太陽能路燈的設(shè)計方案

1、太陽能路燈的設(shè)計方案1.1太陽能路燈的控制方案選擇：太陽能路燈跟普通路燈控制電路功能基本一樣，都是為了完成晚上亮燈，早晨熄燈的作用。國內(nèi)外常用的控制器有單獨的光控制型、時鐘控器型、經(jīng)緯型控制器型等，但因為其工作原理不同，各有優(yōu)缺點。單獨的光控型一般采用感光探頭，當(dāng)晚上光線弱時，自動開啟路燈；早上光線較強時，自動關(guān)閉路燈，達到自動控制的作用。但在實際使用中，感光探頭難以判斷各種干擾光線，經(jīng)常會產(chǎn)生誤動作。采用時鐘控器型的路燈控制器，要預(yù)先設(shè)定開關(guān)時間，使路燈按時亮燈、準(zhǔn)時熄燈，從而達到自動控制的目的。優(yōu)點是定時開關(guān)預(yù)先設(shè)定的開關(guān)時間不受外界干擾，除本身故障外不會產(chǎn)生誤動作。缺點是不能根據(jù)季節(jié)變化

2、和特殊的天氣情況自動變換開關(guān)時間，需人工經(jīng)常調(diào)整開關(guān)時間，費時費力，不利于節(jié)省電力。經(jīng)緯型控制器采用單片機技術(shù)，模擬日照規(guī)律，晚上能自動開燈、早晨能自動關(guān)燈。它采取光控開關(guān)時間的優(yōu)點，克服了光控開關(guān)易受干擾的缺點，取鐘控器時間準(zhǔn)確之長處，克服了定時開關(guān)不會自動變換開關(guān)時間之短處。當(dāng)前路燈控制常采用這種控制方式，但其價格較高，在路燈中使用將會增加不必要的成本。本設(shè)計是考慮以上幾種控制方式的特點，綜合從節(jié)電、經(jīng)濟和實用等方面考慮，利用光控時控制結(jié)合型，實現(xiàn)太陽能路燈的設(shè)計。太陽能路燈系統(tǒng)的總體框圖：1.2配件選擇一、太陽能路燈的光源的選擇：光源盡量選直流光源。當(dāng)前常見的光源有直流節(jié)能燈、高頻無極燈

3、、低壓鈉燈和LED光源。LED作為半導(dǎo)體光源,其發(fā)展勢頭強勁，是太陽能路燈最為理想的光源。本系統(tǒng)釆用LED光源，結(jié)合湖南市區(qū)的實際情況，我們釆用高效太陽能LED路燈（光源功率30W,DC24V）,規(guī)二、太陽能儲能蓄電池產(chǎn)品特點12V系列放電深度與循環(huán)壽命關(guān)系云南省位于經(jīng)度113和緯度28.21之間，平均海拔高度500m。由表1規(guī)定緯度和太陽能電池板傾角的關(guān)系確立太陽能電池板的傾角為38傾角等于當(dāng)?shù)鼐暤扔诋?dāng)?shù)鼐暤扔诋?dāng)?shù)鼐暤扔诋?dāng)?shù)鼐暥榷燃?。度加10。度加15101520四、太陽能電池板組件功率的確定：因為云南全年平均日照時數(shù)為1300-1800小時則平均每日峰值日照時數(shù)為：1300+365=1.

4、6小時/日計算每日負(fù)載耗電量為：500Wh：24V=21Ah計算所需太陽電池的總充電電流為：21AhX1.02/（1.6hX0.9）=6.6A其中：0.9：蓄電池的充電效率1.02：20年內(nèi)太陽電池衰降，方陣組合損失，塵埃遮擋等綜合系數(shù)。保證全年能有效地對蓄電池組件充電。所以，太陽能電池組件在任何季節(jié)的工作電壓須滿足A、30瓦備選方案配置一（常規(guī)）1、LED燈，里蹬30W,24V系統(tǒng)；2、當(dāng)?shù)厝站行Ч庹找?h計算；3、每日放電時間10小時，（以晚7點一晨5點為例）4、滿足連續(xù)陰雨天5天（另加陰雨前一夜的用電，計6天）o電流=30W4-24V=1.25A計算蓄電池=1.25AX10hX(5+1

