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太陽能路燈中組件的功率和光源的計算是如何設計的?請專家解釋下,我想看下詳細的設計,或者是自己的經驗

可以以銀川的設計方案給妳簡單介紹壹下

銀川太陽能路燈可行性設計

壹、工作原理

太陽能電池板接收太陽輻射能並轉化為電能輸出,經過充放電控制器儲存在蓄電池中,夜晚當照度逐漸降低至10lux左右、太陽能電池板開路電壓3.5V,充放電控制器偵測到這壹電壓值後動作,蓄電池對燈頭放電。蓄電池日平均放電10小時後,充放電控制器動作,蓄電池放電結束。充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。

二、太陽能電池組建傾角設計

為了讓太陽能電池組件在壹年中接收到的太陽輻射能盡可能的多,我們要為太陽能電池組件選擇壹個最佳傾角。針對銀川的緯度設計北緯38°25’。設計組建傾角為50°左右。

三、太陽能路燈抗風設計

在太陽能路燈系統中,結構上壹個需要非常重視的問題就是抗風設計。抗風設計主要分為兩大塊,壹為電池組件支架的抗風設計,二為燈桿的抗風設計。下面按以上兩塊分別做分析。

⑴太陽能電池組件支架的抗風設計

依據電池組件廠家的技術參數資料,太陽能電池組件可以承受的迎風壓強為2700Pa。若抗風系數選定為27m/s(相當於十級臺風),根據非粘性流體力學,電池組件承受的風壓只有365Pa。所以,組件本身是完全可以承受27m/s的風速而不至於損壞的。所以,設計中關鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。

在本套路燈系統的設計中電池組件支架與燈桿的連接設計使用螺栓桿固定連接。

由於寧夏的風速要高於平原地區,組建采用50WP兩塊,為了減小風對整燈的幹擾,光板支架采用中空漏風設計。支架角鐵采用4*4mm.加強焊接。

⑵路燈燈桿的抗風設計

路燈的參數如下:

電池板傾角50°?燈桿總高度=7m

設計選取燈桿臂厚δ=3.75mm?經過防腐處理:熱鍍鋅噴塑。

設計選取的焊縫寬度滿足要求,只要焊接質量能保證,燈桿的抗風是沒有問題的。

四、太陽能電池組件選型

設計要求:銀川地區,路燈28W設計,每天平均工作時數10h左右,保證連續陰雨天數5天。

⑴寧夏地區太陽年輻射總量5711~6096兆焦耳/平方米,年日照時數3000小時左右,無霜期150~195天?

⑵負載日耗電量

I=28W÷12V?=2.3A

控制系統劃分高亮日平均4小時,微亮日平均6小時30%計算。

高亮放電2.3*4=9.3AH

微亮放電2.3*30%*6=4.2AH

所以總放電量為9.3+4.3=13.5AH

⑶所需太陽能組件100W的總充電電流100W÷17.5V=5.7A

在這裏,兩個連續陰雨天數之間的設計最短天數為20天,1.05為太陽能電池組件系統綜合損失系數,0.85為蓄電池充電效率。

⑷太陽能組件的最少總功率數=17.5×5.7=99.75W

選用峰值輸出功率100Wp、單塊50Wp的標準電池組件,應該可以保證路燈系統在壹年大多數情況下的正常運行。

五、蓄電池選型

根據上面的數據知道,負載日耗電量13.5AH。在蓄電池充滿情況下,可以連續工作5個陰雨天,再加上第壹個晚上的工作,蓄電池容量:

13.5×(5+1)=81(AH),選用2臺12V?50AH的蓄電池就可以滿足要求了。

銀川氣溫相對較低,需電池在-10℃工作效率會減小到70%左右,為了使電池正常工作,采用地埋方式進行安裝。

六、控制器選型

太陽能充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。基本功能必須具備過充保護、過放保護、光控、時控與防反接等。在選用器件上,目前采用單片機控制。

由於寧夏溫度相對較底,控制器采用—20℃設計,成本相對要提高。

李憲欲2009年10月30日

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