LED光伏路灯系统的设计

LED光伏路灯系统的设计

LED光伏路灯系统的设计

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
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LED光伏路灯系统的设计


LED光伏路灯系统的设计

摘要:全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现得尤为突出,节能和环保是中国实现社会经济可持续发展急需解决的问题。太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源,太阳能作为一种巨量可再生能源,也是是取之不尽、用之不竭。太阳能作为一种安全、环保新能源越来越受重视。同时,随着太阳能光伏发电技术的发展和进步,太阳能灯具产品在环保节能的优势,太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等方面的应用已经逐渐形成规模,太阳能发电在路灯照明领域发展已经日趋完善。本文对LED太阳能路灯系统的设计首先了解了无锡地区的地理及基本气象,在考虑到无锡地区的地理及气象所设计的太阳路灯。

关键词:光伏太阳能发电;路灯的设计;新能源

Abstract:Global energy shortage and environmental pollution in China's rapid economic development was particularly prominent, energy saving and environmental protection is urgent for China to achieve social and economic issues of sustainable development. With the intensification of the world's energy crisis, countries are seeking ways to solve the energy crisis, a road is seeking to take advantage of new and renewable sources of energy; the other one is looking for new energy-efficient technologies to reduce energy consumption, improve energy efficiency . Solar energy is the earth's most common and most direct clean energy, solar energy as a huge amount of renewable energy, but also is inexhaustible. Solar energy as a security, environmental protection and new energy increasing. Meanwhile, with the application of solar photovoltaic technology development and progress, the advantages of solar lighting products in eco-friendly, solar lights, garden lights, lawn, etc. have been gradually scale solar power development in the field of street lighting has been increasingly improved. This design of the LED solar street lighting system, first understand the geography and basic meteorological Wuxi region, taking into account the geographical and meteorological Wuxi area designed solar lights.

Keywords:Photovoltaic solar power; The design of street lamp; New energy

任务要求:完成无锡地区光伏路灯项目设计、设备选择等。包括铅蓄电池的容量及型号选定,逆变技术,LED技术,太阳能电池板的功率及型号选择,控制器选型,路灯灯杆本身的防风防雨的设计,以及总体的电路接线方案的设计等。

重点:项目的设计,光伏组件、蓄电池、控制器等的选型。

资料查找:查找关于光伏路灯的资料,了解光伏发电的原理,了解国家对光伏发电的政策支持。

应完成任务:项目设计、设备选型。

二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等)

研究内容:硬件方面,包括铅蓄电池的容量及型号选定,逆变技术,LED技术,太阳能电池板的功率及型号选择,控制器中单片机的选择,路灯灯杆本身的防风防雨的设计,以及总体的电路接线方案的设计等。软件方面,通过程序控制路灯的开灯关灯时间等。 

总体上包括的技术路线:硬件设计,设备选型等。

 

要解决的问题: 

1.根据要求,进行光伏路灯系统设计。 

2.根据设计,设备选型。 

 

预期目标:太阳能路灯跟普通路灯控制电路功能基本一样,都是为了完成晚上亮灯,早晨熄灯的作用,还有就是对蓄电池的充电管理。国内外常用的控制器有单独的光控制型、时钟控器型、经纬型控制器型等,但由于其工作原理不同,各有优缺点。

单独的光控型一般采用感光探头,当晚上光线弱时,自动开启路灯;早上光线较强时,自动关闭路灯,达到自动控制的作用。为节省电力,早期的光控开关,使用分立半导体器件,电路复杂,元器件较多,体积也较大,并且故障率高。随着半导体技术的发展,出现了时基集成电路,如NE555等,使光控开关电路简化。感光探头是影响光控开关性能的关键元器件,同时对它安装位置也有一定要求,力求避免各种干扰光线,但在实际使用中,感光探头难以判断各种干扰光线,经常会产错误动作。

采用时钟控器型的路灯控制器,要预先设定开关时间,使路灯按时亮灯、准时熄灯,从而达到自动控制的目的。优点是定时开关预先设定的开关时间不受外界干扰,除本身故障外不会产生误动作。缺点是不能根据季节变化和特殊的天气情况自动变换开关时间,需人工经常调整开关时间,费时费力,不利于节省电力。近几年还出现将电子钟LED液晶显示为一体的集成块,体积小、外围元器件少,可设六组开关点,有星期功能,许多厂家大量生产该产品,现在大多用于路灯控制中。经纬型控制器采用单片机技术,模拟日照规律,晚上能自动开灯、早晨能自动关灯。它采取光控开关时间的优点,克服了光控开关易受干扰的缺点,取钟控器时间准确之长处,克服了定时开关不会自动变换开关时间之短处。目前路灯控制常采用这种控制方式,但其价格较高,在路灯中使用将会增加不必要的成本。

