태양광 가로등이란 무엇인가요? 풍력과 태양광 하이브리드 가로등의 차이점은 무엇인가요?

태양광 가로등

태양광 가로등은 낮에 충전하여 밤에 사용할 수 있으며, 복잡하고 값비싼 배관 배치가 필요하지 않습니다. 램프는 임의로 조정할 수 있으며 안전하고 에너지 절약적이며 무공해이며 안정적이고 안정적으로 작동하여 전기 요금을 절약하고 유지 관리가 필요하지 않습니다.

1. 시스템 구성

시스템은 태양전지 부품(브래킷 포함), LED 램프 헤드, 컨트롤 박스(컨트롤러 및 배터리 포함) 및 조명 기둥으로 구성됩니다. Zhan 태양광 패널은 127Wp/m2에 달하며 이는 매우 효율적이며 시스템의 방풍 설계에 매우 유용합니다. 램프 헤드 부분은 인쇄 회로 기판의 1W 흰색 LED 및 1W 노란색 LED와 통합되어 격자로 배열됩니다. 평면 발광원으로서 일정한 간격을 두고 있습니다.

컨트롤 박스 본체는 스테인레스 스틸로 제작되어 아름답고 내구성이 뛰어나며 유지 관리가 필요 없는 납축전지와 충방전 컨트롤러가 컨트롤 박스에 배치되어 있습니다. 이 시스템은 최소한의 유지 관리로 인해 "유지 관리가 필요 없는 배터리"라고도 불리는 밸브 제어형 밀봉 납축 배터리를 사용하며, 이는 시스템 유지 관리 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다. 충전 및 방전 컨트롤러는 모든 기능을 갖추고 설계되었습니다. 광학 제어, 시간 제어, 과충전 보호, 과방전 보호 및 역접속 보호 등) 및 비용 제어를 통해 높은 비용 성능을 달성합니다.

2. 작동 원리

시스템의 작동 원리는 태양광 효과 원리로 만들어진 태양전지판이 낮 동안 태양복사를 받아 전기에너지로 변환하는 방식이다. 충전 및 방전에 의해 제어되는 출력. 밤에는 조명이 점차 약 10lux로 감소하고 Jinzhan 태양 전지판의 개방 회로 전압이 약 4.5V가 될 때 충전 및 방전 컨트롤러가 감지합니다. 이 전압 값이 작동하고 배터리가 램프 헤드를 방전시킵니다. 배터리가 8.5시간 동안 방전되면 충방전 컨트롤러가 활성화되어 배터리 방전이 종료됩니다. 충방전 컨트롤러의 주요 기능은 배터리를 보호하는 것입니다.

3. 디자인 아이디어

일반 태양광 조명과 비교하여 Jinzhan 태양광 가로등의 디자인은 동일한 기본 원칙을 가지고 있지만 고려해야 할 링크가 더 많습니다. 다음은 Yangzhou Jinzhan Lighting Electric Co., Ltd.의 Jinzhan 태양광 LED 고출력 가로등을 예로 들어 여러 측면에서 분석합니다.

1 진잔 태양전지 모듈 선택

설계 요구 사항: 양저우 지역, 부하 입력 전압 24V, 전력 소비 34.5W, 일일 작업 시간 8.5h, 7일 연속 비오는 날 보장.

⑴ 지난 20년 동안 양저우 지역의 연간 평균 방사선량은 107.7Kcal/cm2입니다. 간단한 계산에 따르면 양저우 지역의 최대 일조 시간은 약 3.424시간입니다. ⑵ 일일 부하 소비 전력 = = 12.2AH

⑶ Jinzhan 태양광 모듈에 필요한 총 충전 전류 = 1.05×12.2×¶(3.424×0.85)=5.9A

여기서, 연속 2일 비오는 날 설계 최소 일수는 20일이며, 1.05는 Jinzhan 태양전지 모듈 시스템의 종합 손실 계수이고, 0.85는 배터리 충전 효율입니다.

⑷ Jinzhan 태양광 모듈의 최소 총 전력 = 17.2×5.9 = 102W

최대 출력 전력이 110Wp인 표준 배터리 모듈과 단일 55Wp 배터리 모듈을 사용하면 다음을 수행할 수 있어야 합니다. 대부분의 경우 가로등 시스템이 1년간 정상적으로 작동하는지 확인합니다.