5、)天=1.25AX60h=75AH蓄電池充、放電預(yù)留10%容量；路燈的實際電流在3A以上（加10%損耗，包括恒流源、線損等）實際蓄電池需求=75AH加10%預(yù)留容量、再加10%損耗75AH：90%X110%=92AH實際蓄電池為24V/92AH,需要兩組12V蓄電池共計：184AHB、計算電池板1、LED燈30W、電流：1.25A2、每日放電時間10小時（以晚7點一晨5點為例）3、電池板預(yù)留最少10%4、當(dāng)?shù)赜行Ч庹找匀站?h計算WP+17.4V=（1.25AX10hX110%）：4hWP=60W實際恒流源損耗、線損等綜合損耗在10%左右電池板實際需求=60WX110%=66W實際電池板需24

6、V/66W,所以需要兩塊12V電池板共計：132W根據(jù)上述計算本設(shè)計可選兩塊156單晶硅電池板的技術(shù)參數(shù)如下：功率66W開電VOC43V短路電流（A）4.98峰值電壓（V）36光時，光強升到啟動點，控制器延時10分鐘確認(rèn)關(guān)閉輸出信號后關(guān)閉輸出，負(fù)載停止工作。1.3、太陽能路燈照明方式的設(shè)計道路及與其有關(guān)的特殊場所的照明方式分常規(guī)照明和高桿照明兩種。常規(guī)照明有單側(cè)布置、雙側(cè)交錯布置、雙側(cè)對稱布置、橫向懸索布置、和中心對稱布置五種基本布燈方式：如下圖所示：采用常規(guī)照明方式時燈具的配光類型布燈方式安裝高度和間距應(yīng)滿足下表表的規(guī)定。且燈具的懸挑長度不宜超過安裝高度的1/4,燈具的仰角不宜超過15o圖4

7、-1-2常規(guī)照明燈具布置的五種基本形式(1)單側(cè)布置；(2)雙側(cè)交錯布置；(3)雙側(cè)對稱布賞j(4)橫向懸索布為(5)中心對稱布置太陽能燈具照度和亮度均度的要求：安裝燈具的照度和亮度均度應(yīng)符合城市道路照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定道路照明配置仿真(根據(jù)燈具實際配光曲線特性及光型)3D偽色圖-(燈柱：7m；燈距：50m；路寬：6m)雙排相對排列，燈桿仰角0平均照度(Lux)：20,最小照度：9.12最大照度：37,均勻度：0.47雙排相對排列，燈桿仰角15平均照度(Lux)：25,最小照度：17最大照度：38,均勻度：0.68雙排交叉排列，燈桿仰角0平均照度(Lux)：17,最小照度：8.74最大照度：34,均勻

8、度：0.45雙排交叉排列，燈桿仰角15平均照度(Lux)：16,最小照度：7.8最大照度：32,均勻度：0.4單排排列，燈桿仰角0平均照度(Lux)：18,最小照度：5.39最大照度：36,均勻度：0.29單排排列，燈桿仰角15平均照度(Lux)：20,最小照度：12最大照度：37,均勻度：0.5804.5913.51822.52731.536Lux1.4太陽能路燈的優(yōu)點：1、市電照明路燈安裝復(fù)雜：市電照明路燈工程中首先要鋪設(shè)電纜，需要進行電纜溝的開挖、鋪設(shè)暗管、管內(nèi)穿線、回填等大量基礎(chǔ)工程。然后進行長時間的安裝調(diào)試，如任何一條線路有問題，則要大面積返工。而且地勢和線路要求復(fù)雜、人工和輔助材料

9、成本高昂。太陽能路燈安裝簡便：太陽能安裝時，不用鋪設(shè)復(fù)雜的線路，只要做一個水泥基座，然后用不銹鋼螺絲固定就可。2、市電照明路燈電費高昂：市電照明路燈工作中需要支付固定高昂的電費，并且需要長期不間斷對線路和其它配置進行維護或更換，維護成本逐年遞增。太陽能路燈具免電費：太陽能路燈是一次性投入，無任何維護成本，長期受益。3、市電照明路燈存在安全隱患：市電照明路燈在施工質(zhì)量、景觀工程的改造、材料老化、供電不正常、水電氣管道的沖突等方面都會帶來諸多安全隱患。太陽能路燈沒有安全隱患：太陽能路燈是超低壓產(chǎn)品，運行安全可靠。太陽能路燈的其它優(yōu)勢：綠色環(huán)保。綜上對比所述，太陽能路燈具有安全無隱患、節(jié)能無消耗、綠色環(huán)保、安裝簡便、自動控制免維護等特性。太陽能路燈系統(tǒng)的組成：太陽能路燈由以下幾個部分組成：太陽能電池板、太陽能智能控制器、蓄電池組、光源、燈桿及支架。太陽能路燈應(yīng)用：2