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太陽(yáng)能LED照明原理與技術(shù)詳析

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? ? ?太陽(yáng)能是地球上最直接最遍及也是最清洗的動(dòng)力，太陽(yáng)能作為一種巨量可再生動(dòng)力，每天到達地球外表的輻射能大概等于2.5億萬(wàn)桶石油，能夠說(shuō)是取之不盡、用之不竭。led的光譜簡(jiǎn)直悉數集中于可見(jiàn)光頻段，所以發(fā)光功率高，通常人都以為，節能燈可節能4/5是巨大的壯舉，但LED比節能燈還要節能1/4，這是固體光源更巨大的變革。
　　太陽(yáng)能LED照明集成了太陽(yáng)能與LED的長(cháng)處。

　　1、太陽(yáng)能LED照明體系簡(jiǎn)介及作業(yè)原理

　　體系由太陽(yáng)能電池組件有些（包含支架）、LED燈頭、操控箱（內有操控器、蓄電池）和燈桿幾有些構成；太陽(yáng)能電池板光效到達127Wp/m2，功率較高，對體系的抗風(fēng)描繪十分有利；燈頭有些以1W白光LED和1W黃光LED集成于打印電路板上排列為必定間隔的點(diǎn)陣作為平面發(fā)光源。

　　操控箱箱體以不銹鋼為原料，漂亮經(jīng)用；操控箱內放置免維護鉛酸蓄電池和充放電操控器。本體系選用閥控密封式鉛酸蓄電池，因為其維護很少，故又被稱(chēng)為“免維護電池，有利于體系維護費用的下降；充放電操控器在描繪上統籌了功用完備（具有光控、時(shí)控、過(guò)充維護、過(guò)放維護和反接維護等）與本錢(qián)操控，完成很高的性?xún)r(jià)比。

　　體系作業(yè)原理簡(jiǎn)略，利用光生伏特效應原理制成的太陽(yáng)能電池白日太陽(yáng)能電池板接納太陽(yáng)輻射能并轉化為電能輸出，通過(guò)充放電操控器儲存在蓄電池中，夜晚當照度逐步下降至101ux左右、太陽(yáng)能電池板開(kāi)路電壓4.5V左右，充放電操控器偵測到這一電壓值后動(dòng)作，蓄電池對燈頭放電。蓄電池放電8.5小時(shí)后，充放電操控器動(dòng)作，蓄電池放電完畢。充放電操控器的首要效果是維護蓄電池。

　　2、太陽(yáng)能LED照明體系描繪思維

　　2.1太陽(yáng)能電池組件選型

　　描繪需要：廣州區域，負載輸入電壓24V功耗34.5W,每天作業(yè)時(shí)數8.5H,確保接連陰雨天數7天。

　?、艔V州區域近二十年年均輻射量107.7Kcal/cm2,經(jīng)簡(jiǎn)略核算廣州區域峰值日照時(shí)數約為3.424H；

　?、曝撦d日耗電量=12.2AH

　?、撬杼?yáng)能組件的總充電電流=1.05×12.2×÷（3.424×0.85）=5.9A

　　在這里，兩個(gè)接連陰雨天數之間的描繪最短天數為20天，1.05為太陽(yáng)能電池組件體系歸納丟失系數，0.85為蓄電池充電功率。

?、忍?yáng)能組件的最少總功率數=17.2×5.c=102W
　　選用峰值輸出功率110Wp、單塊55Wp的標準電池組件，大概能夠確保路燈體系在一年大多數情況下的正常運轉。

　　2.2蓄電池選型

　　蓄電池描繪容量核算比擬于太陽(yáng)能組件的峰瓦數要簡(jiǎn)略。

　　依據上面的核算知道，負載日耗電量12.2AH.在蓄電池充溢情況下，能夠接連作業(yè)7個(gè)陰雨天，再加上第一個(gè)晚上的作業(yè)，蓄電池容量：

　　12.2×（7+1）=97.6（AH），選用2臺12V100AH的蓄電池就能夠滿(mǎn)意需要了。

　　2.3太陽(yáng)能電池組件支架描繪

　　2.3.1傾角描繪

　　為了讓太陽(yáng)能電池組件在一年中接納到的太陽(yáng)輻射能盡可能的多，咱們要為太陽(yáng)能電池組件挑選一個(gè)最佳傾角。

　　關(guān)于太陽(yáng)能電池組件最佳傾角疑問(wèn)的討論，本次路燈運用區域為廣州區域，選定太陽(yáng)能電池組件支架傾角為16度。

　　2.3.2太陽(yáng)能LED照明體系抗風(fēng)描繪

　　在太陽(yáng)能路燈體系中，布局上一個(gè)需要十分重視的疑問(wèn)即是抗風(fēng)描繪?？癸L(fēng)描繪首要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風(fēng)描繪，二為燈桿的抗風(fēng)描繪。下面按以上兩塊別離做剖析。

