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4米太阳能路灯原理

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4米太阳能路灯原理

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太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电,免维护阀控式密封蓄电池(胶体电池)储存电能,超高亮LED灯具作为光源,并由智能化充放电控制器控制,用于代替传统公用电力照明的路灯,无需铺设线缆、无需交流供电、不产生电费;采用直流供电、控制;具有稳定性好、寿命长、发光效率高,安装维护简便、安全性能高、节能环保、经济实用等优点,可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等场所。

4米太阳能路灯原理

太阳能路灯LED光源

1.发光效率高,耗电量小,使用寿命长,工作温度低。

2.安全可靠性强。

3.反应速度快,单元体积小,绿色环保。

4.同亮度下,耗电是白炽灯的十分之一,荧光灯的三分之一,而寿命却是白炽灯的50倍,荧光灯的20倍,是继白炽灯、荧光灯、气体放电灯之后的第四代照明产品。

5.单颗大功率超亮度LED的问世,是LED应用领域跨至高效率照明光源市场成为可能,将是人类继爱迪生发明白炽灯后最伟大的发明之一

太阳能路灯当然使用磷酸铁锂电池最好,但是价格较高。目前市场上太阳能路灯使用磷酸铁锂电池儿价格又很合理的产品,这款产品使用额就是寿命可达10年的磷酸铁锂电池,而价格十分具有吸引力。

4米太阳能路灯原理

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太阳能路灯电池组件支架

1.倾角设计

为了让太阳能电池组件在一年中接收到的太阳辐射能尽可能的多,我们要为太阳能电池组件选择一个最佳倾角。

关于太阳能电池组件最佳倾角问题的探讨,在不同地区使用,是根据不同地区而定。

2.抗风设计

在太阳能路灯系统中,结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块,一为电池组件支架的抗风设计,二为灯杆的抗风设计。下面按以上两块分别做分析。

⑴太阳能电池组件支架的抗风设计

依据电池组件厂家的技术参数资料,太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s(相当于十级台风),根据非粘性流体力学,电池组件承受的风压只有365Pa。所以,组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。所以,设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。

在本套路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。

⑵路灯灯杆的抗风设计

路灯的参数如下:

电池板倾角A = 16o 灯杆高度 = 5m

设计选取灯杆底部焊缝宽度δ = 4mm 灯杆底部外径 = 168mm

焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W 的计算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F作用线的距离为

PQ = [5000+(168+6)/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m。所以,风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M = F×1.545。

根据27m/s的设计最大允许风速,2×30W的双灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的安全系数,F = 1.3×730 = 949N。

所以,M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。

根据数学推导,圆环形破坏面的抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)。

上式中,r是圆环内径,δ是圆环宽度。

破坏面抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)

=π×(3×842×4+3×84×42+43)= 88768mm3

=88.768×10-6 m3

风荷载在破坏面上作用矩引起的应力 = M/W

= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa<<215Mpa

其中,215 Mpa是Q235钢的抗弯强度。

所以,设计选取的焊缝宽度满足要求,只要焊接质量能保证,灯杆的抗风是没有问题的。

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