小區(qū)樓道照明的方案

1、樓道照明設(shè)計(jì)一、項(xiàng)目可行性分析人類社會的發(fā)展已進(jìn)入了高度文明時(shí)期和相當(dāng)發(fā)達(dá)的社會階段。思想的進(jìn)步、科技的創(chuàng)新使新事物不斷涌現(xiàn)，同時(shí)也加快了社會的進(jìn)步速度。能源作為社會這個(gè)大機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的動力之源，被以空前的速度和規(guī)模開發(fā)著，但能源危機(jī)已成為全社會發(fā)展面臨的最大問題。石油、天然氣和煤炭等常規(guī)能源正在枯竭殆盡，我們必須找到新的能源形式來支持社會的可持續(xù)發(fā)展。我國對新能源和可再生能源的開發(fā)利用十分重視，制定規(guī)劃、計(jì)劃，頒布法律、法規(guī)和激勵(lì)政策，并在資金上給予支持，其力度在逐年增加。2006年2月9日，國務(wù)院出臺了國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要中，在能源這一重點(diǎn)領(lǐng)域中，優(yōu)先主題包括：工業(yè)節(jié)能，煤的高效清

2、潔利用，可再生能源的低成本規(guī)?；_發(fā)利用。規(guī)劃綱要中還明確提出：到2020年，可再生能源在我國能源結(jié)構(gòu)中的比重將達(dá)到16。十一五規(guī)劃中，也提出要節(jié)約優(yōu)先，多元發(fā)展，優(yōu)化生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)，清潔，安全的能源供應(yīng)體系。2006年1月1日，可再生能源法在我國正式實(shí)施，這是國際上第五部正式的可再生能源的相關(guān)法律。此外，國務(wù)院及有關(guān)部委已經(jīng)并且即將出臺的配套實(shí)施細(xì)則一共有12條。這些實(shí)施細(xì)則從產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)，電價(jià)，總量目標(biāo)，財(cái)稅補(bǔ)貼，專項(xiàng)基金，并網(wǎng)發(fā)電等各個(gè)細(xì)節(jié)方面對于可再生能源的發(fā)展予以支持和細(xì)化。太陽能作為新能源和可再生能源的一種，是取之不盡、用之不竭的潔凈能源。開發(fā)利用太陽能，對于節(jié)約常

3、規(guī)能源、保護(hù)自然環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高人民生活都有極為重要的意義。太陽能光伏發(fā)電由于資源無限、無污染和能把太陽光直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，系統(tǒng)無運(yùn)動部件、運(yùn)行可靠、少維護(hù)、壽命長，且電能有宜于輸送、儲存的優(yōu)點(diǎn)，因此它是太陽能應(yīng)用工業(yè)中最有前途的產(chǎn)品。我國的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)，在國家政策的激勵(lì)下，在國內(nèi)外快速增長的市場需求的催化下，正在快速發(fā)展，迅速壯大。2002年和2003年國家發(fā)改委兩次投入18億元，采用太陽能光伏發(fā)電的方式解決西北七省無電鄉(xiāng)鎮(zhèn)的用電問題，深圳市投資6000多萬元，建立1兆瓦的屋頂太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，北京市正在新建的首都博物館屋頂上建設(shè)300千瓦的太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，2008年北京

4、奧運(yùn)會場館也將采用大量的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，這一切都清楚地表明了太陽能光伏發(fā)電市場的巨大潛力。太陽能發(fā)電特點(diǎn)： 節(jié)能：以太陽能光電轉(zhuǎn)換提供電能，取之不盡、用之不竭； 環(huán)保：無污染、無噪音、無輻射； 安全：絕無觸電、火災(zāi)等意外事故； 方便：安裝簡潔、沒有停電限電顧慮； 壽命長：產(chǎn)品科技含量高，控制系統(tǒng)、配件均是國際品牌、智能化設(shè)計(jì)，質(zhì)量可靠； 品位高：科技產(chǎn)品、綠色能源，突出使用單位重視科技、環(huán)保的社會責(zé)任感，提升企業(yè)的公眾形象； 適用廣：太陽能源具有廣泛性和不可壟斷的特性，所以凡是有日照的地方都可以使用，特別適合于綠地景觀燈光配備，高檔次住宅及室外照明，旅游景點(diǎn)海岸景觀照明及點(diǎn)綴，工業(yè)開發(fā)區(qū)、