4. 배터리 선택

태양광 전원 공급 시스템에서 배터리 성능은 시스템의 전체 비용, 작동 및 서비스 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 중국과학원 금속연구소가 공동 개발한 에너지 저장 젤 배터리의 최신 성과는 일반 납축전지와 비교하여 설계 및 제조 공정에서 다음과 같은 뛰어난 특징을 가지고 있습니다.

매우 긴 서비스 수명. 일반적인 서비스 수명은 5~10년입니다.

적절한 양극 및 음극 합금 공식과 활물질 비율을 사용하여 배터리는 에너지 저장 배터리의 주기적 충전 및 방전 특성에 더 적합합니다.

콜로이드 전해질 설계로 활물질의 녹 제거와 플레이트의 황산화를 효과적으로 억제해 사용 중 배터리 성능 저하를 지연시킨다. 배터리의 완전 충전 및 방전 주기 수명이 크게 향상되었습니다.

4세대 조명제품인 LED 광원을 사용한다.

LED 광원의 장점

? 높은 발광 효율, 낮은 전력 소비, 긴 수명 및 낮은 작동 온도.

? 강력한 보안과 신뢰성.

? 빠른 반응 속도, 작은 장치 크기, 환경친화적입니다.

? 동일한 밝기에서 소비전력은 백열등의 10분의 1, 형광등의 1/3이지만, 수명은 백열등의 50배, 형광등의 20배입니다. 형광등, 가스방전등에 이은 4세대 조명제품입니다. 단일 고출력 초고휘도 LED의 출현으로 LED 애플리케이션이 고효율 광원 시장으로 진출하는 것이 가능해졌습니다. 이는 에디슨이 백열등을 발명한 이후 인류의 가장 위대한 발명품 중 하나가 될 것입니다.

5. 셀 모듈 브라켓

1) 경사 설계

진잔 태양전지 모듈이 일년 내내 받는 태양 복사 에너지를 극대화하기 위해, Jinzhan 태양전지 모듈에 대한 최적의 경사각을 선택해야 합니다.

최근 몇 년간 일부 학술지에서는 진잔 태양전지 모듈의 최적 경사각에 대한 논의가 많이 등장했다. 이번에 가로등이 사용되는 지역은 양저우 지역으로 이번 설계와 관련된 문헌정보를 바탕으로 진잔 태양전지 모듈 브라켓의 경사각은 16°로 선정됐다.

2) 내풍 설계

Jinzhan 태양광 가로등 시스템에서 큰 관심이 필요한 구조적 문제는 내풍 설계입니다. 방풍 디자인은 주로 두 부분으로 나누어집니다. 하나는 배터리 구성 요소 브래킷의 방풍 디자인이고 다른 하나는 전등 기둥의 방풍 디자인입니다. 다음은 위의 두 부분을 토대로 분석한 것이다. ⑴ Jinzhan 태양전지 모듈 브래킷의 내풍 설계

배터리 모듈 제조업체의 기술 매개변수 정보에 따르면 Jinzhan 태양전지 모듈이 견딜 수 있는 풍압은 2700Pa입니다. 비점성 유체 역학에 따라 바람 저항 계수를 27m/s(카테고리 10 태풍에 해당)로 선택한 경우 배터리 모듈이 견딜 수 있는 풍압은 365Pa에 불과합니다. 따라서 모듈 자체는 손상 없이 27m/s의 풍속을 완벽하게 견딜 수 있습니다. 따라서 설계 시 고려해야 할 핵심 사항은 배터리 구성 요소 브래킷과 등주 사이의 연결입니다.

이번 가로등 시스템 설계에서는 배터리 구성요소 브라켓과 등주 사이의 연결이 볼트 폴을 이용해 고정적으로 연결되도록 설계됐다.

⑵ 가로등 기둥의 내풍 설계

가로등의 매개변수는 다음과 같습니다.

패널 경사 각도 A = 16o 가로등 높이 = 5m

디자인은 전등 기둥 바닥의 용접 폭 δ = 4mm, 전등 기둥 바닥의 외경 = 168mm를 선택합니다

용접 위치는 전등 기둥의 파손 표면입니다. 전주 파손 표면의 저항 모멘트 W의 계산 지점 P에서 전주의 패널 하중 F의 작용선까지의 거리는 다음과 같습니다.

