6+1 )2×1.2×2.5=0.768×2.5=1.92(T) 2 P=(12×1.2-0.768)×1.6=0.6912(T) G=0.156(T) Na=1.92+0.6912+0.156=2.77(T) Ma=355.5+67.44×1.2=436.43(kg-m) P max =Na/F(1±6 ?ｏ/A)=2.77/1(1±6×0.1574/1) Min P max =5.39T/㎡﹤1.2×10 P Min =0.154T/㎡﹥0 故符合要求 ?ｏ= Ma 0.43643 =0.1574 Na 2.77 路灯基础的受力分析与计算 作者：吴颖（高工）成都市城市照明管理处 摘要：本文对埋设于平坦场地土壤中的路灯基础进行了受力分析，并依据相关标准规范，详细说明了地基承载力和倾覆稳定的计算方法，对路灯基础的设计有一定参考价值。 关键词：路灯基础；地基承载力；倾覆稳定。 1.基础承受的荷载 埋设于平坦场地土壤中的路灯基础承受如下荷载： (1)永久荷载，如灯杆、灯具、灯架的重量，基础自重、土压力等。 (2)可变荷载，如风荷载、雪荷载、积灰荷载等。 (3)偶然荷载，如撞击力等。 2.地基承载力计算 2.1受力分析 当灯杆、灯具、灯架呈现中心对称形式 时，基础承受轴心荷载,否则基础承受偏心荷 载。 当轴心荷载作用时，应满足：P≤f a 当偏心荷载作用时，应满足：P max≤1.2f a 上式中： P ─基础底面处的平均压力设计值，kPa； P max─基础底面边缘最大压力设计值，kPa； f a ─修正后的地基承载力特征值，kPa。 2.2基础底面的压力P 当轴心荷载作用时:P=(F+G)/A ，式中： A ─基础底面面积，m2； F ─上部结构传至基础顶面的竖向 压力设计值，kN； G ─基础自重和基础上的土重， kN，当基础为直柱型时，G=Vρ； V—基础体积，m3； ρ—钢筋混凝土自重，kN/m3，查 GB50009-2001《建筑结构荷载规范》附录A《常用材料和构件的自重》ρ取25 kN/m3 ； 当偏心荷载作用时：Pmax =(F+G)/A+Mk/W ，式中： Mk─作用于基础底面的力矩，kN/m； W ─基础底面的抵抗矩，m3。 当偏心荷载作用，且偏心距e>b/6时，Pmax=2（F+G）/3la，式中 知道路宽,如何确定选用多高的灯杆以及多大功率的灯泡?如何确定是否满足路面照度要求? 比如规范要求:城市主干道照度不低于15Lx,如何计算是否满足照度要求? 相关帖子 https://www.360docs.net/doc/7f16694019.html,/forum/content/415_309159_1.htm 谢谢,可是还是不知道如何计算路灯的照度,我也安装那个软件试试. 道路照度手算公式： Ｅ＝φＮＵ／ＫＢＤ Ｅ道路照度φ灯具光通量 Ｎ路灯为对称布置时取２，单侧和交错布置时取１ Ｕ利用系数 K混泥土路面取1.3，沥青路面取2 B路面宽度 D电杆间距 φ灯具光通量是不是厂家提供？ Ｕ利用系数怎么知道的？ 光通量当然是厂家提供了，利用系数在道路照明中一般取0.2了。 非常感谢4楼! 道路照度手算公式： Ｅ＝φＮＵ／ＫＢＤ Ｅ道路照度 φ灯具光通量 Ｎ路灯为对称布置时取２，单侧和交错布置时取１ Ｕ利用系数 K混泥土路面取1.3，沥青路面取2 B路面宽度 D电杆间距 可以请问4楼这个公式是在什么地方找到的吗? 我在1991年版本的《建筑电气设计手册》里看到过 谢谢9楼! 那么从Ｅ＝φＮＵ／ＫＢＤ这个公式上也看不出与选用多高灯杆的关系呀?我只知道杆高与路宽有关,那么是不是灯杆越高所选灯泡的瓦数越大呀? 不好意思,本人刚刚从事路灯设计不久,很多问题都弄不明白,希望各位前辈多多指教. 我所看的公式和这不一样 E=φ·Ｕ·K·N／（S·W’）K－－减光系数 φ－－照明器中光源总光通量 U－－利用系数可以计算，也可以按公式算 S－－路灯安装间距 W’－道路宽度 N－－与排列方式有关，“一侧排列”及“交叉排列”时，N＝1，“相对排列”N＝2 K一般取0.6-0.75 式中就是U取值有点麻烦 使用DIALux软件,wo x我下载了可以还不知道怎么用。 用的不是很好 4楼与6楼的利用系数怎么相差那么远呀. 哪个是对的?? 