Diseño del Sistema de Lámpara Solar Vial
Lámpara Solar Vial se compone de los paneles solares (incluido el soporte), el cabezal de la lámpara, la caja de control (con el controlador, la batería, etc.) y el poste de la lámpara, los cimientos, etc. Lámpara Solar Vial generalmente forman su propia fuente de alimentación. sistema y no están conectados con la red de red. Hay dos tipos de sistema de farolas solares: 12V y 24V.
Selección de células solares
1.Tipos:
Las células solares convierten la energía solar en electricidad. Hay tres tipos de células solares más prácticas: silicio monocristalino, silicio policristalino y silicio amorfo.
1) Los parámetros de rendimiento de las células solares de silicio monocristalino son relativamente estables. Es adecuado para usar en áreas del sur donde hay más días lluviosos y menos luz solar;
2) El proceso de producción de células solares de silicio policristalino es relativamente simple, el precio es más bajo que el silicio monocristalino. Es adecuado para su uso en las áreas este y oeste con suficiente luz solar y buena luz solar;
3) Las células solares de silicio amorfo tienen bajos requisitos para condiciones de luz solar y son adecuadas para áreas exteriores con luz solar insuficiente.
2.tensión de trabajo
El voltaje de funcionamiento de la célula solar es aproximadamente 1,5 veces el voltaje de la batería, lo que puede garantizar la carga normal de la batería. Se requieren 8-9v para cargar la batería de 6V
Para las células solares, se necesitan células solares de 15-18v para cargar baterías de 12V. Necesita una celda solar de 33-36v para cargar una batería de 24V.
3.Potencia de salida WP
La potencia de salida por unidad de área de las células solares es de aproximadamente 127wp / m2.
Las células solares generalmente están compuestas de múltiples células solares en serie, y su capacidad depende del consumo total de fuentes de iluminación y componentes de transmisión.
Energía y radiación solar local. La potencia de salida de la célula solar debe ser más de 3-5 veces la potencia de la fuente de luz: cuando la luz es abundante y la lámpara está encendida
El área corta del sol es más de (3-4) veces, y viceversa.
4 Promedio de horas de sol pico H
La potencia de salida WP de la célula solar es el estándar de 10L definido por la Comisión Europea bajo las condiciones estándar de luz solar, con una intensidad de radiación de 1000W / m2,
La potencia de salida de las células solares a calidad atmosférica AM1.5 y temperatura de la célula 252c. La potencia de salida de la misma célula solar es diferente en diferentes momentos y lugares. Las llamadas condiciones estándar están cerca de las condiciones de sol alrededor del mediodía en un día soleado.
Tabla 1 condiciones de sol en diferentes regiones de China
| División regional | Regiones ricas | Regiones ricas relativas | Áreas disponibles | Area pobre |
Radiación total anual （KJ / cm2. Año） | ≥580 | 500～580 | 420～500 | ≤420 |
| Region | Mongolia interior occidental, Gansu occidental, Xinjiang meridional, meseta Qinghai Tibet | Norte de Xinjiang, Noreste de China, Este de Mongolia Interior, Norte de China, Norte de Shanxi, Ningxia, Gansu, Este de Qinghai, Tíbet, Hainan, Taiwán | Extremo norte noreste, Hulun de Mongolia Interior, tramos más bajos del río Yangtze, Fujian, Guangdong, Guangxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Shaanxi | Partes de Chongqing, Sichuan, Guizhou, Guangxi y Jiangxi |
| Días lluviosos continuos | 2 | 3 | 7 | 5 |
| Caracteristicas | Sol anual ≥3000h Porcentaje ≥0.75 | Sol anual 2400 ～ 3000h Porcentaje 0.6 ～ 0.7 | Sol anual 1600 ～ 2400h Porcentaje 0.6 ～ 0.4 | Sol anual≤1600hPorcentaje ≤0.4 |
5. Selección e instalación de componentes de Lámpara Solar Vial .
En general, el poste de luz solar de tipo Split es más de 5 m, con un alto centro de gravedad. La mayoría de los paneles solares son de tipo colgante, con el fin de mejorar la resistencia al viento de todo el conjunto de equipos, generalmente
Seleccione la potencia del componente requerida por la composición de múltiples paneles solares.
Tabla 3: tiempo de sol promedio anual y ángulo de instalación óptimo de las principales ciudades de China,
| Ciudad | Latitud | Inclinación óptima （0） | Tiempo de sol promedio anual （h） | City | Latitud | Inclinación óptima （0） | Tiempo de sol promedio anual （h） |
| Harbin | 45.68 | +3 | 4.4 | Hangzhou | 30.23 | +3 | 3.42 |
| Changchun | 43.90 | +1 | 4.8 | Nanchang | 28.67 | +2 | 3.81 |
| Shenyang | 41.77 | +1 | 4.6 | Fuzhou | 26.08 | +4 | 3.46 |
| BeiJing | 39.8 | +4 | 5 | Ji’nan | 36.68 | +6 | 4.44 |
| Tianjin | 39.10 | +5 | 4.65 | Zhengzhou | 34.72 | +7 | 4.04 |
| Hohhot | 40.78 | +3 | 5.6 | Wuhan | 30.63 | +7 | 3.80 |
| TaiYuan | 37.78 | +5 | 4.8 | Changsha | 28.20 | +6 | 3.22 |
| Urumqi | 43.78 | +12 | 4.6 | Guangzhou | 23.13 | -7 | 3.52 |
| Xi Ning | 36.75 | +1 | 5.5 | Haikou | 20.03 | +12 | 3.75 |
| Lan Zhou | 36.05 | +8 | 4.4 | Nanning | 22.82 | +5 | 3.54 |
| Yinchuan | 38.48 | +2 | 5.5 | Chengdu | 30.67 | +2 | 2.87 |
| Xi An | 34.30 | +14 | 3.6 | Guiyang | 26.58 | +8 | 2.84 |
| Shang Hai | 31.17 | +3 | 3.8 | Kunming | 25.02 | -8 | 4.26 |
| Nan Jing | 32.00 | +5 | 3.94 | Lhasa | 29.70 | -8 | 6.7 |
Selección de la batería
La batería almacena la energía generada por el panel solar cuando está iluminada, y luego la libera cuando necesita iluminación por la noche.
