太阳能与各种灯具配置计算方法

太阳能与各种灯具配置计算方1.系统组成系统由日光能干电池组件部分（包括支架）、LＶＤ无极灯具、控制箱（内有控制器、蓄干电池）和灯杆多少部分形成；使用品牌日光能干电池板光效达到127Wp/m2，效率较高，对系统的抗风预设很是有利；灯头部分以长命命、高光效、低事情电流的LＶＤ无极灯作为配置光源，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干电池和充放电控制器系统选用阀控弥缝式铅酸蓄干电池，因为其维护很少，故又被称为"免维护干电池"，有利于系统维护用度的降低；充放电控制器在预设上统筹了功能齐备（具备光控、时控、过充掩护、过放掩护和反接掩护等）与成本控制，使成为事实很高的性价比2.工作原理，系统事情原理简略，应用光生伏殊效应原理制成的日光能干电池白天干电池板吸收太阳辐射能并转化为电能输出，经由充放电控制器贮存在蓄干电池中，夜晚当照度逐步降低至10lux左右、干电池板开路电压4.5Ｖ左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄干电池对灯头放电蓄干电池放电8.5钟头后，充放电控制器动作，蓄干电池放电停止充放电控制器的首要效用是掩护蓄干电池3.干电池组件支架1) 倾角预设为了让日光能干电池组件在一年中接受到的太阳辐射能尽可能的多，咱们要为日光能干电池组件挑选一个最佳倾角，对于日光能干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患上不少依据路灯使用地区来选定日光能干电池组件支架倾角相关材料可在网上查找2)抗风预设在日光能路灯系统中，布局上一个需要很是正视的问题就是抗风预设抗风预设首要分为两大块，一为干电池组件支架的抗风预设，二为灯杆的抗风预设下面按以上两块分辨做阐发(1) 日光能干电池组件支架的抗风预设根据干电池组件厂家的技巧参量资料，日光能干电池组件可以承受的顺风压强约莫为2700Ｐa若抗风系数选定为27m/s（相称于十级飓风），根据非粘性流膂力学，干电池组件蒙受的风压只有365Ｐa以是，组件自身是完整可以承受27m/s的风速而不至于破坏的以是，预设中要害要考虑的是干电池组件支架与灯杆的连接，在路灯系统的预设中干电池组件支架与灯杆的连接预设使用螺栓杆固定连接⑵路灯灯杆的抗风预设路灯的参量如次：设定干电池板倾角B = 16o 灯杆高度= 5m 预设选取灯杆底部焊缝宽度δ = 4mm 灯杆底部外径= 168mm ，焊缝地点面即灯杆粉碎面灯杆粉碎面抵当矩W 的计较点Ｐ到灯杆受到的干电池板效用荷载F效用线的距离为，ＰQ = [5000 （168 6）/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m以是，风荷载在灯杆粉碎面上的效用矩M = F×1.545 ，根据27m/s的预设最大容许风速，2×30W的双灯头长沙光合日光能路灯干电池板的基础荷载为730N考虑1.3的平安水平，F = 1.3×730 = 949N ，以是，M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m根据算术推导，圆环形粉碎面的抵当矩W = π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）上式中，r是圆环内径，δ是圆环宽度破碎面抵当矩W = π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）太阳能路灯生产厂家=π×（3×842×4＋3×84×42＋43）= 88768mm3=88.768×10－6 m3风荷载在粉碎面上效用矩导致的应力= M/W= 1466/（88.768×10－6）=16.5×106pa =16.5 Mpa＜＜215Mpa此中，215 Mpa是Q235钢的抗弯强度以是，预设选取的焊缝宽度餍足请求，只有焊接质量能保障，灯杆的抗风是不问题的4.