5、工礦企業(yè)路燈，各大院校室外燈光照明等領(lǐng)域；二、設(shè)計(jì)依據(jù)1、鄭州市地理氣象資料（1）氣候背景鄭州市位于河南省中部偏北，東經(jīng)112° 42' - 114° 14' ，北緯34° 16' - 34° 58' ，北臨黃河，西依嵩山，東南為廣闊的黃淮平原。 鄭州地區(qū)屬暖溫帶大陸性氣候，四季分明，年平均氣溫14.4° C 。7月最熱，平均27.3°C ；1月最冷,平均0.2°C ；年平均降雨量640.9毫米，無霜期220天，全年日照時(shí)間約2400小時(shí)。（2）氣象資料鄭州市氣候?qū)俦睖貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候。在太陽

6、輻射、地形地質(zhì)、大氣環(huán)流等因子的的共同作用下，形成了冷暖適中、四季分明、雨熱同期、干冷同季、氣候?yàn)?zāi)害頻繁等特征。隨著四季的明顯交替，依次呈現(xiàn)春季干旱少雨，夏季炎熱多雨，秋季晴朗日照長，冬季寒冷少雨的基本氣候特征。按照氣候?qū)W劃分四季的方法，平均氣溫在10以下為冬季，1022為春、秋季，22以上為夏季，鄭州市的氣候表現(xiàn)為冬季最長，夏季次之，春季季較短，春35米/秒；夏26米/秒；秋27米/秒；冬34米/秒。在沒有較強(qiáng)的天氣過程影響時(shí)，風(fēng)速在一天中又以白天大，夜間小，呈周期性變化。鄭州市均日照時(shí)數(shù)和年輻照量屬國內(nèi)中等水平。晴天日數(shù)比大江以南省區(qū)多，有效光能比我國的青藏高原和西北地區(qū)低但比川、黔等地高

7、得多。日照時(shí)數(shù)也高于江南各地和西北地區(qū)。每年從夏至（6月22日）到冬至（12月22日），再到翌年夏至隨著太陽高度角和可照時(shí)數(shù)（晝長）的逐漸變化，太陽總輻射量也產(chǎn)生高低、低高的周期性改變，和氣溫故知新變化規(guī)律趨于一致。鄭州地區(qū)年平均日照時(shí)數(shù)，因地形影響各異，中牟23196小時(shí)，市區(qū)23522小時(shí)，日照把太陽中心出現(xiàn)在當(dāng)?shù)貣|方地平線的時(shí)刻稱日出時(shí)間，降落到當(dāng)?shù)匚鞣降仄骄€的時(shí)刻為日沒時(shí)間，鄭州市區(qū)（以鄭州市國家基準(zhǔn)氣候站所在地3443，11339為測點(diǎn)）每年最早的日出時(shí)間是北京時(shí)間時(shí)分（月），最晚的日出時(shí)間是時(shí)分（月），最早的日沒時(shí)間為時(shí)分（月），最晚日沒時(shí)間為時(shí)分（月、月）。太陽可照時(shí)數(shù)（晝長）從

8、冬至日到夏至日逐漸增加，從小時(shí)分過渡到小時(shí)分。全年可照時(shí)數(shù)為小時(shí)（閏年為4441小時(shí)）。由于日照受地形及云霧多少影響，實(shí)際日照時(shí)數(shù)要小于可照時(shí)數(shù)。年資料表明：鄭州市年平均日照百分率（太陽照射的實(shí)際時(shí)數(shù)與該地可照時(shí)數(shù)這比）為，和河南省其它地區(qū)相比，低于東北部的安陽、濮陽、商丘、高于南部的許昌、駐馬店、信陽、南陽等地。平均年日照時(shí)數(shù)為21892352小時(shí)，以鄭州市區(qū)最多，新密最少，其它縣（市）介于二者之間。中牟、滎陽、鞏義在2300小時(shí)以上，登封、新鄭低于2300小時(shí)。依季劃分，則全市日照時(shí)數(shù)夏季最長，平均有672695小時(shí)；春季次之，平均為593635小時(shí)；秋季再次，為508547小時(shí)；冬季最少

9、，平均為459485小時(shí)。一年內(nèi)，、月份日照相館時(shí)數(shù)最長，平均為229254小時(shí)，日照百分率為。其中鄭州市區(qū)最長，月份日照時(shí)數(shù)254小時(shí)；月份最少，平均為141154小時(shí)，日照百分率為。輻射量 太陽光直射程度的改變，導(dǎo)致當(dāng)?shù)孬@取太陽輻照量的變化，形成了鄭州地工太陽輻照量從冬到夏逐日遞增的特點(diǎn)。鄭州市年太陽總輻射量為4775949446兆焦耳/米。各縣（市）區(qū)之間相差不大，同屬于國內(nèi)中等水平，低于太陽輻射高值區(qū)的青藏高原（7955兆焦耳/米），高于太陽輻射低值區(qū)的川黔地區(qū)（3349兆焦耳/米）。嵩山年輻射總量在5000兆焦耳/米以上，為鄭州市及全省高值中心。年內(nèi)太陽總輻射量極值出現(xiàn)的月

