【正文】 運(yùn)行成本低 其他光源不僅耗電是LED光源的210倍，而且?guī)缀趺吭露家鼡Q，在器件更換和人工方面的花費(fèi)很大。因此選用使用壽命長(zhǎng)的LED光源從長(zhǎng)遠(yuǎn)看非常經(jīng)濟(jì) LED高效節(jié)能燈結(jié)構(gòu) 根據(jù)使用場(chǎng)所的要求，設(shè)計(jì)出120176。、90176。、70176。多種角度的發(fā)光板，放置在高透光率的塑料燈罩內(nèi)，以改善lED的方向性過強(qiáng)而形成的光斑，同時(shí)在燈罩內(nèi)表面設(shè)計(jì)有網(wǎng)格型的折射面，使LED發(fā)出的光線經(jīng)多次反射與折射，最終達(dá)到LED高效節(jié)能燈泡各方向光均勻，并形成特殊的光學(xué)效果。設(shè)計(jì)要求：廣州地區(qū)，，保證連續(xù)陰雨天數(shù)7天。（1），；（2）負(fù)載日耗電量=（3）所需太陽(yáng)能組件的總充電電流= 247。（）=在這里，兩個(gè)連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設(shè)計(jì)最短天數(shù)為20天。（4）太陽(yáng)能組件的最少總功率數(shù)= = 102W選用峰值輸出功率110Wp、兩塊55Wp的標(biāo)準(zhǔn)電池組件，應(yīng)該可以保證路燈系統(tǒng)在一年大多數(shù)情況下的正常運(yùn)行。蓄電池設(shè)計(jì)容量計(jì)算相比于太陽(yáng)能組件的峰瓦數(shù)要簡(jiǎn)單。根據(jù)上面的計(jì)算知道。在蓄電池充滿情況下，可以連續(xù)工作7個(gè)陰雨天，再加上第一個(gè)晚上的工作，蓄電池容量：（7+1）= （AH），選用2臺(tái)12V100AH的蓄電池就可以滿足要求了。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題的探討，近年來在一些學(xué)術(shù)刊物上出現(xiàn)得不少。本次路燈使用地區(qū)為廣州地區(qū)，選定太陽(yáng)能電池組件支架傾角為16o。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。（1）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)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。（2）路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)路燈的參數(shù)如下：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的雙燈頭太陽(yáng)能路燈電池板的基本荷載為730N。，F(xiàn) = 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。破壞面抵抗矩 W = π（3r2δ＋3rδ2＋δ3）=π（38424＋38442＋43）= 88768mm3=106 m3風(fēng)荷載在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力= M/W= 1466/（106）=106pa = Mpa＜＜215Mpa，其中，215 Mpa是Q235鋼的抗彎強(qiáng)度。所以，設(shè)計(jì)選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質(zhì)量能保證，燈桿的抗風(fēng)是沒有問題的。5 太陽(yáng)能路燈的實(shí)際應(yīng)用日前，廣東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局審核通過了由東莞勤上光電股份有限公司提出并組織起草的《廣東省太陽(yáng)能LED燈地方標(biāo)準(zhǔn)》，將于09年7月1日起實(shí)施?！耙郧皼]有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)什么、怎么生產(chǎn)、產(chǎn)品達(dá)到什么技術(shù)要求沒有明確規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后，行業(yè)門坎提高了，肯定要淘汰一批不符合標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，企業(yè)要做好準(zhǔn)備。”國(guó)家照明電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)人表示，標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)將使太陽(yáng)能LED產(chǎn)業(yè)提前進(jìn)入規(guī)范化調(diào)試期，引導(dǎo)行業(yè)由無序、無標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，向有序、有標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變，“山寨燈”橫行的局面將得以改變?！　〖磳?shí)施的《廣東省太陽(yáng)能LED燈地方標(biāo)準(zhǔn)》是中國(guó)大陸地區(qū)LED行業(yè)首個(gè)地方標(biāo)準(zhǔn)，適用于250V以下直流電源或1000V以下交流供電的道路、街路、隧道照明和其它室外公共場(chǎng)所照明用太陽(yáng)能LED燈。對(duì)于照明領(lǐng)域來說，這是一次不小的革命。，其工作原理：太陽(yáng)照射在硅光板上，太陽(yáng)能電池開始工作，使二極管D1跟三極管Q1工作，蓄電池開始蓄電，待蓄電池蓄電完畢后，根據(jù)程序的設(shè)定，Q1反作用，停止蓄電；到晚上天色昏暗時(shí)，設(shè)定的程序啟動(dòng)，使蓄電池開始放電，二極管D2，D3， D4，D5，導(dǎo)通，三極管Q2，Q3工作，使LED燈照明，直到第二天早上，預(yù)先設(shè)定的程序又作用，使LED燈熄滅；當(dāng)有太陽(yáng)照射硅光板的時(shí)候，蓄電池又開始蓄電，這樣，無限的循環(huán)，就可以使路燈自動(dòng)蓄電，自動(dòng)照明，自動(dòng)熄滅，大大減少了人力物力，而且這樣的設(shè)計(jì)，能節(jié)約更多的電能。 