风光互补路灯设计 - 图文

风光互补路灯的设计 查表得ψ=0.103 式中:L—灯杆高度10000mm i—0.707R. R=260/2=130 轴向应力P/ψA=(380×9.8)/(0.103×4.08×103mm) 2=8.86 N/ mm=8.86MPa 2最大剪应力τmax=2V/A=(2×5.05×103N)/4.08×103 mm 2=2.47 N/ mm=2.47MPa 2式中V----最大剪力 灯柱根部最大应力为ξmax=144.2+8.86+2.47 =155.53MPa 由于ξmax=155.53MPa<屈服强度是安全的。 3.3蓄电池的选择 3.3.1 蓄电池的选择 ⑴应当优先选用储能用铅酸蓄电池和其他适合风光互补发电使用的新型蓄电池； ⑵蓄电池组的串联电压必须与风力发电机组的输出电压相匹配，同时也必须与太阳能电池组件输出电压相一致； ⑶蓄电池的容量是由日最低耗电量，设定的连续阴天的天数，最长无风期的天数和蓄电池的技术性能，如自放电率、充放电效率和放电深度等因素共同确定的。 17 / 38 风光互补路灯的设计 3.3.2 蓄电池的计算 系统设计目标为40W/24V 的负载说明计算。假定负载满负荷工作的情况下，按每天使用12 小时计算，要求蓄电池在满充后至少可以持续提供负载 2 天的电力,现有的蓄电池标称功率均以Ah来计。设：x为负载功率值， y为蓄电池容量值，1.2是预留系数： xW312h32d31.2＝24V 3yAh y＝96Ah 取蓄电池容量100Ah ，选用 2 块12V/100Ah 蓄电池串联即足够满足要求。 3.4风力发电机组设计 3.4.1 风力发电机组的选择 ⑴由当地的年平均风速，最低月平均风速，无有效风速期时间的长短和年度总用电电量，月平均最低用电电量计算风力发电机组的功率。 ⑵由年内最低的月平均风速，选择风力发电机组额定风速值。 3.4.2风力发电机组功率的确定 应用于路灯系统的风力发电机组通常功率为300W-500W。根据北京市昌平区的风力资源状况，选择300W的风力发电机组。 18 / 38 风光互补路灯的设计 3.5太阳能电池组件设计 3.5.1 太阳能电池组件功率的选择 太阳能电池组的峰值功率由系统日平均最低耗电电量、当地峰值日照小时数和系统损失因子来确定. 在一般正常状态下，系统的太阳电池组件的最小功率应能保证提出供出系统日平均最低发电电量，并且是日平均最低耗电量的1.8倍以上。 3.5.2太阳能电池组件功率的确定 充电时间（小时）= 充电电池容量（Ah）31.5 / 充电电流（A） 19 / 38 风光互补路灯的设计 变型得： 充电电流（A）= 充电电池容量（Ah）31.5 / 充电时间（小时） 设太阳能电池组件功率为xW,每日平均有效日照小时为5h，每日平均有效风速小时为1.5h，则 （xW35h+300W31.5）/24V=100Ah31.5 / 5h 应用于路灯系统的太阳能电池组件通常功率为60W-120W，现选取x=80W，代入数据得： 左边=35.42A>右边=30A，符合要求。 所以选择80W太阳能电池组件。 3.6方阵倾斜角设计 根据前人的经验及大量的实践，在确定最佳倾角有下面两个要点： (1) 板面的最佳倾角大致等于应用所在地的纬度。 (2) 为了达到最好的接受光照的目的，板面倾角在上一个要点的基础上再增加5°到10°。以使该倾角能保证接受光照量最弱的月份能得到在相同纬度数值下南半球最大光能接收量。这样往往会使夏季获得的辐射量过少，从而导致方阵全年得到的太阳辐射量偏小。 总结以上两个要点，查表可知，北京地区的太阳能电池板最佳倾角为Φ+4，北京的维度为39.8，所以最佳倾角为43.8°。 20 / 38