10、份與太陽高度角是一致的，最大值出現(xiàn)在6月份，最小值出現(xiàn)在12月份。從12月到翌年6月太陽輻照量逐月遞增，從6月到12月，太陽輻照量逐月遞減。其間有兩次明顯的增大和兩次明噗的降低過程。23月和45月增加達(dá)12141256兆焦耳/米，89月和1011月降低達(dá)11301298兆焦耳/米。全年太陽輻照量以夏季（68月）最大，冬季最小，春秋季居中且春季大于秋季，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有意義的是作物生長期的太陽輻照量，鄭州地區(qū)各農(nóng)作物生長旺盛季節(jié)，太陽總輻射量都比較高，特別是48月，月輻射值都在424兆焦耳/米以上。2、太陽電池選型及確定數(shù)量的依據(jù)本公司產(chǎn)品已經(jīng)通過歐洲CE、德國TUV等行業(yè)權(quán)威國際認(rèn)證，光電轉(zhuǎn)化率高

11、達(dá)15%以上，平均使用壽命20年以上。3、組件角度的選擇：計(jì)算日輻射量的公式: R= S×sin(-)/sin + D式中： R 傾斜方陣面上的太陽總輻射量 D 散射輻射量,假定D與斜面傾角無關(guān); S 水平面上的太陽直接輻射量 方陣傾角 中午時(shí)分的太陽高度角.對于北半球地理緯度=的地區(qū), 與太陽赤緯角的關(guān)系如下: = 900 -+其中, =23.45*sin360*(284+N)/365(度), N為一年中某日的日期序號，如1月1日的N=1,2月1日的N=32, 12月31日的N=365等。4、安裝方式的選擇 （）采用普通太陽能電池組件，安裝在傾斜屋頂原來的建筑材料上。 &

12、#160;（）采用特殊的太陽電池組件，作為建筑材料安裝在斜屋頂上。    （）采用普通太陽電池組件，安裝在平屋頂原來的建筑材料之上。    （）采用特殊的太陽電池組件，作為建筑材料安裝在平屋頂上。   （）采用普通或特殊的太陽電池組件，作為幕墻安裝在南立面上。    （）采用特殊的太陽電池組件，作為建筑幕墻鑲嵌在南立面上。    （）采用特殊的太陽電池組件，作為天窗材料安裝在屋頂上。（）采用普通或特殊的太陽電池組件，作為遮陽板安裝在建筑上。5、控制室位置選

13、擇依據(jù)在選擇控制室時(shí)，需要充分考慮走線路徑、易于安裝控制器和逆變器及配電柜及其它設(shè)備等因素。三、設(shè)計(jì)原則1、美觀性光伏系統(tǒng)要充分考慮與建筑物的完美結(jié)合，最大程度地保證不影響建筑物外形的美觀。2、充分利用太陽輻射資源為了增加太陽電池方陣的能量輸出，所有的太陽電池均應(yīng)普照在陽光下，并獲得盡可能大的太陽輻射。太陽電池之間應(yīng)避免互相遮光，保證所有太陽電池全天得到光照。應(yīng)在可能條件下，通過對太陽電池方陣的合理安排，獲得最大的能量輸出。3、提高輸配電效率，降低成本為了實(shí)現(xiàn)以下目的，從太陽電池到逆變器以及從逆變器到并網(wǎng)點(diǎn)的電力電纜應(yīng)盡可能保持在最短距離：A減少線路的壓降損失，提高系統(tǒng)的輸出能量；B減少電纜長

14、度以降低成本。四、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)原理介紹1、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)工作原理獨(dú)立光伏系統(tǒng)原理圖是指太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)不與公共電網(wǎng)連接的發(fā)電方式，典型特征為，白天利用太陽能發(fā)電，并將電能儲存在蓄電設(shè)備中，必要時(shí)向系統(tǒng)負(fù)荷設(shè)備提供電能。其優(yōu)點(diǎn)是能夠根據(jù)具體用電情況，不受電網(wǎng)覆蓋、地理位置的約束，實(shí)地配備的光伏供電系統(tǒng)。2、太陽能光伏供電系統(tǒng)主要組成部分：² 太陽能電池組件方陣；² 控制系統(tǒng)；² 儲能系統(tǒng)；² 逆變系統(tǒng)；² 負(fù)載單元；五、方案介紹（一）項(xiàng)目簡介按照要求單元樓道照明工程，每單元共11層，每層3戶，樓道采用3盞7W直流節(jié)能燈照明，控制方式為光