本项目是根据要求,进行光伏路灯系统设计,并根据设计,设备选型,构建一个完整的光伏路灯系统。

目录

第一章 绪论 1

1.1 无锡市地理情况及基本气象 1

1.2 LED太阳能路灯系统的组成及功能 1

1.3 太阳能路灯照明系统工作原理介绍 2

1.4 设计思路及其设计原则 2

1.5无锡市led路灯设计要求 2

第二章 LED路灯系统设备介绍 3

2.1 灯杆 3

2.2. LED路灯的定义 3

2.2.1 LED的结构及发光原理 3

2.2.2 LED路灯的特点与应用优势 4

2.2.3 无锡市照明灯具的具体要求主要有以下几个指标: 5

2.3 太阳能电池板 5

2.3.1硅太阳电池的工作原理与结构 6

2.3.2太阳能电池的基本特性 8

2.3.3 太阳能电池板组件构成 9

2.4 蓄电池 9

2.4.1铅酸蓄电池的结构 9

2.5太阳能控制器 10

2.5.1 控制器的基本工作原理 10

2.5.2蓄电池充电 11

2.5.3 蓄电池给LED供电 12

第三章 无锡市LED太阳能路灯系统的设计 12

3.1 灯杆的高度以及挑臂长度的确定 12

3.1.1路灯间距 12

3.1.2 安装高度的确定 13

3.2 LED功率的确定 13

3.2.1、“利用系数”U 13

3.2.2维 护 系 数 14

3.3 最佳倾角和方位角的设计 14

3.4 LED路灯系统蓄电池数量的设计 15

第四章 LED太能能路灯系统设备选型 17

4.1灯具的选择 17

4.1.1 led灯具的选择 17

4.2灯杆的选择 17

4.2.1 选择灯杆遵循的基本的原则 17

4.2.2 灯杆选择应考虑的内容 17

4.3太阳能电池组件的选择 17

4.3.1 太阳能电池板的选择 17

4.3.2 太阳电池组件的基本要求 18

4.3.3 单晶硅太阳能电池组件技术参数 18

4.4 蓄电池的选型 19

4.5 控制器的选择 19

4.5.1蓄电池充电控制基本原理 19

五 结 论 20

致谢 21

参考文献 21

第一章 绪论

1.1 无锡市地理情况及基本气象

无锡市气候特征是:四季分明,热量充足,降水丰沛,雨热同季,灾害频繁。年平均气温15.6℃,极端最高气温38.9℃,极端最低气温-12.5℃。年平均降水量1079.3毫米,一年平均雨日126天。年平均日照时数1983.8小时,日照百分率45%。一年中最热是7月,月平均气温28.0℃,月平均降水量157.7毫米,月平均雨日12天,月平均日照时数216.5小时,日照率50%。一年中最冷是1月,月平均气温2.9℃,月平均降水量42.3毫米,月平均雨日9天,月平均日照时数134.7小时,日照百分率42%。根据以上所述无锡地区有利于光伏设备的采用。

参考文献

[1] 王常贵,王斯成.太阳能光伏发电实用技术[M].北京:化学工业出版社,环境·能源出版中心,2005:8-100

[2] 赵争鸣,刘建政,孙晓瑛,袁立强.太阳能光伏发电及其应用[M].北京:科学出版社,2005:1-80

[3] 沈辉,曾祖勤.太阳能光伏发电技术[M].北京:化学工业出版社,2005:10-198

[4] 唐征,毛贤仙.胶体电解质在VRLA蓄电池中的研究[J].电池.2004,34(4):304

[5] 李安定.太阳能光伏发电系统工程[M].北京:北京工业大学出版社,2001:2-205

[6] 国家电网公司基建部编.电网建设新技术[M].北京:中国电力出版社,2005:1-252

[7] 蓝毓俊.现代城市电网规划建设与建设改造[M].北京:中国电力出版社,2004:4-58

[8] 符国绣.城市电力网[M].广州:广东科技出版社,2004:3-211

[9] 赵争鸣,刘建政,孟朔等.太阳能发电综合应用系统[M].北京:电力电子出版社,2003:150-198


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