太阳能路灯设计方案计算方法及依据.docx
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太阳能路灯设计方案计算方法及依据
太阳能路灯设计
太阳能路灯设计
太阳能路灯由太阳能电池板（包括支架）、灯头、控制箱（内有控制器、蓄电池等）和灯杆、基础等几部分构成。
太阳能路灯一般各自成供电系统，不与常规路灯供电网络连接。
太阳能路灯系统主要有12V与24V两种。
一太阳能电池选择
l.类型
太阳能电池将太阳能转换为电能。
较实用的有单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池等三种。
1）单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定．适合在阴雨天比较多、阳光相对不是很充足的南方地区使用；
2）多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单，价格比单晶硅低．适合在太阳光充足、日照好的东西部地区使用；
3）非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低，适合在室外阳光不足的地区使用。
2．工作电压
太阳能电池的工作电压约为蓄电池电压的l.5倍，才能保证给蓄电池正常充电。
如给6v蓄电池充电需要用8～9V
太阳能电池,给12V蓄电池充电需要用15～18V太阳能电池。
给24V蓄电池充电需用33～36V太阳能电池。
3.输出功率Wp
太阳能电池的单位面积输出功率约127Wp／m2。
太阳能电池一般由多个太阳能单元电池串联组成，其容量取决于照明光源、线路传输部件所消耗的总
功率以及当地太阳能辐射能量。
太阳能电池组输出功率宜为光源功率的3～5倍以上：
光照丰富、开灯时
短地区为（3～4）倍以上，反之为（4～5）倍以上。
4平均峰值日照时数h
太阳能电池输出功率Wp即是标准太阳光照条件下，欧洲委员会定义的10l标准，辐射强度1000W/m2,
大气质量AM1.5，电池温度252C条件下，太阳能电池的输出功功率。
不同的时间，不同的地点，同样一块太阳能电池的输出功率是不同的。
所谓标准条件，接近平时晴天中午前后的太阳光照条件。
表——1我国不同地区天阳光照条件
区域划分
丰富地区
比较丰富地区
可以利用地区
贫乏地区
年总辐射量（KJ/cm2.年）
≥580
500～580
420～500
≤420
地域
内蒙西部、甘肃西部、新疆南部、青藏高原
新疆北部、东北、内蒙东部、华北、陕北、宁夏、甘肃部分、青藏高原东侧、海南、台湾
东北北端、内蒙呼盟、长江下游、福建、广东、广西、贵州部分、云南、河南、陕西
重庆、四川、贵州、广西、江西部分地区
连续阴雨天数
2
3
7
5
特征
年日照≥3000h
百分率≥0.75
年日照2400～3000h
百分率0.60.7
年日照1600～2400h
百分率0.6～0.4
年日照≤1600h
百分率≤0.4
表——2年总辐射量与日平均峰值日照时数对应表
年辐射总量（KJ/cm2.年）
420
460
500
540
580
620
660
700
740
平均峰值日照时数（h）
3.19
3.50
3.82
4.14
4.46
4.78
5.10
5.42
5.72
5．太阳能池组选择和安装
路灯杆一般在5m以上，重心较高．大部分太阳电池板都是悬挂式，为增强整套设备的抗风力，一般
选择多块太阳电池板组成所需要的组件功率。
表——3我国主要城市年平均日照时间及最佳安装倾角
城市
纬度
最佳倾角（0）
年平均日照时间（h）
城市
纬度
最佳倾角（0）
年平均日照时间（h）
哈尔滨
45.68
+3
4.4
杭州
30.23
+3
3.42
长春
43.90
+1
4.8
南昌
28.67
+2
3.81
沈阳
41.77
+1
4.6
福州
26.08
+4
3.46
北京
39.8
+4
5
济南
36.68
+6
4.44
天津
39.10
+5
4.65
郑州
34.72
+7
4.04
呼和浩特
40.78
+3
5.6
武汉
30.63
+7
3.80
太原
37.78
+5
4.8
长沙
28.20
+6
3.22
乌鲁木齐
43.78
+12
4.6
广州
23.13
-7
3.52
西宁
36.75
+1
5.5
海口
20.03
+12
3.75
兰州
36.05
+8
4.4
南宁
22.82
+5
3.54
银川
38.48
+2
5.5
成都
30.67
+2
2.87
西安
34.30
+14
3.6
贵阳
26.58
+8
2.84
上海
31.17
+3
3.8
昆明
25.02
-8
4.26
南京
32.00
+5
3.94
拉萨
29.70