太陽(yáng)能路燈的總電路圖，下面是本次設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用例子。圖 頭頂太陽(yáng)能板，曬一天太陽(yáng)能照明6天的新式太陽(yáng)能路燈，近期出現(xiàn)在了肇慶園區(qū)星港街上。從園區(qū)城管部門了解到，今年園區(qū)將改造多處路燈，推廣綠色照明?！　≡诨就瓿筛脑斓男歉劢稚峡梢钥吹揭慌煨秃?jiǎn)潔的新式太陽(yáng)能路燈已經(jīng)豎立了起來。據(jù)路燈施工方相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，這批路燈頭頂有一塊太陽(yáng)能板，將光能轉(zhuǎn)換為電能后自動(dòng)存儲(chǔ)在路燈的蓄電池中。太陽(yáng)能板曬一天太陽(yáng)后，可以在蓄電池內(nèi)儲(chǔ)存供路燈正常工作6天所需的電量，即使接下來6天都是陰雨天，路燈照樣還能亮起來。為了保證路燈的照度，這批太陽(yáng)能路燈還安裝了一個(gè)特殊的控制轉(zhuǎn)換器，當(dāng)太陽(yáng)能發(fā)電不能滿足路燈照明需要時(shí)就會(huì)自動(dòng)切換到普通電源。有了太陽(yáng)能板、蓄電池和控制轉(zhuǎn)換器的路燈，在造價(jià)上自然比普通路燈要貴一些。據(jù)該負(fù)責(zé)人介紹，星港街沿線共要安裝1500套太陽(yáng)能路燈，部分景觀帶上的照明燈也將使用太陽(yáng)能燈?！　膱@區(qū)城管部門了解到，今年園區(qū)將著手改造部分道路照明，全部使用節(jié)能燈具和綠色能源。首期老路燈改造，要把園區(qū)8到10條主要道路的老式路燈燈頭更換為L(zhǎng)ED路燈燈頭，預(yù)計(jì)可節(jié)電三分之二。另外，中新科技城今年也將改造安裝太陽(yáng)能LED路燈3500套。園區(qū)在亮化工程建設(shè)中，將盡可能地采用以LED為主的節(jié)能型光源和燈具，可比傳統(tǒng)光源節(jié)能約30%。據(jù)了解到，在廈門，北京，甘肅，上海，廣東等城市也開始著手安裝新式的太陽(yáng)能LED燈，這對(duì)我國(guó)推行節(jié)能照明邁出了一大步。結(jié) 論整體設(shè)計(jì)基本上考慮到了各個(gè)環(huán)節(jié)；光伏組件的峰瓦數(shù)選型設(shè)計(jì)與蓄電池容量選型設(shè)計(jì)采用了目前最通用的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)思想比較科學(xué)；抗風(fēng)設(shè)計(jì)從電池組件支架與燈桿兩塊做了分析，分析比較全面；路燈整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)約而美觀；經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行證明各環(huán)節(jié)之間匹配性較好。 目前，太陽(yáng)能LED照明的初投資問題仍然是困擾我們的一個(gè)主要問題。但是，太陽(yáng)能電池光效在逐漸提高，而價(jià)格會(huì)逐漸降低，同樣地市場(chǎng)上LED光效在快速地提高，而價(jià)格卻在降低。與太陽(yáng)能的可再生、清潔無污染以及LED的環(huán)保節(jié)能相比，常規(guī)化石能源日趨緊張，并且使用后對(duì)環(huán)境會(huì)造成了日益嚴(yán)重的污染。所以，太陽(yáng)能LED照明作為一種方興未艾的戶外照明，展現(xiàn)給我們的將是無窮的生命力和廣闊的前景。參 考 文 獻(xiàn)[1] 王長(zhǎng)貴 王斯成. 太陽(yáng)能光伏發(fā)電實(shí)用技術(shù)[D]. 化學(xué)工業(yè)出版社 版次：20050901[2] 沈輝，曾祖勤. 太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)——可再生能源叢書[D] ．化學(xué)工業(yè)出版社 版次：200591[3] 楊德仁，汪雷. 第十屆中國(guó)太陽(yáng)能光伏會(huì)議論文集迎接光伏發(fā)電新時(shí)代[D] ．浙江：浙江大學(xué)出版社 版次：200891[4] 趙爭(zhēng)鳴 劉建政 孫曉瑛 袁立強(qiáng). 太陽(yáng)能光伏發(fā)電及其應(yīng)用[D].科學(xué)出版社 版次：1[5] 劉樹民，宏偉. 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工[D] ．科學(xué)出版社 版次：200641[6] 馮良桓 張靜全. 中國(guó)太陽(yáng)能光伏進(jìn)展[D].西南交通大學(xué)出版社 版次：2006年[7] 張和生．光伏發(fā)電系統(tǒng)理論[D] ．太原：太原理工大學(xué)，1998．[8] 王七斤. 太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)[D].中國(guó)社會(huì) 版次：2005年[9] Mr West Bridge. Analysis of solar energy applications [R]. Beijing: Institute of Nuclear Energy Technology, Tsinghua University, 1997.[10] 730C0004D IEE ProceedingsD: Control Theory and Applications 2002, , 247～255 致 謝歷時(shí)多個(gè)月,在我參考,收集大量資料和組員老師討論研究之下,太陽(yáng)能路燈這一畢業(yè)設(shè)計(jì)總算完成了。由于設(shè)計(jì)課題較為困難，期間，我花了較多的時(shí)間去收集相關(guān)資料，對(duì)其進(jìn)行學(xué)習(xí)了解。在寫這一設(shè)計(jì)的時(shí)候，我對(duì)我們的專業(yè)有了更深一層的了解和認(rèn)識(shí)，同時(shí)也使我對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電這個(gè)領(lǐng)域有了初步的了解。感謝指導(dǎo)老師，在我設(shè)計(jì)論文期間給了我很多的啟蒙及指導(dǎo)。她嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向邵師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 30