太陽(yáng)能路燈的設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-24 03:56 本頁(yè)面
【正文】 太陽(yáng)能路燈以太陽(yáng)光為能源，白天充電晚上使用，無(wú)需復(fù)雜昂貴的管線鋪設(shè)，可任意調(diào)整燈具的布局，安全節(jié)能無(wú)污染，無(wú)需人工操作工作穩(wěn)定可靠，節(jié)省電費(fèi)免維護(hù)。 系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組件部分（包括支架）、 LVD無(wú)極燈具 、控制箱 （內(nèi)有控制器、蓄電池）和燈桿幾部分構(gòu)成；使用品牌太陽(yáng)能電池板光效達(dá)到 127Wp/m2，效率較高，對(duì)系統(tǒng)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)非常有利；燈頭部分以長(zhǎng)壽命、高光效、低工作電流的 LVD無(wú)極燈作為配置光源。 控制箱箱體以不銹鋼為材質(zhì)，美觀耐用；控制箱內(nèi)放置免維護(hù)鉛酸蓄電池和充放電控制器。系統(tǒng)選用閥控密封式鉛酸蓄電池，由于其維護(hù)很少，故又被稱為 “ 免維護(hù)電池 ” ，有利于系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用的降低；充放電控制器在設(shè)計(jì)上兼顧了功能齊備（具備光控、時(shí)控、過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)和反接保護(hù)等）與成本控制，實(shí)現(xiàn)很高的性價(jià)比。 系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)單，利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽(yáng)能電池白天電池板接收太陽(yáng)輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)過(guò)充放電控制器儲(chǔ)存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低至 10lux 左右、電池板開(kāi)路電壓 ，充 放電控制器偵測(cè)到這一電壓值后動(dòng)作，蓄電池對(duì)燈頭放電。蓄電池放電 ，充放電控制器動(dòng)作，蓄電池放電結(jié)束。充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池。 1) 傾角設(shè)計(jì) 為了讓太陽(yáng)能電池組件在一年中接收到的太陽(yáng)輻射能盡可能的多，我們要為太陽(yáng)能電池組件選擇一個(gè)最佳傾角。 關(guān)于太陽(yáng)能電池組件最佳傾角問(wèn)題的探討，近年來(lái)在一些學(xué)術(shù)刊物上出現(xiàn)得不少。根據(jù)路燈使用地區(qū)來(lái)選定太陽(yáng)能電池組件支架傾角。相關(guān)資料可在網(wǎng)上查找。 2)抗風(fēng)設(shè)計(jì) 在太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)上一個(gè)需要非常重視的問(wèn) 題就是抗風(fēng)設(shè)計(jì)?？癸L(fēng)設(shè)計(jì)主要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)，二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)。下面按以上兩塊分別做分析。 ⑴ 太陽(yáng)能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì) 依據(jù)電池組件廠家的技術(shù)參數(shù)資料，太陽(yáng)能電池組件可以承受的迎風(fēng)壓強(qiáng)大約為 2700Pa。若抗風(fēng)系數(shù)選定為 27m/s（相當(dāng)于十級(jí)臺(tái)風(fēng)），根據(jù)非粘性流體力學(xué)，電池組件承受的風(fēng)壓只有 365Pa。所以，組件本身是完全可以承受 27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的。所以，設(shè)計(jì)中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。 在路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中電池組件支架與燈桿 的連接設(shè)計(jì)使用螺栓桿固定連接。 ⑵ 路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì) 路燈的參數(shù)如下： 設(shè)定電池板傾角 A = 16o 燈桿高度 = 5m 設(shè)計(jì)選取燈桿底部焊縫寬度 δ = 4mm 燈桿底部外徑 = 168mm 焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩 W 的計(jì)算點(diǎn) P 到燈桿受到的電池板作用荷載 F作用線的距離為 PQ = [5000+（ 168+6） /tan16o] Sin16o = 1545mm= 。所以，風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩 M = F 。 根據(jù) 27m/s的 設(shè)計(jì)最大允許風(fēng)速， 230W 的雙燈頭長(zhǎng)沙光合太陽(yáng)能路燈電池板的基本荷載為 730N?？紤] ， F = 730 = 949N 。 所以， M = F = 949 = 。 根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，圓環(huán)形破壞面的抵抗矩 W = π （ 3r2δ ＋ 3rδ2 ＋ δ3 ）。 上式中， r是圓環(huán)內(nèi)徑， δ 是圓環(huán)寬度。 破壞面抵
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1