تكوين نظام مصباح الشارع الشمسي

يمكن لنظام مصباح الشارع الشمسي أن يضمن التشغيل الطبيعي في الطقس الملبد بالغيوم والممطر لأكثر من 15 يومًا! يتكون نظامها من مصادر إضاءة LED (بما في ذلك محركات الأقراص) ، والألواح الشمسية ، والبطاريات (بما في ذلك صناديق عزل البطاريات) ، ووحدات التحكم في مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية ، وأعمدة إنارة الشوارع (بما في ذلك الأساسات) ، والمواد والأسلاك المساعدة [1].
بشكل عام ، يتم اختيار وحدات الخلايا الشمسية أحادية البلورية أو السليكون متعدد الكريستالات كوحدات خلايا شمسية ؛ يستخدم حاملو مصابيح LED عمومًا مصادر إضاءة LED عالية الطاقة ؛ يتم وضع وحدة التحكم بشكل عام في عمود المصباح ولها تحكم في الضوء ، والتحكم في الوقت ، والشحن الزائد وحماية التفريغ ، وحماية التوصيل العكسي. تتمتع وحدات التحكم الأكثر تقدمًا بوظيفة ضبط وقت الإضاءة في أربعة مواسم ، ووظيفة نصف الطاقة ، ووظائف الشحن والتفريغ الذكية ؛ بشكل عام ، يتم وضع البطاريات تحت الأرض أو ستكون هناك صناديق عزل خاصة للبطاريات ، والتي يمكن أن تستخدم بطاريات حمض الرصاص المنظمة بالصمام ، أو البطاريات الغروية ، أو بطاريات الألمنيوم الحديدية ، أو بطاريات الليثيوم. تعمل المصابيح الشمسية بشكل أوتوماتيكي بالكامل ، دون الحاجة إلى حفر الخنادق والأسلاك ، ولكن يجب تثبيت أعمدة الإنارة على أجزاء مدمجة (قواعد خرسانية). [2]
مصدر ضوء LED
1. كفاءة الإضاءة العالية ، استهلاك الطاقة المنخفض ، عمر الخدمة الطويل ، ودرجة حرارة التشغيل المنخفضة.
2. سلامة وموثوقية قوية.
3. سرعة رد فعل سريعة ، حجم وحدة صغير ، أخضر وصديق للبيئة.
وبنفس السطوع ، يبلغ استهلاك الطاقة عُشر استهلاك المصابيح المتوهجة وثلث استهلاك المصابيح الفلورية ، بينما يبلغ عمرها 50 ضعف عمر المصابيح المتوهجة و 20 ضعف عمر المصابيح الفلورية. إنه الجيل الرابع من منتجات الإضاءة بعد المصابيح المتوهجة ومصابيح الفلورسنت ومصابيح تفريغ الغاز.
إن ظهور مصباح LED فائق السطوع عالي الطاقة يجعل من الممكن لمجال تطبيق LED العبور إلى سوق مصدر الإضاءة عالي الكفاءة ، وسيكون أحد أعظم الاختراعات البشرية منذ أن اخترع Edison المصباح المتوهج. [3]
قوس تجميع البطارية
1) تصميم الميل
من أجل تلقي أكبر قدر ممكن من الإشعاع الشمسي خلال العام ، نحتاج إلى تحديد زاوية الميل المثلى لوحدة الخلايا الشمسية.
تعتمد المناقشة حول زاوية الميل المثلى لوحدات الخلايا الشمسية على مناطق مختلفة عند استخدامها في مناطق مختلفة.
2) تصميم مقاوم للرياح
في أنظمة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية ، هناك مشكلة هيكلية تتطلب اهتمامًا كبيرًا وهي تصميم مقاومة الرياح. ينقسم تصميم مقاومة الرياح بشكل أساسي إلى جزأين: أحدهما هو تصميم مقاومة الرياح لقوس وحدة البطارية ، والآخر هو تصميم مقاومة الرياح لعمود المصباح. دعنا نحلل الجزأين أعلاه بشكل منفصل.
تصميم مقاومة الرياح لقوس وحدة الخلايا الشمسية
وفقًا لبيانات المعلمة الفنية الخاصة بالشركة المصنعة لوحدة البطارية ، فإن ضغط الريح العكسي الذي يمكن أن تتحمله وحدة الخلايا الشمسية هو 2700Pa. إذا تم تحديد معامل مقاومة الرياح على أنه 27 م / ث (ما يعادل مستوى 10 إعصار) ، وفقًا لميكانيكا السوائل غير اللزجة ، فإن ضغط الرياح الذي تتحمله وحدة البطارية هو 365 باسكال فقط. لذلك ، يمكن للوحدة نفسها أن تتحمل تمامًا سرعة الرياح 27 م / ث بدون ضرر. لذلك ، فإن الاعتبار الرئيسي في التصميم هو الاتصال بين شريحة وحدة البطارية وعمود المصباح.
في تصميم نظام مصباح الشارع هذا ، تم تصميم الاتصال بين قوس وحدة البطارية وعمود المصباح ليتم تثبيته وتوصيله باستخدام عمود الترباس.