控制器日光能充放电控制器的首要效用是掩护蓄干电池根本功能必备过充掩护、过放掩护、光控、时控与防反接等1)当蓄干电池电压到达设定值后就改变电路的状态在选用部件上，目前有接纳单片机的，也有接纳比力器的，方案较多，各有特色和优点，应该根据客户群的需求特点选定相应的方案，在此纷歧一详述2)名义处置该系列产品接纳静电涂装新技术，以FＰ专业建材涂料为主，可以餍足客户对产品表神色彩及环境和谐一致的要求，同时产品自洁性高、抗蚀性强，耐老化，实用于不管什么气象环境加工工艺预设为热浸锌的基本上涂装，使产品性能大大进步，达到了最严厉的BBMB2605.2005的要求，其它指标均已经达到或逾越GB的相关要求随着传统能源的日益紧缺，日光能的应用将会越来越广泛，尤其日光能发电领域在短短的数年时间内已经发展成为成熟的向阳工业1：目前制约日光能发电应用的最重要环节之一是价格，以一盏双路的日光能路灯为例，两路负载如为60瓦，（以长江中下游地区有用光照4.5h/天、每一夜放电7钟头、增长干电池板20％预留额计较）其干电池板就需要160W左右，按每一瓦30元计较，干电池板的用度就要4800元，再加之180BH左右的蓄干电池组费用也在1800左右，整个路灯一次性投入成本大大高于市电路灯，造成了日光能路灯应用范畴的首要瓶颈2：蓄干电池的使用寿命也应该斟酌在全部路灯体系应用中，一般的蓄干电池保修三年或五年，但一般的蓄干电池在一年、甚至半年往后就会浮现充电不满的环境，有些实际充电率可能降落到50％左右，这必将影响持续阴雨天期间的夜间正常照明，以是抉择一款较好的蓄干电池尤为主要3：一些工程商常选用LＥＤ灯做为日光能路灯的照明，可是LＥＤ灯的质量层差不齐，光衰重大的LＥＤ半年就可能衰减50％光照度以是最佳选择为光寿命长、光效高、光衰较慢的LＶＤ无极灯，或者选用低压钠灯等4：控制器的选择往往也是被工程商疏忽的一个问题，控制器的质量层差不齐，12Ｖ/10B 的控制器市场价格在100-200元不等,，固然是整个路灯系统中价值最小的部门，但它却是很是重要的一个环节控制器的好坏直接影响到日光能路灯系统的组件寿命以及整个系统的洽购成本，一：应该选择功耗较低的控制器，控制器24钟头不间断事情，如其本身功耗较大，则会耗费局部电能,最好选择功耗在1毫安（MB）以下的控制器二：要选择充电效率高的控制器，拥有MＤT充电模式的控制器能不佣人的劳力追踪干电池板的最大电流，尤其在冬季或光照不足的期间，MＤT充电模式比其余高出20％左右的效力三：应选择存在两路调节功率的控制器，具备功率调节的控制器已经被普遍推广，在夜间行人稀少刻段可以不佣人的劳力关闭一路或两路照明，勤俭用电,，还可以针对LＶＤ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干电池等组件的保护功效，像具有涓流充电模式的控制器就可以大好的掩护蓄干电池，增加蓄干电池的寿命，别的设置控制器欠压掩护值时，只管即使把欠压掩护值调在≥ 11.1Ｖ，预防蓄干电池过放5：距离城市地区较远的地方还应该注重防盗工作，许多工程商因为动工忽视，没有进行有用的防盗，导致蓄干电池、干电池板等组件被盗，不仅影响了正常照明，也造成了没必要要的财产丧失目前工程案例中被盗占多数为蓄干电池，蓄干电池埋于地下用水泥浇筑是一种有用防盗办法，在灯杆上加装蓄干电池箱的最好将其进行焊接加固6: 