整理太阳能LED路灯系统设计.docx

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整理太阳能LED路灯系统设计

课程设计

课程名称

班级

专业

学号

姓名

指导教师

提交日期

姓名课程设计成绩

评语：

指导教师（签名）

年月日

第1章绪论

1.1课程设计的意义

1.2总体工作原理

第2章新余市基本气象及地理情况

第3章设备选型

3.1LED路灯

3.2蓄电池

3.3组件

3.4控制器

3.5灯杆

第4章LED路灯设计

4.1太阳能LED路灯系统介绍

4.1.1系统基本组成简介

4.1.2太阳能LED路灯工作原理介绍

4.2太阳能LED路灯系统设计思想

4.2.1太阳能电池组件选型

4.2.2蓄电池选型

4.3 太阳能电池组件支架

4.3.1倾角设计

4.3.2抗风设计

第5章设计总费用及性价比分析

5.1经济效益

5.2性价比分析

参考文献

心得体会

关键词:

高效.节能.环保

摘要：

系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、LED灯头、控制箱（内有控制器、蓄电池）和灯杆几部分构成

第1章绪论

1.1课程设计的意义

在全球节能环保的绿色大潮下，用LED路灯替代传统路灯自然成为人们关注的焦点。

从我国道路照明灯具的使用情况来看，最常见的路灯照明光源为高压放电（HID）型式，如高压钠灯、金卤灯以及低压钠灯和高压汞灯等。

其缺点是：

1、传统路灯的光源中含有重金属物质，污染环境，而且光源为球形发光，光发散不易控，光线易溢出指定照射区域，所以形成光污染；2、传统路灯光源的能耗是LED的5-10倍，在我们国家照明用电约占总电量的12%。

如果按保守估计，2010年我国总发电量将达到30000亿度，照明用电约3600亿度，其中将近70％的用于道路照明。

如能节约一半的道路照明用电将近1300亿度，相当于三峡电站的年发电量的1.5倍。

3、在显色性方面：

传统路灯较差，显色指数只能达到20～40左右；4、在均匀度方面：

传统路灯均匀度低，垂直照度虽可达道路照明标准，但边缘照度远远低于垂直照度，均匀度差，不能达到道路照明标准；5、传统路灯只能达到“亮”的层次，谈不上照明“质”的层次。

1.2总体工作原理

利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。

蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。

第二章新余市基本气象及地理情况

新余市位于江西省中部偏西，浙赣铁路西段，地处北纬27°33′～28°05′，东经114°29′～115°24′。

全境东西最长处101.9公里，南北最宽处65公里，东距省会南昌市150公里，东临樟树市、新干县，西接宜春市袁州区，南连吉安市青原区、安福县、峡江县，北毗上高县、高安市。

新余市属亚热带湿润性气候，具有四季分明、气候温和、日照充足、雨量充沛、无霜期长、严冬较短的特征。

3月下旬初至5月下旬中为春季，气温回升，雨水增加，冷暖多变，常有低温阴雨天气。

5月下旬中至9月下旬中为夏季，初夏（5月下旬中至6月底）温度适宜，雨水充沛；盛夏（7～8月）天气炎热，常有干旱。

9月下旬中至11月下旬初为秋季，晴天多雨天少，有干旱，9月下旬多秋寒。

11月下旬初至3月下旬初为冬季，严冬多霜雪，冻害常发生。

新余市常年气候温和，年平均气温17.7℃，年平均地温值20.1℃，年平均相对湿度80%。

年平均降雨量1594.8毫米，第二季度占46%，年平均蒸发量1497.8毫米。

历年平均日照时数为1655.4小时，年平均日照百分率为38%。

无霜期280天左右。

第三章设备选择

3.1LED路灯

产品名称:

镁合金LED太阳能路灯-10产品型号:

WD-LD-30

功率

42W

60W

80W

100W

色温

5000-6500K

显色指数（RA）

>85

工作电压

12V/24V

灯具效率

>90%

光通量

3990lm

5700lm

7600lm

9500lm

光源寿命

50000H

防护等级

IP65

适用高度

6-8m

8-10m

特殊技术要求

　　1灯具电性能:

LED路灯在标称的额定电源电压及额定频率下工作时，其实际消耗的功率与额定功率之差不应大于10%，功率因素不应小于0．92。

　　2防护等级:

LED路灯防护等级A级不低于IP67；B级不应低于IP66。

　　3平均寿命:

LED路灯的额定平均寿命不应低于30000h。

　　4最大温度:

LED路灯额定最大温度Tc值不应大于58℃。

　　5最大热沉温度:

灯具内各个LED管的最大热沉温度不应大于65℃。

　6抗扰度:

浪涌抑制性能的电压保护水平应不低于2kV（线—线）/4kV（线—地）。

发现规划存在重大环境问题的，审查时应当提出不予通过环境影响报告书的意见；　　7配光特性:

灯具中部分LED灯泡熄灭或整灯调光时，其光斑形状和路面照度均匀性不应发生明显变化

（1）非煤矿矿山的建设项目（注：

对煤矿建设项目有单独特别规定）；8适应湿度：

≤95

3.2蓄电池

（3）建设项目对环境可能造成影响的分析、预测和评估。

产品说明：

操作温度范围：

-20℃∽+45℃/-4℉+113℉充电方式：

推荐恒压限流方式

（5）公众意见采纳与不采纳的合理性；浮冲电压：

13.6V-13.8V@25℃/77℉最大充电电流：

0.25C10安培@25℃/77℉

自放电电流：

每月<3%@20℃/68℉外壳材料：

ABS（阻燃ABS材料可选）

（3）对环境影响很小、不需要进行环境影响评价的建设项目，填报环境影响登记表。

使用方式

安全评价的基本原则是具备国家规定资质的安全评价机构科学、公正和合法地自主开展安全评价。

循环使用

（三）安全评价的内容和分类浮充使用

（6）评价结论。

使用方式

第二节　安全预评价14.6V-15.0

13.6V-

3.8V

（3）评价单元划分应考虑安全预评价的特点，以自然条件、基本工艺条件、危险、有害因素分布及状况便于实施评价为原则进行。

充电时间

12个小时（50%DOD）

24个小时（100%DOD）

>48小时

温度系数

-0.018Vpb℃

设计寿

500次（50%DOD）

3-5年（33AH以下）

8-10年（33AH以上）

主要特性

　　安全密封没有自由酸　维护简单

　　使用寿命长质量稳定，可靠性高

环境和使用条件

（1）避免将电池与金属容器直接接触，应采用防酸材料，否则会引起冒烟或燃烧。

（2）使用指定的充电器充电，否则可能会引起电池过热、放气、泄露、燃烧或破裂。

（3）将电池使用在医护设备中时，请安装后备电源，否则主电源失效会引起伤害。

（4）将电池放在远离能产生火花设备的地方，否则火花可能会引起电池冒烟或破裂。

（5）不要将电池放在热源附近（，否则会引起电池过热、泄漏、燃烧或破裂。

（6）应用中电池数目超过一只时，请确保电池间连接无误，且与充电器或负载连接无误，否则会引起电池破裂、燃烧或电池损害，某些情况下还会伤人。

（7）电池的指定使用范围如下。

超出此范围可能会引起电池损害。

电池正常操作范围：

77.F（25℃）电池放电后：

5.F到122.F（-15℃到50℃）

充电后：

32.F到104.F（0℃到40℃）储存中：

5.F到104.F（-15℃到40℃）

3.3组件

∙技术参数：

∙型号：

SHA-PV-TH电源：

ACø3 380V 50Hz

∙工作室尺寸：

深*宽*高 1000*1000*1500 单位：

∙温度范围：

-40℃~100℃交变温度范围：

-40℃~100℃

∙湿度范围：

20%~98%R·H（40~90℃）交变湿度：

75%~95%R·H（25~85℃）

∙温度波动度：

≤±0.5℃温度偏差度：

≤±2℃

∙升降温速率：

1.0~3.4℃/min（线性可调）湿度偏差：

+2、-3%R·H

∙时间范围：

0~9999H可调总功率：

32KW、38KW

∙太阳能电池板，太阳能电池板型号，太阳能电池板厂家：

产品名称

太阳能电池板

型号

SFM180

尺寸（mm）

1580*805*50

转换效率（%）

最大功率pmax（W）

180

最佳工作电压Vm（V）

36.0V

开路电压Voc（V）

45.0V

最佳工作电流Im（A）

5.00

短路电流Isc（A）

5.20

太阳能电池板主要特性：

1.本组件是由高效晶体硅电池片串并联，用高透光超白布纹钢化玻璃，抗老化EVA和优良耐火性TPT热压密封而成，外加阳极化优质铝合金边框，具有效率高，寿命长，安装方便，抗风，抗冰雹能力强等特性。

2.太阳能电池板采用密封防水，高可靠性多功能接线盒，使用安全，方便，可靠。

使用寿命可达25年以上。

广泛用于光伏电站，并网发电,屋顶系统，家用供电系统，太阳能移动电源，通讯电源，太阳能灯具，太阳能建筑等领域。

电池板电压：

12V/24V电池板寿命：

25年适用范围：

交通信号灯，游艇电池充电，电动车电池充电，电站等

产品保修期：

12个月冲压件：

可带电池板冲压件，方便安装

3.4控制器

技术参数

型号

GHL-Ⅰ

GHL-Ⅱ

GHL-Ⅲ

负载额定工作电压

DC12V；DC12V/24V；DC24V

额定充电电流

10A

15A

额定负载电流

10A

15A

系统电压

DC12V；DC12V/24V；DC24V

过载、短路保护

1.25倍电流20秒，1.15倍电流5秒，≥3倍工作电流保护动作

空载损耗

≤6ma

充电回路压降

不大于0.26V

放电回路压降

不大于0.15V

超压保护

17V/34V

提升充电压

14.6V×2/24V；（维持时间：

10min）（仅当出现过放电时调用）

直流充电电压

14.4V;×2/24V；（维持时间：

10min）

浮充

13.6V;×2/24V；（维持时间：

直至降到充电返回电压动作）

充电返回电压

13.2v；×2/24V；

工作温度

-35℃~+60℃

温度补偿

-5mv/℃

欠压电压

12.0V；×2/24V；

过放电压

11.2V；×2/24V；

过放返回电压

12.6V；×2/24V

控制方式

PWM脉宽调制

主要优点

1、防水、防潮性能好。

2、散热性能好。

3、直接拖线模式，避免了接线端子进水腐蚀及短路的现象。

4、路灯夜间歇灭后，可在天明前自动照明2小时左右，有效避免夜间不必要的资源浪费。

备注：

GHL-Ⅰ型太阳能低压直流控制器：

70元/台。

3.5灯杆

路灯LED路灯灯杆,照明灯品牌：

上扬之光，规格：

光源类型:

钠灯，功率:

150W-400W，材质:

金属，电压:

220（V），品牌:

上扬之光，型号:

路灯-101，外形尺寸:

6000-12000（mm），主要

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