(2) تصميم مقاومة الرياح لأعمدة إنارة الشوارع
معلمات مصباح الشارع هي كما يلي:
زاوية ميل لوحة البطارية أ =16 ارتفاع عمود المصباح =5 م
صمم وحدد عرض اللحام أسفل عمود المصباح δ=4 ملم القطر الخارجي لقاع عمود الضوء =168 ملم
السطح الذي يوجد به اللحام هو السطح التالف لعمود المصباح. المسافة من نقطة الحساب P لعزم المقاومة W على سطح فشل عمود المصباح إلى خط عمل حمل عمل لوحة البطارية F على عمود المصباح هي
PQ=[5000 زائد （168 زائد 6） / tan16o] × Sin16o=1545 مم =1. 545 م. لذلك ، لحظة عمل حمل الرياح على سطح فشل عمود المصباح M=F × 1.545.
بناءً على التصميم الأقصى لسرعة الرياح المسموح بها وهو 27m / s ، 2 × الحمل الأساسي للوحة مصباح الشارع الشمسية المزدوجة الرأس 30W هو 730N. النظر في عامل أمان 1.3، F =1. 3 × 730=949 نيوتن.
لذلك ، M=F × 1. 545=949 × 1. 545=1466 نيوتن متر
وفقًا للاشتقاق الرياضي ، عزم المقاومة لسطح الانهيار الدائري W=π × （3r2 δ زائد 3r δ 2 زائد δ 3）.
في الصيغة أعلاه ، r هو القطر الداخلي للحلقة ، δ هو عرض الدائرة.
لحظة مقاومة سطح الفشل W=π × （3r2 δ plus 3r δ 2 plus δ 3
= π × （3 × ثمانمائة واثنين وأربعين × 4 زائد 3 × أربعة وثمانين × 42 زائد 43）=88768 مم 3
=88.768 × 10－6 m3
الإجهاد الناجم عن لحظة عمل حمل الرياح على سطح الفشل=M / W
= 1466 / （88.768 × 10－6） =16. 5 × 106 باسكال =16. 5 ميجا باسكال<<215Mpa
حيث ، 215 ميجا باسكال هي قوة الانحناء لفولاذ Q235.
لذلك ، فإن عرض اللحام المحدد في التصميم يلبي المتطلبات. طالما يمكن ضمان جودة اللحام ، فلا توجد مشكلة في مقاومة الرياح لعمود المصباح.
مراقب
تتمثل الوظيفة الرئيسية لوحدة التحكم في الشحن والتفريغ بالطاقة الشمسية في حماية بطارية التخزين. يجب أن تشمل الوظائف الأساسية الحماية من الشحن الزائد ، والحماية من التفريغ الزائد ، والتحكم في الضوء ، والتحكم في الوقت ، والاتصال العكسي ، وحماية الشحن المتقطع ، وحماية الجهد المنخفض ، والحماية من الماء ، وما إلى ذلك. [1]
1) اختيار الجهاز
بالنسبة لاختيار الأجهزة ، يوجد حاليًا العديد من الخيارات باستخدام أجهزة الكمبيوتر ذات الشريحة الواحدة والمقارنات ، ولكل منها خصائصها ومزاياها. لذلك ، يجب تحديد الخيارات المقابلة بناءً على احتياجات وخصائص قاعدة العملاء ، والتي لن يتم تفصيلها هنا.
2) المعالجة السطحية
تتبنى هذه السلسلة من المنتجات تقنية الطلاء الكهروستاتيكي الجديدة ، والتي تعتمد بشكل أساسي على طلاء مواد البناء الاحترافية FP ، والتي يمكن أن تلبي متطلبات العملاء لتنسيق لون سطح المنتج والبيئة. في الوقت نفسه ، تتمتع المنتجات بأداء تنظيف ذاتي عالي ، ومقاومة قوية للتآكل ، ومقاومة للشيخوخة ، وهي مناسبة لأي بيئة مناخية. تم تصميم عملية المعالجة لتكون مطلية على أساس الجلفنة بالغمس الساخن ، مما يحسن أداء المنتج بشكل كبير ويلبي أكثر المتطلبات صرامة لـ AAMA 2605.2005. حققت المؤشرات الأخرى أو تجاوزت متطلبات GB ذات الصلة.
3) شحن حماية الوشل
عند شحن البطارية باللوحة الشمسية Yijia ، إذا استمرت البطارية في الشحن بجهد عالي بعد الوصول إلى ذروة الجهد ، فمن المحتمل أن يتسبب ذلك في فقد الماء أو فقدان التحكم في البطارية ؛ إذا تم إيقاف الشحن ، لا يمكن تشبع البطارية. تقوم وحدة التحكم هذه على الفور بخفض الضغط بمقدار 1 فولت بعد الشحن إلى ذروة الجهد ، ثم تدخل حالة الشحن الهزيلة ، مما يضمن أن البطارية يمكن أن تكون مستقرة في حالة كاملة ، مع تجنب فقد الماء أو فقدان التحكم. على غرار الشحن الدوري للبطارية ، فهو لا يحمي البطارية بفعالية فحسب ، بل يزيد أيضًا من أوقات شحن البطارية ، مما يؤدي إلى إطالة عمر الخدمة. [4]