องค์ประกอบของระบบโคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์

ระบบโคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์สามารถรับประกันการทำงานตามปกติในสภาพอากาศที่มืดครึ้มและฝนตกได้นานกว่า 15 วัน! ระบบประกอบด้วยแหล่งกำเนิดแสง LED (รวมถึงไดรฟ์), แผงโซลาร์เซลล์, แบตเตอรี่ (รวมถึงกล่องฉนวนแบตเตอรี่), ตัวควบคุมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์, เสาไฟถนน (รวมถึงฐานราก) และวัสดุเสริมและสายไฟ [1]
โดยทั่วไป โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์แบบโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอนหรือโพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอนจะถูกเลือกเป็นโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ โดยทั่วไปแล้วตัวยึดหลอด LED จะใช้แหล่งกำเนิดแสง LED กำลังสูง โดยทั่วไปแล้วคอนโทรลเลอร์จะอยู่ในขั้วหลอดไฟและมีการควบคุมแสง การควบคุมเวลา การป้องกันการชาร์จและการคายประจุเกิน และการป้องกันการเชื่อมต่อย้อนกลับ ตัวควบคุมขั้นสูงเพิ่มเติมมีฟังก์ชันการปรับเวลาแสงในสี่ฤดูกาล ฟังก์ชันครึ่งกำลัง และฟังก์ชันการชาร์จและคายประจุอัจฉริยะ โดยทั่วไป แบตเตอรี่จะถูกวางไว้ใต้ดินหรือจะมีกล่องฉนวนแบตเตอรี่พิเศษ ซึ่งสามารถใช้แบตเตอรี่กรดตะกั่วควบคุมวาล์ว แบตเตอรี่คอลลอยด์ แบตเตอรี่อลูมิเนียมเหล็ก หรือแบตเตอรี่ลิเธียม โคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานโดยอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์โดยไม่ต้องขุดร่องและเดินสายไฟ แต่จำเป็นต้องติดตั้งขั้วหลอดไฟบนชิ้นส่วนฝังตัว (ฐานคอนกรีต) [2]
แหล่งกำเนิดแสง LED
1. ประสิทธิภาพการส่องสว่างสูง ใช้พลังงานต่ำ อายุการใช้งานยาวนาน และอุณหภูมิในการทำงานต่ำ
2. ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือที่แข็งแกร่ง
3. ความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็ว, หน่วยขนาดเล็ก, สีเขียวและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ที่ความสว่างเท่ากัน การใช้พลังงานคือหนึ่งในสิบของหลอดไส้และหนึ่งในสามของหลอดฟลูออเรสเซนต์ ในขณะที่อายุการใช้งานเป็น 50 เท่าของหลอดไส้และ 20 เท่าของหลอดฟลูออเรสเซนต์ เป็นผลิตภัณฑ์แสงสว่างรุ่นที่สี่รองจากหลอดไส้ หลอดฟลูออเรสเซนต์ และหลอดปล่อยก๊าซ
การถือกำเนิดของ LED ความสว่างสูงพิเศษกำลังสูงเพียงดวงเดียวทำให้ขอบเขตการใช้งาน LED สามารถก้าวเข้าสู่ตลาดแหล่งกำเนิดแสงที่ให้แสงสว่างประสิทธิภาพสูง และจะเป็นหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของมนุษยชาตินับตั้งแต่เอดิสันประดิษฐ์หลอดไส้ [3]
ขายึดแบตเตอรี่
1) การออกแบบความเอียง
เพื่อให้ได้รับรังสีดวงอาทิตย์มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในระหว่างปี เราจำเป็นต้องเลือกมุมเอียงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์
