太阳能路灯照明设计毕业论文

这个请参考：新能源影响的研究表明太阳能发电非常理想 一项根据能源使用的影响为未来能源排序的研究发现生物燃料是最糟糕的选项。 根据这项分析，使用乙醇导致了最多的气候破坏、空气污染、陆地和野生生物的破坏，以及化学废物。该研究称这是“首次对已经提出的全球变暖、空气污染和能源保障的大规模解决方案的全面比较性评估”，它考虑了利用11种不同的能源为3种新技术汽车提供能量的影响。这些汽车使用电池、氢燃料电池或者乙醇燃料。 它权衡了它们对于全球变暖、空气和水污染以及热污染(例如电厂把冷却液中的热传递给水)。它还考虑了它们对于水资源供应、陆地使用、野生生物和资源可用性的影响。研究还考虑了对能源保障、核扩散、死亡率以及营养不良的间接影响。 该研究发现为电池汽车提供能量的风力发电的表现最佳。这一组合在7个问题上都表现最好，“包括最重要的问题——降低死亡率和气候破坏，”该研究的作者、美国斯坦福大学的大气/能量项目的负责人Mark Jacobson说。风电为燃料电池汽车提供能量的组合稍逊于前者。 居于第二层次的是利用太阳光伏发电或聚光太阳能发电(把大片太阳光聚集成高能量的光束)以及地热、潮汐和波浪发电的电力的电池汽车。第三层次包括利用氢能源、核能、使用碳捕获和贮存技术的煤电厂提供电力的电池汽车。 两个液体燃料选项——玉米-E85和纤维素-E85乙醇——排在最后。 但是约旦原子能委员会的燃料循环委员Ned Xoubi说：“发展中国家急需能源。能获得的可持续的、廉价的、清洁的能源的最佳选择是核能。”“它是全世界最有竞争力的能源之一，比风电成本更低，需要的土地更少。” 埃及开罗的国立研究中心的生物技术专家Magdi Tawfik Abdelhamid说：“没有科学理由把生物燃料放在最糟糕的能源选项的清单上。发展中国家利用海藻生产生物燃料可以被认为是一种廉价、对环境友好的能源，它不会危及粮食安全。” 该研究发表在上月(12月1日)出版的《能源和环境科学》杂志上。 中国太阳能发电遭遇现实困惑 开发利用太阳能发电，使之成为能源体系中重要的替代能源可以说是人类能源战略上的终极理想，而现实中，要实现太阳能发电市场化的利用，让阳光的照射成为现实可用的能源，却是另一个令人困惑的话题。 “未来的供电将从集中电源发展为分散又相互联系的电力系统，就像现在的互联网。每家都利用太阳能独立发电，同时又通过线路与大型电网相连。当太阳能出现短缺的时候，可以通过电网获得补充;当自家电能过剩时还可以向电网传送电力。”国家能源局可再生能源司副司长史立山给记者描绘了一幅未来能源使用的理想画面。“那时，火电等常规能源将充当替补角色，人类面临的化石能源枯竭和环保问题将得到解决。这是未来能源系统发展的方向。” 对抗30亿吨年耗煤量的终极希望 在国家发展与改革委员会大院里，有这样一个有趣的现象：院内的路灯都是太阳能照明，这样的路灯清洁、宁静，没有污染。像这样的路灯，在发改委院内共有100千瓦。 “中国要解决自身发展的能源和环境矛盾问题，太阳能是一个非常好的替代能源，它不仅是中国的未来能源，也是世界的未来能源。”中科院电工研究所研究员马胜红说：“目前，中国年消耗煤已经达到25亿吨，而我们必须把年耗煤量控制在30亿吨以内，以减少对环境的破坏。目前，国家在大力开发风能、水电等能源，按照科学测算，如果把风能和水电全部的潜能开发出来，依然难以满足未来能源需要。因此，太阳能以其洁净持久性具有不可比拟的优势。” 史立山说，目前中国的太阳能发电利用主要在三个方面：一是建设太阳能光伏发电，解决边远地区的人口用电，2002年至2003年通过政府投资50亿元建设太阳能发电，解决了1000个乡近200万人口用电问题；二是在城市中结合大型建筑建设一批分散并网的小型太阳能发电厂；三是利用西部比较丰富的沙漠、戈壁资源，建设一批太阳能发电站。 “伸手可得的温暖”在成本面前裹足太阳是一个巨大无尽的能源之源，只要伸出手就能触碰到阳光的温暖，太阳能仿佛离我们很近。开发利用太阳能，使之成为能源体系中重要的替代能源可以说是人类能源战略上的终极理想，而现实中，要实现太阳能发电市场化的利用，让阳光的照射成为现实可用的能源，却是另一个令人困惑的话题。 目前，中国光伏发电使用量很少，2007年年底发电装机只有10万千瓦。根据中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会等机构共同发布的《中国光伏发展报告》预计，如能得到稳定的政策支持，到2030年，中国太阳能光伏发电装机容量将达到1亿千瓦，年发电量将达到1300亿千瓦时，相当于少建30多个大型火电厂，不仅节约大量煤炭、石油等不可再生资源，而且对节能减排，保护环境将起到重要作用。 “太阳能光伏发电发展最大的现实难题是成本，中国目前光伏发电成本是常规能源发电的十倍。”史立山说。 史立山分析说，太阳能发电有一个非常值得研究的能源价格体系，最关键的是硅原料的价格。硅原料的价格占太阳能发电生产总成本的三分之一以上近二分之一，它的成本有很多人为市场的因素在推高。2000年，硅的价格才20美元每公斤，现在已经达到400美元每公斤。硅原料的供不应求造成它的价格10至20倍的上涨。最近世界各国包括中国都在上硅原料的生产工厂。规模效益也会影响成本，如果硅成本能大幅下降，将会带来太阳能发电成本的大幅下降。

做路灯，系统电压一般是12V或24V，灯的功率自己根据实际需要确定，灯杆材质高度都是根据需求做的，确定灯的功率和亮灯时长，计算太阳能板和蓄电池的大小，我是做这方面的，可以帮你

太阳能路灯的工作原理 1、系统介绍 系统基本组成简介 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~太阳能电池板光效达到127Wp/m2，效率较高，对系统的抗风设计非常有利~灯头部分以1W白光LED和1W黄光LED集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。 控制箱箱体以不锈钢为材质，美观耐用~控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低~充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备，具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等(与成本控制，实现很高的性价比。 工作原理介绍 系统工作原理简单，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。蓄电池放电小时后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。 2、系统设计思想 太阳能路灯的设计与一般的太阳能照明相比，基本原理相同，但是需要考虑的环节更多。下面将以香港真明丽集团有限公司的这款太阳能LED大功率路灯为例，分几个方面做分析。 太阳能电池组件选型 设计要求；广州地区，负载输入电压24V功耗，每天工作时数，保证连续阴雨天数7天。 ?广州地区近二十年年均辐射量，经简单计算广州地区峰值日照时数约为 ?负载日耗电量== ?所需太阳能组件的总充电电流=××?，×(= 在这里，两个连续阴雨天数之间的设计最短天数为20天，为太阳能电池组件系统综合损失系数，为蓄电池充电效率。 ?太阳能组件的最少总功率数=× 选用峰值输出功率110Wp、单块55Wp的标准电池组件，应该可以保证路灯系统在一年大多数情况下的正常运行。 蓄电池选型 蓄电池设计容量计算相比于太阳能组件的峰瓦数要简单。 根据上面的计算知道，负载日耗电量。在蓄电池充满情况下，可以连续工作7个阴雨天，再加上第一个晚上的工作，蓄电池容量； ×，7+1(=，AH(，选用2台12V100AH的蓄电池就可以满足要求了。 太阳能电池组件支架 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，近年来在一些学术刊物上出现得不少。本次路灯使用地区为广州地区，依据本次设计参考相关文献中的资料[1]，选定太阳能电池组件支架倾角为16o。 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。 ?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。 ?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 如图3，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=。所以，风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M=F×。 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。考虑的安全系数，F=×730=949N。所以，M=F××。 