PQ = [500(168+6) /tan16o]× Sin16o = 1545mm =1.545m. 따라서 등주 파손면에 풍하중이 작용하는 모멘트 M = F×1.545이다.

설계 최대 허용 풍속 27m/s에 따르면 2×30W 양두 Jinzhan 태양광 가로등 패널의 기본 하중은 730N입니다. 안전율 1.3을 고려하면 F = 1.3×730 = 949N입니다.

그러니까 M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m입니다.

수학적 유도에 따르면 원형 파괴 표면의 저항 모멘트는 W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)입니다.

위 수식에서 r은 링의 내경, δ는 링의 폭입니다.

파손 표면 저항 모멘트 W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)

=π×(3×842×4+3×84×42+43) = 88768mm3

=88.768 ×10-6m3

풍하중이 파괴면에 작용하는 순간 응력 = M/W

= 1466/(88.768× 10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa<<215Mpa

그 중 215 Mpa는 Q235강의 굽힘강도이다.

따라서 설계에서 선택한 용접 폭이 요구 사항을 충족하면 용접 품질이 보장되는 한 등주의 바람 저항에는 문제가 없습니다.

6. 컨트롤러

Jinzhan 태양광 충방전 컨트롤러의 주요 기능은 배터리를 보호하는 것입니다.

기본 기능에는 과충전 보호, 과방전 보호, 조명 제어, 시간 제어 및 역방향 연결이 포함되어야 합니다.

배터리의 과충전 방지 및 과방전 보호 전압의 일반 매개변수는 표에 나와 있습니다.

1) 배터리 전압이 설정 값에 도달하면 회로 상태는 다음과 같습니다. 변경되었습니다.

장치 선택에는 현재 마이크로 컨트롤러를 사용하는 솔루션과 비교기를 사용하는 솔루션이 있으며 각각 고유한 특성과 장점을 가지고 있으며 해당 솔루션은 필요에 따라 선택해야 합니다. 여기서는 하나씩 자세히 논의하지 않겠습니다.

2) 표면 처리

이 시리즈 제품은 주로 FP 전문 건축자재 코팅과 같은 새로운 정전 코팅 기술을 채택하여 제품 표면 색상 및 환경 조화에 대한 고객의 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 동시에, 이 제품은 높은 자체 세척 특성, 강한 내식성 및 내노화성을 가지며 모든 기후 환경에 적합합니다. 가공 기술은 용융 아연 도금을 기반으로 코팅되도록 설계되어 제품 성능을 크게 향상시키고 AAMA2605.2005의 가장 엄격한 요구 사항을 충족합니다. 기타 지표는 GB 관련 요구 사항에 도달하거나 초과했습니다.

7. 개요

Yangzhou Jinzhan Lighting Electric Co., Ltd.는 태양광 LED 가로등, 태양광(전극 램프) 가로등, 태양광 및 풍력 에너지 보완 가로등을 자체 개발 및 생산합니다. 허파. 태양광 LED 가로등의 설계, 연구 개발 및 생산 측면에서 우리는 태양광 가로등의 세 가지 일반적인 문제(고전력, 빠른 LED 조명 감쇠 및 높은 무전력 출력)와 기타 심각한 문제를 해결했습니다. 가로등의 비용과 효율성에 영향을 미칩니다. 비용이 크게 절감되고 서비스 수명이 연장됩니다. 장기간의 애프터 서비스와 품질 보증을 통해 태양광 가로등과 에너지 절약을 더욱 발전시킬 수 있습니다. 다음은 우리 회사의 태양광 가로등 설계 계획입니다. 전체 설계는 기본적으로 모든 측면을 고려합니다. 태양광 모듈의 피크 전력 선택 설계와 배터리 용량 선택 설계는 현재 가장 일반적인 설계 방법을 채택하며 설계 아이디어는 다음과 같습니다. Feng Design은 배터리 구성 요소 브래킷과 전등 기둥을 분석했으며, 가로등의 전체 구조가 단순하고 아름답다는 표면 처리가 비교적 포괄적이라는 사실을 입증했습니다. 각 링크 사이가 좋습니다.