、标准灯杆尺寸参数表 二、利用率 1、公司常用规格材料：常规灯杆宽为0.85米、1.25米、1.5米，厚度为2.75mm、3.0mm、3.5mm、3.75mm。 2、6-12米利用率计算如下： 6米灯杆： （1）已知灯杆上口=φ60锥度=11‰δ=2.75L=6000 选用宽为1.25米钢板料； 得到：开料尺寸：上口开料尺寸=174 下口开料尺寸=387，根据下料尺寸，可开4张。 4张钢板的重量=7.85×0.275×112.2×600=145.33Kg （2）1.25米钢板全部利用完的重量=7.85×0.275×125×600=161.9Kg （3）材料的利用率=145.33/161.9×100%=89.77% . 7米灯杆： （1）已知灯杆上口=φ60锥度=11‰δ=3.0L=7000 选用宽为1.25米钢板料； 得到：开料尺寸：上口开料尺寸=179 下口开料尺寸=421，根据下料尺寸，可开4张。 4张钢板的重量=7.85×0.3×120×700=197.82Kg （2）1.25米钢板全部利用完的重量=7.85×0.3×125×700=206.06Kg （3）材料的利用率=197.82/206.06×100%=96% 8米灯杆： （1）已知灯杆上口=φ60锥度=11‰δ=3.0L=8000 选用宽为1.25米钢板料； 得到：开料尺寸：上口开料尺寸=179 下口开料尺寸=456，根据下料尺寸，可开4张。 4张钢板的重量=7.85×0.3×127×800=239.27Kg （2）1.25米钢板全部利用完的重量=7.85×0.3×125×800=235.5Kg (3) 材料的利用率=239.27/235.5×100%=101% 10米灯杆： （1）已知灯杆上口=φ70锥度=11‰δ=3.75L=10000 选用宽为1.5米钢板料； 得到：开料尺寸：上口开料尺寸=208 下口开料尺寸=553，根据下料尺寸，可开4张。 4张钢板的重量=7.85×0.375×152.2×1000=448.04Kg （2）1. 5米钢板全部利用完的重量=7.85×0.375×150×1000=441.56Kg （3）材料的利用率=448.04/441.56×100%=101% 12米灯杆： （1）已知灯杆上口=φ70锥度=11‰δ=3.75L=12000 选用宽为0.85米钢板料； 得到：开料尺寸：上口开料尺寸=208 下口开料尺寸=624，根据下料尺寸，可开2张。 2张钢板的重量=7.85×0.375×83.2×1200=293.9Kg （2）0.85米钢板全部利用完的重量=7.85×0.375×85×1200=300.26Kg （3）材料的利用率=293.9/300.26×100%=97.88% 【下载本文档，可以自由复制内容或自由编辑修改内容，更多精彩文章，期待你的好评和关注，我将一如既往为您服务】 . 2 6-12米灯杆的相关标准参数，签单计算杆子时可供参考。 一、基本灯杆尺寸参数表序号名称上/下口直径材料厚度圆锥杆锥度比法兰盘尺寸及孔距基础架尺寸备注 1 6米灯杆φ60/φ126 2．75 11‰ 250×250×10--180(孔距) 180X180-φ12 2 7米灯杆φ60/φ137 3．0 300×300×12--210(孔距) 210X210-φ16 3 8米灯杆φ60/φ148 3．0 300×300×14--210(孔距) 210X210-φ16 4 10米灯杆φ70/φ180 3．75 350×350×16--250(孔距) 250X250-φ18 5 12米灯杆φ70/φ202 3．75 400×400×18-300(孔距) 300X300-φ18 二、利用率1、公司常用规格材料：常规灯杆宽为0.85米、1.25米、1.5米，厚度为2.75mm、3.0mm、3.5mm、3.75mm。序号名称厚度生产用料材料利用率理想板料备注 1 6米灯杆2．75 1250 /4 89．77% 1122/4 2 7米灯杆3.0 1250/4 96 % 1200/4 3 8米灯杆3．0 1250/4 100% 1270/4 4 10米灯杆3.75 1500/4 100% 1522/4 5 12米灯杆3．