-8
6.7
合肥
31.85
+9
3.69
二．蓄电池选择
蓄电池在有光照太阳能电池板所发出的电能储存起来，到夜晚需要照明的时候再释放出来。
有厂家开发出不用蓄电池的太阳能路灯系统；太阳能电池组与电网并联．由控制电路进行切换．投资
少，运行和维修费用省，能耗少，系统运行稳定。
适用于近市网的路灯．庭院灯．广告灯箱等。
重点讨论有蓄电池的太阳能路灯系统．
1．类型选择
1）铅酸（CS）蓄电池：
适于低温高倍率放电，比能量偏低，目前大部分太阳能路灯采用。
密封免维护，
价格低。
注意防止铅酸污染，应逐步淘汰。
2）镍镉（Ni-Cd）蓄电池：
放电倍率高、低温性能好，循环寿命长，小型系统采用。
注意防止镉污染。
3）镍氢（Ni-H）蓄电池：
高倍率放电，低温性能好，价格便宜，无污染，为绿色环保电池。
小型系统采
用。
要大力提倡．
目前广泛采用的有铅酸免维护蓄电池，普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池三种。
2．容量选择
蓄电池容量过小，不能满足夜晚照明的需要；容量过大，蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池寿命，
也造成浪费。
蓄电池容量（Ah）与负载容量（Ah）之比宜在3～6倍以上：
连续阴雨天数较少地区约为3～4倍以上
，连续阴雨天教较多地区约为5～6倍以上。
3．蓄电池联结
并联连接时．要考虑各单体电池间的不平衡影响。
并联组数不宜超过4组。
注意蓄电池防盗。
三．控制器
太阳能路灯的运行由控制器来控制。
控制器大都实现了智能控制．控制器应具有以下功能：
1．路灯控制
光控、时控、温控等功能供选择。
具有调光（或半夜灯）功能．
2．蓄电池管理
对蓄电池充放电条件加以限制，延长其使用寿命：
1）防反充电控制：
2）防过充电控制：
3）防过放电控制；
4）温度补偿。
3．自动保护
太阳电池反接保护、蓄电池反接保护、蓄电池开路保护、夜间防反充保护、输出短路保护等。
4．数码显示
显示太阳能路灯主要参教：
蓄电池电压、太阳电池光伏电压等。
5．控制器电压
控制器电压=蓄电池电压。
四.太阳能电池倾角设计
太阳能电池倾角是指太阳能电池板平面与水平地面的夹角。
太阳能电池组件倾角（指太阳电池板平面与地平面夹角）在技术界多有探讨。
倾斜角度按所在地理位
置（纬度等）确定；将太阳能电池板正面正对太阳（或正南稍偏西），倾角与当地纬度一致既可．如条件允许·
太阳能电池板的倾角可随季节变化做出相应调整。
我国主要城市的太阳能电池安装倾角参照“表——3”。
五．太阳能路灯抗风设计
1太阳能电池组件抗风设计
根据最大风力的大小进行太阳能路灯抗风设计：
表——4风力和风速对应关系
名称
最大风速（m/s）
风力（级）
名称
最大风速（m/s）
风力（级）
热带低压（TD）
10.8～17.1
6～7（底层中心）
台风（TY）
32.7～41.4
12～13
热带风暴（TS）
2～24.4
8～9
强台风（STY）
41.5～50.9
14～15
强热带风暴（STS）
24.5～32.6
10～11
超强台风（SuperTY）
＞51.0
≥16
注：
摘自“GB/T19201-2006”．
、我南方沿海台风偏多，太阳能路灯灯杆至少应能抗12级台风，北方多数地区应能抗10级大风。
2．路灯灯杆的抗风设计
1）太阳能组件：
厂家应保证能承受当地的风速而不至于损坏，重点是电池组件支架与灯杆的连接。
2）灯杆和基础；路灯灯杆和基础的抗风设计与电池板高度、面积、倾角及灯杆结构、当地最大风速等
有关，应由灯杆厂家或结构专业进行计算和设计，保证最大风速时太阳能路灯灯杆的稳定性。
六．太阳能照明主要光源和应用
光源与太阳能系统有两种形式：
1）太阳能立供电的HID灯电子镇流器（或称触发器，下同。
）：
直接由蓄电池供电．实际上是DC／AC高额变换器．因此．太阳能路灯照明系统一般无需另加DC／AC逆变器，减少了电路损耗。
此形式适合新建太阳能路灯工程。
2）配传统HID灯电子镇流器：
接于AC220市电电源．其电子镇流器本质上是AC／DC／AC高频变换器。
如与太阳能系统连接，需在蓄电池与HID灯电子镇流器间增加DC／AC小功率逆变器。
此形式适合路灯改造。
3）应用；太阳能LED灯、HID灯、无极灯路灯功率多在70W以下．个别在lOOW以上．一般用在支路和人行道照明。
小功率太阳能LED灯、节能灯用在草坪、景观照明。
七．防雷和接地
l.属安全电压
太阳能路灯一般使用DCl2V或DC24V．属安全电压，不做电气保护接地．
2.防雷接地
1）不可用路灯、太阳能电池板作为接闪器；
2）用金属灯柱兼作接闪器和引下线：
3）路灯基础钢筋笼在-0.50m以下其钢筋表面积太于0.37m2时，可作为防雷接地体。