　?、盘?yáng)能電池組件支架的抗風(fēng)描繪

　　依據電池組件廠(chǎng)家的技能參數材料，太陽(yáng)能電池組件能夠接受的頂風(fēng)壓強為2700pA.若抗風(fēng)系數選定為27M/s（相當于十級颶風(fēng)），依據非粘性流體力學(xué)，電池組件接受的風(fēng)壓只需365pA。所以，組件自身是完全能夠接受27M/s的風(fēng)速而不至于損壞的。所以，描繪中要害要思考的是電池組件支架與燈桿的銜接。

在本套路燈體系的描繪中電池組件支架與燈桿的銜接描繪運用螺栓桿固定銜接。
　?、坡窡魺魲U的抗風(fēng)描繪

　　路燈的參數如下：

　　電池板傾角A=16°燈桿高度=5M

　　描繪選擇燈桿底部焊縫寬度δ=4MM燈桿底部外徑=168MM

　　焊縫地點(diǎn)面即燈桿損壞面。燈桿損壞面反抗矩W的核算點(diǎn)p到燈桿遭到的電池板效果荷載F效果線(xiàn)的間隔為pQ=[5000+（168+6）/tAn16°]×Sin16°=1545MM=1.545M.所以，風(fēng)荷載在燈桿損壞面上的效果矩M=F×1.545。

　　依據27M/s的描繪最大答應風(fēng)速，2×30W的雙燈頭太陽(yáng)能路燈電池板的根本荷載為730N。思考1.3的安全系數，F=1.3×730=949N。

　　所以，M=F×1.545=949×1.545=1466N.m。

　　依據數學(xué)推導，圓環(huán)形損壞面的反抗矩W=π×（3r2δ+3rδ2+δ3）。

　　上式中，r是圓環(huán)內徑，δ是圓環(huán)寬度。

　　損壞面反抗矩W=π×（3r2δ+3rδ2+δ3）=π×（3×842×4+3×84×42+43）=88768mm3=88.768×10-6m3

　　風(fēng)荷載在損壞面上效果矩導致的應力=M/W=1466/（88.768×10-6）=16.5×106pA=16.5MpA《215MpA

　　其間，215MpA是Q235鋼的抗彎強度。

　　所以，描繪選擇的焊縫寬度滿(mǎn)意需要，只需焊接質(zhì)量能確保，燈桿的抗風(fēng)是沒(méi)有疑問(wèn)的。

　　2.4太陽(yáng)能LED照明體系操控器

　　太陽(yáng)能充放電操控器的首要效果是維護蓄電池。根本功用有必要具有過(guò)充維護、過(guò)放維護、光控、時(shí)控與防反接等。

蓄電池防過(guò)充、過(guò)放維護電壓通常參數如表1,當蓄電池電壓到達設定值后就改動(dòng)電路的狀況。

　　在選用器材上，當前有選用單片機的，也有選用比擬器的，計劃較多，各有特色和長(cháng)處，大概依據客戶(hù)群的需要特色選定相應的計劃，在此不逐個(gè)臚陳。

　　2.5太陽(yáng)能LED照明體系外表處置

　　該系列商品選用靜電涂裝新技能，以Fp專(zhuān)業(yè)建材涂料為主，能夠滿(mǎn)意客戶(hù)對商品外表顏色及環(huán)境協(xié)調一致的需要，一起商品自潔性高、抗蝕性強，耐老化，適用于任何氣候環(huán)境。加工技能描繪為熱浸鋅的基礎上涂裝，使商品功能大大進(jìn)步，到達了最嚴厲的AAMA2605.2005的需要，其它目標均已到達或超越GB的關(guān)聯(lián)需要。

　　3、完畢語(yǔ)

　　全體描繪根本上思考到了各個(gè)環(huán)節；光伏組件的峰瓦數選型描繪與蓄電池容量選型描繪選用了當前最通用的描繪辦法，描繪思維比擬科學(xué)；抗風(fēng)描繪從電池組件支架與燈桿兩塊做了剖析，剖析比擬全部；外表處置選用了當前最領(lǐng)先的技能技能；路燈全體布局精約而漂亮；通過(guò)實(shí)踐運轉證明各環(huán)節之間匹配性較好。

　　當前，太陽(yáng)能LED照明的初出資疑問(wèn)仍然是困惑咱們的一個(gè)首要疑問(wèn)?？墒?，太陽(yáng)能電池光效在逐步進(jìn)步，而價(jià)錢(qián)會(huì )逐步下降，同樣地市場(chǎng)上LED光效在疾速地進(jìn)步，而價(jià)錢(qián)卻在下降。與太陽(yáng)能的可再生、清洗無(wú)污染以及LED的環(huán)保節能比擬，慣例化石動(dòng)力日趨嚴重，而且運用后對環(huán)境會(huì )造成了日益嚴重的污染。所以，太陽(yáng)能LED照明作為一種方興未已的野外照明，展示給咱們的將是無(wú)量的生命力和寬廣的遠景。

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