현재 광합성 태양광 LED 조명의 초기 투자 비용은 여전히 대규모 확장을 가로막는 큰 문제입니다. 그러나 Jinzhan 태양전지의 발광효율은 점진적으로 증가하는 반면 가격은 점차 하락할 것입니다. 마찬가지로 시중에 판매되는 LED의 발광효율은 급속히 증가하는 반면 가격은 하락하고 있습니다. 재생 가능하고 깨끗하며 무공해인 Jinzhan 태양 에너지와 LED의 환경 보호 및 에너지 절약에 비해 기존 화석 에너지는 점점 부족해지고 있으며 그 사용은 점점 더 심각한 환경 오염을 초래할 것입니다. 따라서 Jinzhan 태양광 LED 조명은 신흥 실외 조명으로서 우리에게 끝없는 활력과 넓은 전망을 보여줄 것입니다.

태양광 가로등:

태양광 가로등 설계에는 기존 계산이 구성됩니다.

전통 에너지의 부족이 증가함에 따라 태양 에너지의 적용은 특히 태양광 발전 분야는 불과 몇 년 만에 성숙한 일출 산업으로 발전했습니다.

1: 현재 태양광 발전 적용을 제한하는 가장 중요한 요소 중 하나는 가격입니다. 2채널 태양광 가로등을 예로 들면, 2채널의 최대 부하는 60와트입니다. (장강 지역의 중하류를 취함) 유효 조명은 4.5시간/일, 방전은 밤 7시간이며, 배터리 패널은 예약된 양의 20%만큼 증가합니다. 배터리 패널에는 약 160W가 필요합니다. 와트당 30위안이면 배터리 패널 비용은 4,800위안이고, 180AH 정도의 배터리 팩 비용도 1,800위안 정도입니다. 전체 가로등의 일회성 투자 비용도 시립 조명보다 훨씬 높습니다. 태양광 가로등 응용 분야에서 주요 병목 현상을 일으키는 회로 조명.

2: 가로등 시스템 전체에 적용할 때에는 배터리의 수명도 고려해야 합니다. 일반 배터리 보증은 3~5년이지만 일반 배터리는 1년이 지나면 충전에 만족하지 못합니다. 어떤 경우에는 실제 충전 속도가 약 50%까지 떨어질 수 있으며, 이는 비가 계속되는 동안 야간의 일반 조명에 확실히 영향을 미치므로 더 나은 배터리를 선택하는 것이 특히 중요합니다.

3: 일부 엔지니어링 회사에서는 LED 조명을 태양광 가로등 조명으로 사용하는 경우가 많지만 LED 조명의 품질은 다양하며 빛 감쇠가 심한 LED는 반년 안에 조명을 50%까지 줄일 수 있습니다. 따라서 빛 감쇠가 느린 LED 조명을 선택하거나 무전극 램프, 저압 나트륨 램프 등을 사용하는 것이 좋습니다.

4: 컨트롤러 선택은 엔지니어링 회사에서 종종 무시하는 문제입니다. 컨트롤러의 품질은 다양하지만 12V/10A 컨트롤러의 시장 가격은 200~300위안입니다. 전체 가로등 시스템의 중요한 부분이지만 매우 중요한 연결 고리입니다. 컨트롤러의 품질은 태양광 가로등 시스템의 부품 수명과 전체 시스템의 조달 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 1. 컨트롤러는 자체 전력 소비가 24시간 작동하는 경우 전력 소비가 적은 컨트롤러를 선택해야 합니다. 약간의 전력을 소비하려면 전력 소비가 1MA(밀리암페어) 미만인 컨트롤러를 선택하는 것이 가장 좋습니다. 2: 충전 효율이 높은 컨트롤러를 선택하십시오. MCT 충전 모드가 있는 컨트롤러는 배터리 패널의 최대 전류를 자동으로 추적할 수 있습니다. 특히 겨울이나 빛이 부족한 기간에는 MCT 충전 모드가 다른 모드보다 약 20% 더 효율적입니다. 세 번째: 전력 조정이 가능한 컨트롤러를 선택해야 합니다. 전력 조정 기능이 있는 컨트롤러는 보행자가 적을 때 자동으로 조명을 1~2개 꺼서 전기를 절약할 수 있습니다. LED 조명의 힘. 위의 절전 기능을 선택하는 것 외에도 컨트롤러의 배터리 등 부품 보호 기능에도 주의해야 합니다. 예를 들어, 세류 충전 모드가 있는 컨트롤러는 배터리를 잘 보호하고 배터리 수명을 늘릴 수 있습니다. 또한 컨트롤러 저전압 보호 값을 설정하고 배터리 과방전을 방지하려면 저전압 보호 값을 ≥ 11.1V로 조정하십시오.