否则应增加人工接地极，接地电阻≤10欧．必要时将接地体连接。
接地做法同一般路灯
4）在路灯控制器内设置TVS（瞬态电压抑制）防雷保护．
太阳能路灯设计举例
倒：
郑州市某道路人行道拟安装LED太阳能路灯．灯高5，路灯输入电压24V，功率70W，每天工作8.5h．
保证连续阴雨天数7天提供照明。
试进行LED太阳能路灯设计．
1太阳能电池选择
1）郑州市年平均日照时间：
查“表——3”：
4.04h。
2）路灯日耗电：
（70/24）*85=24.79（Ah）
3）蓄电池组总充电电流：
（24．79*105）／（4．04*085）=7.58（A）
l.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，O．85为蓄电池充电效率．
4）太阳能电池组总功率t
7.58*34．8=263.78（W）
选择2块Pm=135W太阳能电池板并联．最佳工作电压34.8v．最佳工作电流3.88A．组件尺寸800*1580*50
（mm）。
2．蓄电池选择
蓄电池容量:
7.58*（7+1）=60.64（Ah）
选择24V一70Ah的免维护铅酸蓄电池。
3．控制器
选择智能型控制器．根据郑州市路灯系统要求调整控制器参数，井对路灯蓄电池等进行保护
4．太阳能电池倾角
青“表——3”，郑州市太阳能电池倾角：
34．720+70=4I.720
太阳能电池组方向正南稍偏西，与地平线倾角41.720
5.灯柱抗风设计
尽量采用太阳能路灯成套产品,由厂家提供合格配套抗风灯柱实物和基础图纸。
或由结构专业技术人员根据本地气候条件对灯杆和基础抗风进行设计或验证。
六年级下册语文培优测试卷
（一）
第一部分：
词语积累与运用
一、将下列句中画线的俗语换成一个意义相当的四字成语。
1、人家又没有明确是说你，你去解释，不是此地无银三百两吗？
（）
2、他的结局，对于那种这山望着那山高的人，也是一个极好地教训。
（）
3、再不动动脑子，还是这样干下去，肯定是井里打水往河里倒。
（）
4、让我这个大老粗在这么多人面前作报告，这不是赶鸭子上架吗？
（）
二、将成语补充完整。
只许州官放火，（）
以其人之道，（ ）
千里之行（ ）
（ ），死而后已
（ ），路人皆知
天下兴亡，（ ）
三：
依次填入下列各句横线处的词语，最恰当的一组是（）
如果不是秋风将种子吹下茎秆，那种子不是要被酷寒所冻僵吗？
是秋风，把叶子介绍给根须，使它找到了_______生命的母体；是秋风，把种子藏进了厚实的泥土，使它有了一个_______春天的温床；是秋风，把果实领进了一个个温暖的家，使它_______了生命的胚胎。
A．延伸萌生保持B。
延续萌动保持
C．延续萌生保存D。
延伸萌动保存
四、下列词语搭配完全正确的一项是（）
A．提高认识价钱便宜解决疑难保卫公物
B．反映情况身体强大发扬风格灌溉稻田
C．发现问题远大理想参观演出改正错误
D．改善生活天气晴朗安排工作工作认真
五、在括号里填上恰当的反义词。
（1）春天对（）正如秋天对（）
（2）简单对（）正如复杂对（）
（3）详细对（）正如简略对（）
（4）（）对湖水正如（）对海洋。
（5）保护环境是（）的，破坏环境是（）的。
第二部分阅读部分
梦结束的地方
有人做过统计，迄今为止，大约有五百人成功地等上了珠穆朗玛峰顶，亦大约有五百人在攀登过程时献出了宝贵的生命。
无论这个统计数字属实与否，都不折不扣地表明，攀登珠穆朗玛峰生死系于一线，代价极其残酷。
因攀登珠穆朗玛峰而遇难的勇士净庚华去世后，笔者走进他的独居，目睹的是一个痴迷登山者的世界：
墙上贴满了登山明星的照片、珠峰风景画、挂满了登山爪、登山靴、滑雪杆。
他用13年的漫长岁月做准备，为此放弃了婚烟，离开了心爱的女儿，甚至不惜失去性命。
无限风光，唯有触天者才领略得到吧！
一位朋友成功地登上了海拔6400米的一座山峰，我问他，那种高处不胜寒的峰巅之感一定惊魂动魄吧？
没有一丝尘埃的繁星，广袤深邃如宝石样的天宇，还有洁白无暇的冰雪，一定让人的肺腑都透明了！
朋友却一本正经地摇头道：
“完全不是这样的，冰天雪地的山头上能有什么吸引力？
天幕、繁星、晶莹的冰雪，那是使人塑造的仙境。
当时的情形根本不浪漫，巨大的风裹着彻骨风寒，满眼白茫茫的，就这些。
”
真就这些，这么令人失望吗？
答案如此肯定。
那么，为什么要登山呢？
不要命地登那么高的山，想证明什么？
英雄气概？
挑战极限的能力？
我费解而又焦急地望着朋友。
朋友悠悠地说：
“那一刻，我只觉得一颗心从喉咙里咯噔一下子回到胸膛里去了，就像做了个痛苦而又漫长的梦，我终于可以释怀了。
”
那是梦结束的地方，高耸入云。
这梦扯着生命的脚步，一路跋涉，万水千山，赴汤蹈火。
（）那座山叫什么名字，在地壳上，在实验室中，（）在书本里，（）充满了诱惑。
明白了吗？