การอภิปรายเกี่ยวกับมุมเอียงที่เหมาะสมที่สุดของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์จะขึ้นอยู่กับภูมิภาคต่างๆ เมื่อใช้ในภูมิภาคต่างๆ
2) การออกแบบที่ทนลม
ในระบบไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ ปัญหาเชิงโครงสร้างที่ต้องให้ความสนใจอย่างมากคือการออกแบบแนวต้านลม การออกแบบแรงต้านลมแบ่งออกเป็นสองส่วน: ส่วนแรกคือการออกแบบแรงต้านลมของโครงยึดโมดูลแบตเตอรี่ และอีกส่วนคือการออกแบบแรงต้านลมของขั้วหลอดไฟ ลองวิเคราะห์สองส่วนข้างต้นแยกกัน
การออกแบบการต้านทานลมของโครงยึดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์
ตามข้อมูลพารามิเตอร์ทางเทคนิคของผู้ผลิตโมดูลแบตเตอรี่ แรงดันลมที่โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์สามารถทนได้คือ 2700Pa หากเลือกค่าสัมประสิทธิ์แรงต้านลมเป็น 27 ม./วินาที (เทียบเท่ากับพายุไต้ฝุ่นระดับ 10) ตามกลไกของของไหลที่ไม่หนืด แรงดันลมที่เกิดจากโมดูลแบตเตอรี่จะอยู่ที่ 365 Pa เท่านั้น ดังนั้น ตัวโมดูลเองจึงสามารถทนต่อ a ความเร็วลม 27 m/s โดยไม่มีความเสียหาย ดังนั้น ข้อพิจารณาหลักในการออกแบบคือการเชื่อมต่อระหว่างโครงยึดโมดูลแบตเตอรี่กับขั้วหลอดไฟ
ในการออกแบบระบบไฟถนนนี้ การเชื่อมต่อระหว่างโครงยึดโมดูลแบตเตอรี่และขั้วหลอดไฟได้รับการออกแบบให้ยึดและเชื่อมต่อโดยใช้สลักเกลียว
(2) การออกแบบแนวต้านลมของเสาไฟถนน
พารามิเตอร์ของโคมไฟถนนมีดังนี้:
มุมเอียงของแผงแบตเตอรี่ A=16o ความสูงของขั้วหลอด=5ม
ออกแบบและเลือกความกว้างรอยเชื่อมที่ด้านล่างของขั้วหลอดไฟ δ=4mm เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกด้านล่างของขั้วไฟ=168mm
พื้นผิวที่เป็นรอยเชื่อมคือพื้นผิวที่เสียหายของขั้วหลอดไฟ ระยะห่างจากจุดคำนวณ P ของโมเมนต์ต้านทาน W บนพื้นผิวที่ขัดข้องของขั้วหลอดไฟถึงแนวการทำงานของโหลดการทำงานของแผงแบตเตอรี่ F บนขั้วหลอดไฟคือ
PQ=[5000 บวก (168 บวก 6)/tan16o] × Sin16o=1545mm=1.545m. ดังนั้น โมเมนต์การทำงานของแรงลมบนพื้นผิวการขัดข้องของขั้วหลอดไฟ M=F × 1.545
ตามการออกแบบ ความเร็วลมสูงสุดที่อนุญาตคือ 27 ม./วินาที 2 × โหลดพื้นฐานของแผงโคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์แบบหัวคู่ 30W คือ 730N พิจารณาปัจจัยด้านความปลอดภัยที่ 1.3 F=1.3 × 730=949N
ดังนั้น M=F × 1.545=949 × 1.545=1466Nm
ตามรากศัพท์ทางคณิตศาสตร์ โมเมนต์ต้านทานของพื้นผิวความล้มเหลวแบบวงกลม W=π × （3r2 δ บวก 3r δ 2 บวก δ 3）
จากสูตรข้างต้น r คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของวงแหวน δ คือความกว้างของวงกลม
พื้นผิวโมเมนต์ต้านทานการวิบัติ W=π × （3r2 δ บวก 3r δ 2 บวก δ 3）