15、控聲控模式。樓道照明的電源采用太陽能供電，因此工程是典型的太陽能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)。（二）光伏獨(dú)立發(fā)電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖太陽能照明系統(tǒng)為獨(dú)立型光伏發(fā)電系統(tǒng)，就是指太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)不與公共電網(wǎng)連接的發(fā)電方式。典型特征為：白天利用太陽能發(fā)電，并將電能存儲在蓄電設(shè)備中，必要時(shí)向系統(tǒng)負(fù)荷設(shè)備提供電能。晚上利用蓄電池中的電能為負(fù)載提供電能，其優(yōu)點(diǎn)是能夠根據(jù)具體用電情況，不受電網(wǎng)覆蓋、地理位置的約束，實(shí)地配備的光伏供電系統(tǒng)。具體原理簡圖如下：太陽能電池板充放電控制器太陽能蓄電池直流負(fù)載（三）系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1、負(fù)載日用電量確定：由于小區(qū)的樓道照明控制方式不同于普通的太陽能照明工程，其主要體現(xiàn)在負(fù)載的用電時(shí)間不固

16、定，因此我們采用均值方式來計(jì)算負(fù)載用電量，定義小區(qū)每戶平均4人，每天上下樓次數(shù)為6次，由于每層3戶人走動的聲音大小不同，可能導(dǎo)致3盞燈都要亮，所以采用每層3盞燈為一個(gè)設(shè)計(jì)單元，聲控開關(guān)的延遲時(shí)間為60s，所以每層節(jié)能燈的日用電量為：每層的日用電量=3×4×6×21×60/3600=25.2WH單元照明日用電量=25.2×11=277.2WH聲控開關(guān)靜態(tài)損耗=0.05×3×11×24=39.6WH系統(tǒng)的輸電線采用4平方的銅質(zhì)電纜線，樓層均高為3M，因此電纜線長度為33M，查表得銅的電阻率為=0.01851 ·

17、;mm2/m，節(jié)能燈功率為7W，因此節(jié)能燈理論工作時(shí)電纜線損耗為63.67WH綜合上述各因素可以計(jì)算得到負(fù)載日用電量為380.47WH。2、蓄電池容量確定：蓄電池是太陽能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的貯能裝置，要能保證負(fù)載在4個(gè)陰雨天狀態(tài)下能夠正常工作，而影響蓄電池容量確定的主要因素包括蓄電池的放電深度（80%）、線損與接頭損耗系數(shù)采用（90%）、蓄電池保養(yǎng)率（90%）、溫度影響等。蓄電池容量為=380.47WH×4/(24V×0.8×0.9×0.9)=97.9AH因此采用2塊閥控式鉛酸免維護(hù)蓄電池12V 120AH。3、電池組件功率與電池板傾角確定鄭州位于北緯34

18、.46 東經(jīng)113.40，屬于暖溫帶大陸性氣候，四季分明，年平均氣溫14.4。7月最熱，平均27.3 ；1月最冷,平均0.2 ；年平均降雨量640.9，無霜期220天，全年日照時(shí)間約2400小時(shí)，鄭州市年太陽總輻射量為4775.94944.6MJ/M2，太陽總輻射量都比較高，特別是48月，月輻射值都在424MJ/M2米以上，12、1月份較小，水平面月平均總輻射分別為242MJM2。電池組件傾角的設(shè)計(jì)采取目前國際上流行的“全年均衡冬半年最大” 的接收太陽能輻射量的光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，即根據(jù)蓄電池組件均衡充電的要求，以夏半年和冬半年在組件面上的日輻射量相等，但同時(shí)還要使組件上冬半年的日輻射量盡量達(dá)到最大值，從而增加組件在太陽輻射強(qiáng)度較弱月份的發(fā)電量原則，來確定太陽能電池組件面的最佳傾角。經(jīng)過綜合計(jì)算太陽能電池組件的傾角選擇40度。由鄭州年平均太陽輻射總量計(jì)算得到鄭州峰值日照時(shí)數(shù)為3.76H，而影響電池組件給蓄電池充電功率的因