75 850/2 97.88% 832/2 2、6-12米利用率计算如下：6米灯杆：（1）已知灯杆上口=φ60 锥度=11‰ δ=2.75 L=6000 选用宽为1.25米钢板料；得到：开料尺寸：上口开料尺寸=174 下口开料尺寸=387，根据下料尺寸，可开4张。4张钢板的重量=7.85×0.275×112.2×600=145.33Kg （2）1.25米钢板全部利用完的重量=7.85×0.275×125×600=161.9Kg （3）材料的利用率=145.33/161.9×100%=89.77% 7米灯杆：（1）已知灯杆上口=φ60 锥度=11‰ δ=3.0 L=7000 选用宽为1.25米钢板料；得到：开料尺寸：上口开料尺寸=179 下口开料尺寸=421，根据下料尺寸，可开4张。4张钢板的重量=7.85×0.3×120×700=197.82Kg （2）1.25米钢板全部利用完的重量=7.85×0.3×125×700=206.06Kg （3）材料的利用率 路灯杆独立基础计算书1 若采用1.5mx1.5m,则埋深需要近4米。 厂商提供内力为N=9KN,弯矩设计值为62KN.M,剪力为6KN。 如果按1.5mx1.5m计算的话，埋深要去到4m。大放脚为1.5mx1.5m厚0.5m,基础柱为800x800的墩柱，自重为 25x(1.5x1.5x0.5+0.8x0.8x3.5)=84.13KN. 基础回填土自重为18x(1.5x1.5-0.8x0.8)=101.43KN。 共计185.6KN 路灯塔自重为9KN 作用于基底的标准值为194.6KN 现浇独立柱基础设计: DJ-1 =================================================================== 1 已知条件及计算要求： (1)已知条件： 类型：阶梯形 柱数：单柱 阶数：1 基础尺寸(单位mm): b1=1500, b11=750, a1=1500, a11=750, h1=500 柱:方柱, A=800mm, B=800mm 设计值：N=272.44kN, Mx=62.00kN.m, Vx=6.00kN, My=0.00kN.m, Vy=0.00kN 标准值：Nk=194.60kN, Mxk=44.29kN.m, Vxk=4.29kN, Myk=0.00kN.m, Vyk=0.00kN 混凝土强度等级：C25, fc=11.90N/mm2 钢筋级别：HRB335, fy=300N/mm2 基础混凝土保护层厚度：40mm 基础与覆土的平均容重：20.00kN/m3 地基承载力设计值：210kPa 基础埋深：4.00m 作用力位置标高：-4.000m 剪力作用附加弯矩M'=V*h(力臂h=0.000m)： My'=0.00kN.m Myk'=0.00kN.m (2)计算要求： 1.基础抗弯计算 2.基础抗剪验算 3.基础抗冲切验算 4.地基承载力验算 ------------------------------------------------------------------- 2 基底反力计算： (1)承载力验算时,底板总反力标准值(kPa): [相应于荷载效应标准组合] pk = (Nk+Gk)/A = 166.49 pkmax = (Nk+Gk)/A + Mkx/Wx + Mky/Wy = 245.22 pkmin = (Nk+Gk)/A - Mkx/Wx - Mky/Wy = 87.76 各角点反力 p1=245.22, p2=245.22, p3=87.76, p4=87.76 (2)强度计算时,底板净反力设计值(kPa): [相应于荷载效应基本组合] p = N/A = 121.08 pmax = N/A + Mx/Wx + My/Wy = 231.31 pmin = N/A - Mx/Wx - My/Wy = 10.86 各角点反力 p1=231.31, p2=231.31, p3=10.86, p4=10.86 -------------------------------------------------------------路灯计算实例
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