=π × （3 × แปดร้อยสี่สิบสอง × 4 บวก 3 × แปดสิบสี่ × 42 บวก 43）= 88768mm3
=88.768 × 10－6 m3
ความเครียดที่เกิดจากโมเมนต์ของแรงลมบนพื้นผิวที่ขัดข้อง=M/W
= 1466/（88.768 × 10－6） =16.5 × 106pa =16.5 Mpa<<215Mpa
โดยที่ 215 Mpa คือกำลังดัดของเหล็กกล้า Q235
ดังนั้นความกว้างของรอยเชื่อมที่เลือกในการออกแบบจึงเป็นไปตามข้อกำหนด ตราบเท่าที่สามารถรับประกันคุณภาพการเชื่อมได้ ก็ไม่มีปัญหาเรื่องแรงต้านลมของขั้วหลอดไฟ
ผู้ควบคุม
หน้าที่หลักของตัวควบคุมการชาร์จและการคายประจุพลังงานแสงอาทิตย์คือการปกป้องแบตเตอรี่ที่จัดเก็บ ฟังก์ชันพื้นฐานต้องประกอบด้วยการป้องกันไฟเกิน, การป้องกันไฟเกิน, การควบคุมแสง, การควบคุมเวลา, การป้องกันการเชื่อมต่อย้อนกลับ, การป้องกันหยดการชาร์จ, การป้องกันแรงดันตก, การป้องกันน้ำ ฯลฯ [1]
1) การเลือกอุปกรณ์
สำหรับการเลือกอุปกรณ์ ปัจจุบันมีตัวเลือกมากมายที่ใช้คอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียวและตัวเปรียบเทียบ ซึ่งแต่ละตัวมีลักษณะและข้อดีของมันเอง ดังนั้นควรเลือกตัวเลือกที่เกี่ยวข้องตามความต้องการและลักษณะของฐานลูกค้าซึ่งจะไม่แสดงรายละเอียดที่นี่
2) การรักษาพื้นผิว
ชุดผลิตภัณฑ์นี้ใช้เทคโนโลยีการเคลือบไฟฟ้าสถิตแบบใหม่ โดยส่วนใหญ่ใช้การเคลือบวัสดุก่อสร้างระดับมืออาชีพของ FP ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของลูกค้าสำหรับการประสานกันของสีพื้นผิวของผลิตภัณฑ์และสภาพแวดล้อม ในขณะเดียวกัน ผลิตภัณฑ์ก็มีประสิทธิภาพการทำความสะอาดตัวเองสูง ทนทานต่อการกัดกร่อนที่แข็งแกร่ง และทนทานต่อการเสื่อมสภาพ และเหมาะสำหรับทุกสภาพอากาศ กระบวนการแปรรูปได้รับการออกแบบให้เคลือบบนพื้นฐานของการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์อย่างมาก และเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดที่สุดของ AAMA 2605.2005 ตัวบ่งชี้อื่นๆ เป็นไปตามหรือเกินกว่าข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องของ GB
3) การป้องกันการชาร์จแบบหยด
เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ด้วยแผงโซลาร์เซลล์ Yijia หากแบตเตอรี่ยังคงถูกชาร์จด้วยไฟฟ้าแรงสูงหลังจากถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุด อาจทำให้สูญเสียน้ำหรือสูญเสียการควบคุมแบตเตอรี่ หากการชาร์จหยุดลง แบตเตอรี่จะไม่สามารถอิ่มตัวได้ ตัวควบคุมนี้จะลดแรงดันลง 1V ทันทีหลังจากชาร์จจนถึงแรงดันสูงสุด จากนั้นจะเข้าสู่สถานะการชาร์จแบบหยด เพื่อให้มั่นใจว่าแบตเตอรี่จะมีเสถียรภาพในสถานะเต็ม ในขณะที่หลีกเลี่ยงการสูญเสียน้ำหรือการสูญเสียการควบคุม คล้ายกับการชาร์จแบตเตอรี่แบบวนรอบ ไม่เพียงปกป้องแบตเตอรี่อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ยังเพิ่มเวลาในการชาร์จแบตเตอรี่ ส่งผลให้อายุการใช้งานยาวนานขึ้น [4]