4.0路燈功率的選擇
根據(jù)路燈施工設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)機(jī)動(dòng)車交通道路照明標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表2)的要求,本系統(tǒng)屬于級(jí)別I,路面平均照度取20勒克斯(lx)。則由此可得出燈具的總光通量為:光通總量=(平均光照度*維護(hù)系數(shù)*照射面積)/(燈具數(shù)量*燈具利用系數(shù))=(20*0.9*15*30)/0.95=8526lm。
表2機(jī)動(dòng)車交通道路照明標(biāo)準(zhǔn)值
(含迎賓路、通向政府機(jī)關(guān)和大型公共建筑的主要道路,位于市中心或商業(yè)中心的道路)
目前作為道路照明的燈具有多種,包括高壓/低壓鈉燈,節(jié)能燈,LED燈等。其中LED等具有明顯的優(yōu)勢(shì),是未來(lái)道路照明燈具的趨勢(shì),其優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為:
1、LED光照效率高,使用壽命長(zhǎng),能使用5萬(wàn)小時(shí)以上;安裝簡(jiǎn)便:無(wú)需加埋電纜無(wú)需整流器等;具有獨(dú)特的二次光學(xué)設(shè)計(jì),將LED路燈的光照射到所需照明的區(qū)域,進(jìn)一步提高了光照效率,以達(dá)到節(jié)能目的;
2、LED的光源效率高目前已達(dá)90-110lm/W,且光衰小,一年的光衰不到3%,使用10年仍達(dá)到道路使用照度要求。
3.維護(hù)成本低:相對(duì)于傳統(tǒng)路燈,LED路燈維護(hù)成本極低,經(jīng)過(guò)比較,不到6年即可收回全部投入成本。
綜合上述原理,大功率LED路燈的節(jié)能效果顯著,代替高壓鈉燈可節(jié)電60%,依照市面上LED燈具的功率及其光通量數(shù)據(jù),選擇120W(直流24V)較合適。
LED燈具有交流和直流兩種,為減少成本以及功率損耗,本系統(tǒng)選擇直流LED燈,型號(hào)為D24/120。
注:燈具利用系數(shù)是指投射到一條無(wú)限長(zhǎng)一定寬度的平直道路上的光通量與LED 燈具輸出光通量的比值。
5.0蓄電池、電池板選型
選型過(guò)程:
(1)負(fù)載日耗電量 Q=W*H/U=120*8/24=40Ah。式中U為系統(tǒng)蓄電池標(biāo)稱電壓
(2)滿足負(fù)載日用電的太陽(yáng)能電池組件的充電電流I1=Q*1.05/h/0.85/0.9=40*1.05/4.46/0.85/0.9A=12.3A式中1.05為太陽(yáng)能充電綜合損失系數(shù),0.85為蓄電池充電效率、0.9為控制器效率,h為標(biāo)準(zhǔn)峰值時(shí)數(shù),為4.46小時(shí)。
(3)蓄電池容量的確定滿足連續(xù)5個(gè)陰雨天正常工作的電池容量C C=Q*(d+1)/0.8*1.1=40*6/0.8*1.1=330Ah 式中0.8為蓄電池放電深度,1.1為蓄電池安全系數(shù),選取2節(jié)12V180Ah的電池串成電池組。
(4)連續(xù)陰雨天過(guò)后需要恢復(fù)蓄電池容量的太陽(yáng)能電池組件充電電流I2 I2=C*0.8/h/D=330*0.8/4.46/20=2.96A式中0.8為蓄電池放電深度,D為兩次連續(xù)陰雨天間隔天數(shù)。
(5)太陽(yáng)電池組件的功率為(I1+I2)*30=(12.3+2.96)*30=457Wp式中30為太陽(yáng)電池組件工作電壓,選取2塊峰值功率為230W的太陽(yáng)能電池組件。
6.0控制器選型
控制器是整個(gè)路燈系統(tǒng)中充當(dāng)管理者的關(guān)鍵部件,它的最大功能是對(duì)蓄電池進(jìn)行全面的管理,好的控制器應(yīng)當(dāng)根據(jù)蓄電池的特性,設(shè)定各個(gè)關(guān)鍵參數(shù)點(diǎn),比如蓄電池的過(guò)充點(diǎn)、過(guò)放點(diǎn),恢復(fù)連接點(diǎn)等
光伏控制器的配置選型要根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)并參考廠家提供的產(chǎn)品樣本手冊(cè)來(lái)確定。一般要考慮下列幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo):
1、系統(tǒng)工作電壓
指太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池組的工作電壓,這個(gè)電壓要根據(jù)直流負(fù)載的工作電壓或交流逆變器的配置造型確定,一般有12V、24V、48V、110V和220V等。
2、光伏控制器的額定輸入電流和輸入路數(shù)
光伏控制器的額定輸入電流取決于太陽(yáng)能電池組件或方陣的輸入電流,選型時(shí)光伏控制器的額定輸入電流應(yīng)等于或大于太陽(yáng)能電池的輸入電流。光伏控制器的輸入路數(shù)要多于或等于太陽(yáng)能電池方陣的設(shè)計(jì)輸入路數(shù)。小功率控制器一般只有一路太陽(yáng)能電池方陣輸入,大功率光伏控制器通常采用多路輸入,每路輸入的最大電流=額定輸入電流/輸入路數(shù),因此,各路電池方陣的輸出電流應(yīng)小于或等于光伏控制器每路允許輸入的最大電流值。
3、光伏控制器的額定負(fù)載電流
也就是光伏控制器輸出到直流負(fù)載或逆變器的直流輸出電流,該數(shù)據(jù)要滿足負(fù)載或逆變器的輸入要求。
除上述主要技術(shù)數(shù)據(jù)要滿足設(shè)計(jì)要求以外,使用環(huán)境溫度、海拔高度、防護(hù)等級(jí)和外形尺寸等參數(shù)以及生產(chǎn)廠家和品牌也是控制器配置造型時(shí)要考慮的因素。
本系統(tǒng)選用額定電壓24V,額定電流20A的控制器。