生命原来是梦想的一架梯子，可以一直延伸到梦想成真的那一刻，只要你永不放弃。
1.“梦结束的地方”指的是什么？
用自己的话简要回答。
________________________________
________________________________________________________________________________
2.给第五自然段括号处选择恰当的关联词，正确的一项是（）
A.因为还是那B.即使只要就、
C.如果那么就D.无论还是都
3.第三自然段，朋友说“当时的情形根本就不浪漫”。
这里的“浪漫”指（用原文里的话来回答）____________________________________________________________________。
他说“不浪漫”的原因是（用原文句子来回答）______________________________________。
4.第4自然段中，朋友说：
“我终于可以释怀了。
”这里的“释怀”的意思是__________________
_______________________________________________________________________________。
他“终于可以释怀的原因是_______________________________________________________。
5.短文第6自然段与文题“梦结束的地方“是_____________________关系，在文中起的作用是___________________________________。
你对这段文字的理解是____________________。
6.你的理想是什么？
你怎么实现它？
（3分）
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
穿透灵魂的微笑
非洲的一座火山爆发了，随之而来的泥石流狂泻而下，迅速扑向座落在山脚下不远处的一个小山庄。
农舍、良田、树木，一切的一切都没有躲过被冲毁的（劫难困难）。
滚滚而来的泥石流惊醒了睡梦中的一个十四岁的小女孩。
流进屋内的泥石流已上升到她的颈部。
小女孩只露出双臂、颈和头部。
及时赶来的营救人员围着她一筹莫展。
因为对遍体鳞伤的她来讲，每一次拉扯无疑是一种更大的（伤害危害）。
此刻房屋早已倒塌，她的双亲也被泥石流夺去生命，她是村里为数不多的幸存者之一。
当记者把摄像机对准她时，她始终没有叫一个“疼”字，而是咬着牙微笑着，不停地向营救人员挥手致谢，两臂做出表示胜利的“V”字形。
她（坚信相信）政府派来的营救人员一定能够救她。
可是，营救人员倾尽全力也没能从固若金汤的泥石流中救出她。
小女孩始终微笑着挥着手一点一点地被泥石流（淹没掩盖）。
在生命的最后一刻，她脸上流露着微笑，手臂一直保持着“V”字形。
那一刻仿佛漫长如一个世纪，在场的人含泪目睹了这庄严而又悲惨的一幕。
世界静极，只见灵魂独舞。
死神（ ）可以夺去人的生命，（ ）永远夺不去生死关头那“V”字所蕴含的信念和精神！
常常在生命边缘蕴含着震撼世界的力量，让人生所有的苦难如轻烟般飘散。
世界上最坚硬不屈的就是那在苦难中的微笑着、痛苦着、高扬信念旗帜的灵魂。
1、在括号内选择合适的词。
2、在“（ ）”处填上合适的关联词。
3、写近义词：
蕴含（ ）震撼（ ）
一筹莫展（ ）遍体鳞伤（ ）
4、“V”字形代表 _____________________________________________，“庄严而又悲惨的一幕”是指 ____________________________________________________________________
5、你是怎么理解“世界静极，只见灵魂独舞”这句话的?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6、请再读一读题目，思考：
为什么说小女孩的微笑是“穿透灵魂”的呢？
请写一写你的理解：
__________________________________________________________________________
7、读了《穿透灵魂的微笑》这篇短文，你有什么感受？
请联系生活实际谈一谈：
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
第三部分：
作文积累与运用
题目：
我与_______的较量。
友情提示：
生活与学习中经常有较量，有的是明的，有的是暗的，有时与人，有时与物……请你先把题目补充完整，再写一篇作文，字数在500左右。
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