5: 도심에서 멀리 떨어진 곳에서는 도난 방지 작업에도 주의해야 합니다. 많은 건설업체에서 시공 부주의로 인해 효과적인 도난 방지 작업을 수행하지 않아 배터리 도난 사고가 발생했습니다. , 패널 및 기타 구성 요소는 일반적인 조명에 영향을 미칠 뿐만 아니라 불필요한 재산 피해도 초래했습니다. 현재 엔지니어링 사례에서는 배터리를 도난당하는 경우가 대부분인데, 배터리를 지하에 묻어 시멘트를 부어 넣는 것이 효과적인 도난 방지 대책이다.

6: 컨트롤러의 방수 처리 컨트롤러는 일반적으로 갓이나 배터리 박스에 설치되며 일반적으로 물이 들어가는 것을 허용하지 않습니다. 그러나 실제 엔지니어링의 경우 컨트롤러 단자의 연결 와이어가 있습니다. 빗물로 인해 연결되는 경우가 많습니다. 전선이 컨트롤러로 유입되어 단락이 발생합니다. 따라서 시공시 내부 연결선을 "U"자형으로 구부려서 굳히는 것에 주의하여야 하며, 외부 연결선도 "U"자형으로 고정할 수 있어 빗물이 들어가 합선의 원인이 되지 않습니다. 또한 내부 및 외부 연결선을 "U"자 모양으로 고정할 수도 있습니다.

7: 태양광 가로등의 많은 실제 응용 분야에서 많은 장소의 태양광 가로등은 특히 비오는 날에는 품질이 좋지 않은 관련 부품을 사용하는 것 외에도 또 다른 주요 문제로 인해 일반적인 조명 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 필요에 따라 구성을 설계하는 것이 아닌 맹목적으로 부품 비용을 줄이고, 패널과 배터리의 사용 기준을 낮추는 것입니다. 따라서 가로등은 비오는 날 조명을 제공할 수 없습니다. 다음은 태양광 패널 및 배터리 구성에 대한 계산 공식을 제공합니다.

1: 먼저 전류를 계산합니다.

예: 12V 배터리 시스템 2개의 30W 램프, 최대 60와트.

전류 = 60W 12V = 5A

2: 배터리 용량 요구 사항 계산:

예: 매일 밤 가로등의 누적 조명 시간 최대 로드 시간(h)에서는 7이어야 합니다.

(예를 들어 채널 1은 오후 8시에 열리고 오후 11시 30분에 닫히고 채널 2는 오전 4시 30분에 열립니다. 오전 5시 30분에 문을 닫습니다)

필수 5일 연속 비오는 날 동안 조명 요구 사항을 충족합니다. (5일 + 비오는 날 전날 밤 조명, 총 6일)

배터리 = 5A × 7h × (5+1)일 = 5A × 42h = 210AH

추가 , 배터리가 과충전 및 과방전되는 것을 방지하기 위해 배터리는 일반적으로 약 90%까지 충전되고 약 20%까지 방전됩니다.

따라서 210AH는 애플리케이션의 실제 표준의 약 70%에 불과합니다.

3: 패널의 최대 수요(WP)를 계산합니다.

가로등의 누적 조명 시간은 매일 밤 7시간(h)이어야 합니다.

★: 태양광 패널의 평균 유효 조명 시간은 하루 4.5시간입니다.

태양광 패널 예약의 최소 20%를 완화해야 합니다.

WPnn17.4V = (5A × 7h × 120%) ¼ 4.5h

WPnn17.4V = 9.33

WP = 162(W)

★: 일일 조명 시간 4.5h는 양쯔강 중하류 부근 지역의 일조 계수입니다.

또한 태양광 가로등 부품에서는 선로 손실, 컨트롤러 손실, 안정기 또는 정전류원의 전력 소비가 다르며 실제 애플리케이션에서는 약 5%-25%일 수 있습니다. 따라서 162W는 이론적인 값일 뿐 실제 상황에 따라 더 높여야 할 수도 있습니다.

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