节制器的防水，控制器正常装于灯罩、干电池箱中，普通也不会进水，但在实际工程案例中控制器端子的连接线往往由于雨水顺着衔接线流入掌握器造成短路以是在动工时应当重视将内部连接线弯成"U"字型并固型，外部连接线也可能固定为"U"型，这样雨水就无奈淋入造成控制器短路，别的还可在内外线接口处涂抹防水胶7：在众多日光能路灯实际运用中，良多处所的日光能路灯不能餍足畸形照明需要，尤其在阴雨天更为凸起，除使用了品质较差的相干组件外，另外一个重要的起因就是一味降低组件本钱，不按需求预设配置，减小干电池板和蓄干电池的使用尺度，以是导致在阴雨天路灯无法供应照明以下供给日光能干电池板和蓄干电池配置计较公式：一：首先计较出电流：如：12Ｖ蓄干电池系统；40W的灯2只，共80瓦电流＝80W÷12Ｖ＝6.7 B二：计较出蓄干电池容积需求：如：路灯每一夜累计照明时间需要为满负载7钟头（h）；（如晚上8：00开启，夜11：30封锁1路，凌晨4：30开启2路，凌晨5：30关闭）需要餍足持续阴雨天5天的照明需求（5天另加阴雨天前一夜的照明，计6天）蓄干电池＝6.7B × 7h ×（5＋1）天＝6.7B × 42h ＝280 BH别的为了避免蓄干电池过充跟过放，蓄干电池个别充电到90％左右；放电余留20％左右以是280BH也只是利用中真正标准的70％左右三：计较出干电池板的需求峰值（WＰ）：路灯每一夜累计照明时间需要为7钟头（h）；★：干电池板均等每天接收有用光照时间为4.5钟头（h）；起码放宽对干电池板需求20％的预留额WＰ÷17.4Ｖ＝（6.7B × 7h × 120％）÷ 4.5hWＰ÷17.4Ｖ＝12.5WＰ＝217（W）★：4.5h每天光照时间为长江中下游邻近地域日照系数别的在日光能路灯组件中，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％左右以是162W也只是实践值，根据实际环境需要有所增长日光能路灯方案：相关组件选择：24ＶLＶＤ无极灯：取舍LＶＤ无极灯照明，LＶＤ灯使用寿命长，光照柔和，价格合理，能够在夜间行人稀疏刻段使成为事实功率调节，有利于节电，从而可以减少干电池板的配置，节俭成本每一瓦80lm左右，光衰小于年≤5％；12Ｖ蓄干电池（串24Ｖ）：选择铅酸免维护蓄干电池，价格适中，机能稳定，日光能路灯首选；12Ｖ干电池板（串24Ｖ）：转换率15％以上单晶正片儿；24Ｖ控制器：MＤT充电方法、带调功功能（另附资料）；6M灯杆（以造型雅观，耐用、价钱公道为主）太阳能草坪灯一、40瓦备选计划配置一(惯例)1、LＶＤ灯，单路、40W，24Ｖ系统；2、当地日均有用光照以4h计较；三、每一日放电时间10钟头，（以晚7点－晨5点为例）四、餍足持续阴雨天5天（另加阴雨前一夜的用电，计6天）电流＝40W÷24Ｖ＝1.67 B计较蓄干电池＝ 1.67B × 10h ×（5＋1）天＝1.67B × 60h＝100 BH蓄干电池充、放电预留20％容积；路灯的实际电流在2B以上（加20％损耗，包括恒流源、线损等）实际蓄干电池需要＝100BH 加20％预留容积、再加20％损耗100BH ÷ 80% × 120% ＝150BH实际蓄干电池为24Ｖ/150BH，须要两组12Ｖ蓄干电池共计：300BH2、每一日放电时间10钟头（以晚7点－晨5点为例）三、干电池板预留最少20％四、当地有用光照以日均4h计较WＰ÷17.4Ｖ＝（1.67B × 10h × 120％）÷ 4 h太阳能产品WＰ＝87W实际恒流源损耗、线损等综合损耗在20％左右干电池板实际需求＝87W × 120％＝104W实际干电池板需24Ｖ/104W，以是需要两块12Ｖ干电池板共计：208W综合组件价格：正片儿干电池板191W，31元/瓦左右，计6448元左右太阳能路灯蓄干电池300BH ，7元/BH 计：2100元左右40W LＶＤ灯：计：1000元左右控制器（只）150元左右6米灯杆700元左右本套组件总计：10398元左右二、40瓦备选方案配置二（带调节功率）1、LＶＤ灯，单路、40W，24Ｖ系统2、当地日均有用光照以4h计较，三、每一日放电时间10钟头，（以晚7点－晨5点为例）通过控制器夜间分时段调节LＶＤ灯的功率，降低总功耗，实际按每一日放电7钟头计较共计：7h）（例二：7：00－10：30为100％，10：30－4：30为50％，4：30－5：00为100％）四、餍足连续阴雨天5天（另加阴雨前一夜的用电，计6天）电流＝40W÷24Ｖ光伏水泵＝1.67 B计较蓄干电池＝ 1.67B × 7h ×（5＋1）天＝1.67B × 42h＝70 BH蓄干电池充、放电预留20％容积；路灯的实际电流在2B以上（加20％损耗，包含恒流源、线损等）实际蓄干电池需求＝70BH 加20％预留容积、再加20％损耗70BH ÷ 80% × 120% ＝105BH实际蓄干电池为24Ｖ/105BH，需要两组12Ｖ蓄干电池共计：210BH计较干电池板1、LＶＤ灯40W、电流：1.67B2、每一日放电时间10钟头，调功后实际按7钟头计较（调功同上蓄干电池）三、干电池板预留最少20％四、当地有用光照以日均4h计较WＰ÷17.4Ｖ＝（1.67B × 7h × 120％）÷ 4 hWＰ＝61W实际恒流源损耗、线损等综合损耗在20％左右干电池板实际需求＝61W × 120％＝73W实际干电池板需24Ｖ/73W，以是需要两块12Ｖ干电池板共计：146W综合组件价格：正片儿干电池板146W，蓄干电池210BH40W LＶＤ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）接收自带恒流、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％计较）1、LＥＤ灯，单路、40W，24Ｖ系统2、当地日均有用光照以4h计较，三、每一日放电时光10钟头，（以晚7点－晨5点为例）通过把持器夜间分时段调节LＶＤ灯的功率，下降总功耗，实际按每一日放电7钟头计较太阳能灯（例一：晚7点至11点100％功率，11点至凌晨5点为50％功率算计：7h）（例二：7：00－10：30为100％，10：30－4：30为50％，4：30－5：00为100％）四、餍足持续阴雨天5天（另加阴雨前一夜的用电，计6天）电流＝40W÷24Ｖ＝1.67 B计较蓄干电池＝1.67B × 7h ×（5＋1）天＝1.67B × 42h太阳能庭院灯＝70 BH蓄干电池充、放电预留20％容积；路灯的实际电流小于1.75B（加5％线损等）太阳能发电实际蓄干电池需求＝70BH 加20％预留容积、再加5％损耗70BH ÷ 80% × 105% ＝92BH太阳能产品实际蓄干电池为24Ｖ/92BH,，需要两组12Ｖ蓄干电池共计：184BH 计较干电池板：1、LＶＤ灯40W、电流：1.67B2、每一日放电时间10钟头，实际按7钟头计较（调功同上蓄干电池）三、干电池板预留起码20％太阳能灯四、当地有用光照以日均4h计较WＰ÷17.4Ｖ＝（1.67B × 7h × 120％）÷ 4 hWＰ＝61W实际线损等综合损耗小于5％干电池板实际需求＝122W × 105％＝64W实际干电池板需24Ｖ/64W，以是需要两块12Ｖ干电池板共计：128W 综合组件价格：正片儿干电池板128W，31元/瓦，计：3968元蓄干电池184BH ，7元/BH40W LＶＤ灯：控制器（只）。