太阳能路灯型号及太阳能绿色照明,是指通过科学的照明设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品,从节约能源、保护环境的角度,充分利用天然光,改善提高人们工作、学习、生活条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境,充分体现了高端科技与现代文明的完美结合。
针对以上设计原则和印尼特殊的湿热天气特点,我们对原(LED)太阳能路灯照明方案进行了深化设计并重新选型。
1.LVD无极灯:LVD无极灯是一种采用最新科技的电磁感应气体放电灯。
它的特点在于没有电极,这样通常由于电极损坏或发射物质耗尽而导致灯的寿命终止的问题,对它是不存在的。
LVD无机灯具有高效节能、绿色环保、瞬时启动、使用寿命长、发热量小、维护成本低、无安全隐患等诸多优点。
众所周知,LED发光是现今太阳能路灯照明的主流产品,LED产品的特点和LVD无极灯有着极相近的优势,两者都能发出高质量白光,营造亲和力好的照明环境。
但长久来看,LVD凭借其良好的实效性、耐用性,替代LED成为新一代太阳能路灯照明的首选灯源是大势所趋。
LVD无极灯与LED相比具有以下优点:⑴、发光效率高LED灯是点光源,单面发光,光线利用率低;LVD无极灯是面光源,光线利用率高。
LVD的发光效率较其他照明路灯有较大的提升。
LVD灯照度达到80~100 Lm/W,而且其光的单色性好、光谱窄,光色柔和无眩光,无需过滤可直接发出有色可见光。
⑵、耗电量少、反应速度快LVD单管功率0.03~0.06瓦,采用直流驱动,单管驱动电压1.5~3.5伏,电流15~18毫安。
反应速度快能保证同一批路灯同时启动,不存在时差,保证了照明安全和照明美观。
⑶、使用寿命长LED路灯初始照明效果好,但随着使用时间的延长(5-8个月)散热、光衰的问题会越来越严重,光照度大幅度地下降,实际使用效果并不理想,甚至造成无法使用的情况。
虽然进口LED灯解决了光衰问题,但价格比相对较高。
同样照度的LVD灯的光衰极小,2000小时只有不到5%,可持续性好。
LVD灯具平均寿命9万小时。
使用寿命可达10~15年,可以大大降低灯具的维护费用。
⑷、散热性好,安全可靠性强LVD灯属于冷光源,发热量低,无热辐射,可以安全触摸,在当地湿热的天气条件下,对散热问题要求不高。
⑸、灯内冲装特殊气体、无液汞排放,降低废弃物处理成本,有效保护环境。
为此我们专门设计了太阳能路灯使用的光源和两款专用的灯具。
具体参数和灯具形状如下:(CA-LVD-40W)CA-401灯具 CA-402灯具CA-402灯具外形尺寸2. 太阳能光伏面板:常用太阳能电池有:单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池。
其中以单晶硅太阳能电池的光能转换电能效率最高。
但太阳能电池的光转换效率需要很高的成本代价,一般每提高1%的转换率需要多花费10%的价格。
根据印尼当地太阳能充足,日照好,不需要过高的光转效率的情况,我们建议选用多晶硅太阳能电池面板,因多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单,价格比单晶硅具有很大优势。
我公司选用的高效多晶硅A级板,有如下优点:1)通过ISO9001:2000 质量体系认证、欧盟CE 认证,IEC 金太阳能认证,德国TUV 认证。
2) 转换效率高,达13-15.5%;3) 24V直流电压稳定输出;25年输出功率保证;4)采用高透光率优质钢化玻璃,卓越的弱光效应;5) 电池组件背面采用TEDLAR 封固,能抵抗潮气及雨水侵蚀6) 工作温度: -45℃-+80℃;7) 相对湿度: 0-100% ;8) 抗风最大风速:>200 公里/小时。
3. LVD太阳能路灯系统使用的蓄电池我们针对LVD无极灯特点选用专业的太阳能阀控式密闭胶体电池(6-CA-80和 6-CA-150),性能卓越。
通常蓄电池可为12V直流供电,或使用两块蓄电池串联,达到24V。
太阳能专用储能电池采用独特的胶体技术产品优点:1) 绿色环保电源:电池采用特种合金作极板材料,不含对环境有污染和不易回收的锑、镉等物质;电池采用特殊的物质,即使电池破裂也没有电液泄漏,增加了电池的环境安全性。
2) 极低的内阻:采用进口低阻隔板及特殊工艺结构,使电池内阻极小充电接受能力好,高倍率放电性能优良。
3) 极低的自放电率:采用进口隔板的优质的原料及特殊工艺和严格的工艺管理控制,从而使电池具有极低的自然放电率(每月小于额定容量的3%)。