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 =×10：6m3 风荷载在破坏面上作用矩引起的应力=M/W =1466/，×10：6(=×106pa= 其中，215Mpa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。 控制器 太阳能充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。基本功能必须具备过充保护、过放保护、光控、时控与防反接等。 蓄电池防过充、过放保护电压一般参数如表1，当蓄电池电压达到设定值后就改变电路的状态。 在选用器件上，目前有采用单片机的，也有采用比较器的，方案较多，各有特点和优点，应该根据客户群的需求特点选定相应的方案，在此不一一详述。 表面处理 该系列产品采用静电涂装新技术，以FP专业建材涂料为主，可以满足客户对产品表面色彩及环境协调一致的要求，同时产品自洁性高、抗蚀性强，耐老化，适用于任何气候环境。加工工艺设计为热浸锌的基础上涂装，使产品性能大大提高，达到了最严格的的要求，其它指标均已达到或超过GB的相关要求。 3、结束语 整体设计基本上考虑到了各个环节~光伏组件的峰瓦数选型设计与蓄电池容量选型设计采用了目前最通用的设计方法，设计思想比较科学~抗风设计从电池组件支架与灯杆两块做了分析，分析比较全面~表面处理采用了目前最先进的技术工艺~路灯整体结构简约而美观~经过实际运行证明各环节之间匹配性较好。 目前，太阳能LED照明的初投资问题仍然是困扰我们的一个主要问题。但是，太阳能电池光效在逐渐提高，而价格会逐渐降低，同样地市场上LED光效在快速地提高，而价格却在降低。与太阳能的可再生、清洁无污染以及LED的环保节能相比，常规化石能源日趋紧张，并且使用后对环境会造成了日益严重的污染。所以，太阳能LED照明作为一种方兴未艾的户外照明，展现给我们的将是无穷的生命力和广阔的前景。

太阳能led路灯照明设计方案如下： 太阳能路灯使用太阳能光伏电池提供电能，太阳能作为一种绿色环保的新能源，“取之不竭、用之不尽”。充分利用太阳能资源，对缓解常规能源紧张的情况有积极意义。太阳能路灯的安装简单、方便，无需像普通路灯那样做铺设电缆等大量基础工程，只需要有一个基座固定，所有的线路和控制部分均放置在灯架之中，形成一个整体。 太阳能路灯的运行维护成本低廉。太阳能路灯使用的太阳能供电，除了阴雨天转换成市电供电会产生小部分电费成本外，运行成本几乎为零。整个系统运行均为自动控制，无需人为干预，几乎不产生维护成本。太阳能路灯的组成太阳能路灯由灯杆，太阳能电池组件，蓄电池，太阳能控制器以及光源（灯具）组成.宇翔太阳能路灯各组成部件的性能与特点 主体灯杆：优质钢件，厚度≥, 强度大，内外热镀锌，表面静电喷涂，耐腐性好；颜色、高度及规格可根据设计要求选配； 灯具：铸铝材质，IP65防护等级，造型有多种可供选配； 光源：大功率、高亮度LED光源，发光角度110度以上，使用本公司自行研制开发的具有独特优势的恒压恒流驱动电路，经过特殊的散热处理，性能稳定，使用寿命超长可达十年。 太阳能电池组件：晶体硅太阳能电池组件，转换效率17%以上，以优质低铁钢化白玻璃其中宇翔太阳能电池组件采用的面板玻璃低铁超白绒面钢化玻璃，透光率在90%以上。低铁超白就是说这种玻璃的含铁量比普通玻璃要低，从而增加了玻璃的透光率。同时从玻璃边缘看，这种琉璃也比普通玻璃白，普通玻璃从边缘看是偏绿色的。绒面的意思就是说这种玻璃为了减少阳光的反射，在其表面通过物理和化学方法进行减反射处理，使玻璃表面成了绒毛状，从而增加了光线的入射量。并在玻璃表面涂布一层含纳米材料的薄膜，不仅可以增加透光减少光线反射，而且还有自洁功能，可以减少雨水、灰尘等对太阳能电池板表面的污染，保持清洁、减少光衰。钢化处理是为了增加玻璃的强度，抵御风沙冰雹的冲击，起到长期保护太阳能电池的作用。对面板玻璃进行钢化处理后，玻璃的强度可比普通玻璃提高3~4倍。 抗紫外EVA 透明树脂作为封装材料，以TPT高防水树脂膜为背面封装材料，整个组件固定在经阳极氧化处理的优质铝合金材质的边框中，结构强度大，工作效率高，弱光效应和耐候性好，即使在严酷的环境条件下长期工作也无后顾之忧，有效使用时间达到25年以上。 蓄电池 ： 全部选用太阳能专用12V阀控式铅酸免维护蓄电池，内阻小、容量大，充放电性能高，可在-40℃至55℃的工作环境内安全使用； 系统控制器 ：选配使用的具有多项专利的光控/时控多功能控制器。控制时间随意设定，具有防反接、反充、过充、过放、短路、防雷击、温度补偿等多种保护功能，是一套完美的智能控制系统。