4) 长寿命设计:由于电池采用了特殊的工艺设计,不仅能量提高,而且使用寿命长,在25℃环境下,使用寿命大于5年。
5) 卓越的容量恢复性能:电池放电至接近0V之后,短接该电池两极24小时,再重新冲满电,重复10次放电,短极、冲电之后,电池每次放电至10.5V时,放出的容量大于初始容量的90%。
6)密封性能好。
能保证蓄电池使用寿命期间的安全性及密封性,无污染、腐蚀。
蓄电池的密封结构,能将产生的气体再化合成水,在使用的过程中无需补水、无需维护。
7)容量充足。
保证蓄电池100%的容量充足及电压、容量的均一性。
无阴极吸附式阀控电池正组电池电压不均衡现象。
4.太阳能路灯控制器使用专为LVD太阳能路灯系统设计的微电脑控制器(单路或双路输出)。
运用先进的电子电力技术,设计了高效率增强以及超节能脉波宽度调变(PWM)两种输出模式,配合时间控制,可以在需要的时候以高效率增强模式点亮LVD灯具,提供良好的照明,而其它时间段或多雨时段,则以超节能模式输出,节约蓄电池电力的消耗。
具有自动调功率功能、分时段控制功能、全密封灌胶防水功能、光控+时控双重控制功能及过载、过压、过放、欠压保护功能。
同时具有温度补偿功能、控制更精准,延长蓄电池的使用寿命。
通过ISO9001:2000 质量体系认证、欧盟CE 认证。
设计使用寿命10 年。
1 优点过充,过放。
反接。
雷击过载,短路保护。
抗光干扰。
金属铝外壳全封闭结构,防水防尘可按照设定的时间关掉一个灯。
降低亮度。
2 电器性能自动识别12V 和24V 电压最大充电电流20A最大负载电流 20A最大自消耗电流 9.5mA最终充电保护电压 14.5v/29v过放保护值 11.3v/.22.6v过放恢复值 11.3v/.22.6v工作温度 -25 ℃~65℃3 控制方式设定本控制器有三种控制方式:关闭模式,光控模式和时控模式,按下设置键不放显示当前的控制方式。
5.太阳能面板抗风强度与路灯杆强度设计因为印尼是海洋性热带气候,偶有台风出现,针对此情况,我们对太阳能电池组件的抗风强度及路灯杆的设计强度做了充分的考虑与计算,保证社会财产和人身安全不受损失。
1.本系统选用的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,本组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的,理论上抗12级台风也没有问题的。
2.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。
普通路灯受风风只有灯具和路灯杆两部分受风的影响,而太阳能路灯的受风吹面积比较大,主要是多增加了电池板的受风面积。
抗不同的风所选用的路灯杆质量完全不一样。
从经验可知一般路灯杆受力影响比较大的是在灯杆的底部。
所以只要校核灯杆底部的强度,就已经足够了,灯杆的顶部按照锥度比设计即可。
下面就路灯杆的计算加以简单的计算。
电池板的迎风面积S电池板=L*H *CosΦΦ为电池板和地平面的夹角。
在光伏系统中,通常强调最佳倾角的设计。
倾角不同造成各个月份方阵面接受的太阳辐射量差别很大。
对于全年负载均匀的固定式光伏方阵,如果设计斜面的辐射量小,意味着需要更多的太阳能电池来保证向用户供电,如果倾斜面各月太阳辐射量很大,意味着需要大量的蓄电池来保证太阳辐射量低的月份和电供应。
这些都会提高整个系统的造价,因此确定方阵的最佳倾角是光伏发电系统中不可缺少的一个重要环节。
在大型光伏系统中,通常采用计算机辅助计算软件进行太阳能电池方阵倾角的优化计算,,最佳倾角可以根据当地纬度有下列关系粗略确定:纬度为0~25°,倾角等于纬度5~25°;纬度为26~40°,倾角等于纬度加5°;纬度为41~55°,倾角等于纬度加10;纬度>55°,倾角等于纬度加15°当然这个倾角只是一个参考值,实际使用时还会综合考虑当地的条件再调整倾角。
3.灯杆的强度校核1) 路灯杆的底部面积S=3.14*(D1²-d1²)/4 D1 表示灯杆底部外径,d1 表示灯杆底部内径尺寸2) 路灯杆的结构自重应力d结构自重=Q路灯杆/S灯底部横截面积,由于灯杆重量对底部产生的应变力比较小,一般为1N/mm²可以忽略不计。
3)灯杆弯矩作用下的应力d弯矩=M/WM是合力矩(截面的弯矩),W是抗弯截面系数4);合计应力根据叠加原理可以得出: d总=d结构自重+d弯矩= d弯矩本系统建议选用强度高且成本较低的Q235钢材作为路灯杆体,内外热镀锌、喷塑处理,考虑到运输成本,建议当地自配,我公司配合安装。
现采用配置如下:备注:工作时间:照明8~10小时,可连续5-6个阴雨天正常工作。
温差范围:-35℃~65℃。