El sistema de Lámpara Solar Vial con batería se discute principalmente
Selección de tipo
1) Batería de plomo-ácido (CS): adecuada para descargas de alta velocidad a baja temperatura, baja energía específica, la mayoría de Lámpara Solar Vial actuales. Sellado sin mantenimiento, el precio es bajo. Preste atención para evitar la contaminación por plomo y ácido, que debería eliminarse gradualmente.
2) Batería de níquel cadmio (Ni Cd): alta velocidad de descarga, buen rendimiento a baja temperatura, larga vida útil, sistema pequeño. Preste atención para evitar la contaminación por cadmio.
3) Batería de Ni-H: descarga de alta velocidad, buen rendimiento a baja temperatura, batería de bajo precio, libre de contaminación, verde y protección del medio ambiente. Pequeño sistema.
4) Batería de litio: tamaño pequeño, buen rendimiento de temperatura, sin contaminación, larga vida.
En la actualidad, la batería libre de mantenimiento de plomo-ácido, la batería de plomo-ácido ordinaria y la batería alcalina de níquel-cadmio se usan cada vez menos debido a razones de protección ambiental y de volumen. Las personas tienden a usar una batería de litio de diseño más compacto, especialmente la batería de fosfato de litio-hierro estable y duradera.
Selección de capacidad
La capacidad de la batería es demasiado pequeña para satisfacer las necesidades de iluminación por la noche, si la capacidad es demasiado grande, la batería siempre está en un estado de pérdida de energía, lo que afecta la vida útil de la batería.
También causa desperdicio. La relación entre la capacidad de la batería (ah) y la capacidad de carga (ah) debe ser más de 3-6 veces: en áreas con menos días de días lluviosos continuos, debe ser más de 3-4 veces
Es 5-6 veces más que eso en días lluviosos.
Conexión de la batería
Cuando se conecta en paralelo, se debe considerar el efecto desequilibrado de cada célula. El número de grupos paralelos no debe exceder
Presta atención a la batería antirrobo.
Controlador
El funcionamiento de la farola solar está controlado por el controlador. La mayoría de los controladores se dan cuenta del control inteligente. El controlador tendrá las siguientes funciones:
1.control de la lámpara de la calle
Control de luz, control de tiempo, control de temperatura y otras funciones disponibles. Con función de atenuación (o luces de medianoche)
2 gestión de la batería
Limite las condiciones de carga y descarga de la batería para extender su vida útil:
1) Control de carga inversa anti:
2) Control anti sobrecarga:
3) Control anti sobre descarga;
4) Compensación de temperatura.
Protección automática
Protección de conexión inversa de celda solar, protección de conexión inversa de batería, protección de circuito abierto de batería, protección contra carga inversa en la noche, protección contra cortocircuito de salida, etc.
Pantalla de luz indicadora
Muestra el estado de funcionamiento de los componentes principales de la farola solar: batería, célula solar, lámpara LED, etc.
Voltaje del controlador
Voltaje del controlador = voltaje de la batería.
Diseño de ángulo de inclinación de celda solar
La inclinación del ángulo de la célula solar se refiere al ángulo entre el plano del panel solar y el suelo horizontal.
El ángulo de inclinación del módulo de células solares (que se refiere al ángulo entre el plano de la célula solar y el plano de tierra) se ha discutido en muchos círculos técnicos. Ángulo de inclinación según la ubicación.
Establecer (latitud, etc.) para determinar; la parte frontal del panel solar está orientada hacia el sol (o hacia el sur ligeramente hacia el oeste), y el ángulo de inclinación es consistente con la latitud local. Si las condiciones lo permiten ·
El ángulo de inclinación del panel solar se puede ajustar según la temporada.
Consulte la “tabla 3” para conocer el ángulo de instalación de las células solares en las principales ciudades de China.
Diseño resistente al viento de Lámpara Solar Vial
diseño resistente al viento del módulo de células solares
Según la potencia eólica máxima, el diseño de resistencia al viento de la farola solar se lleva a cabo:
Tabla 4 relación correspondiente entre la fuerza del viento y la velocidad del viento
| Nombre | Velocidad máxima del viento （m / s） | Fuerza del viento (grado) | Nombre | Velocidad máxima del viento （m / s） | Fuerza del viento (grado) |
| Depresión tropical （TD） | 10.8 ～17.1 | 6～7(Bottom center) | Tifón（TY） | 32.7 ～ 41.4 | 12 ～13 |
| tormenta tropical（TS） | 2 ～24.4 | 8～9 | tifón violento（STY） | 41.5 ～ 50.9 | 14 ～15 |
| Fuerte tormenta tropical（STS） | 24.5 ～ 32.6 | 10 ～11 | súper-tifón（Super TY） | ＞51.0 | ≥16 |
Nota: de “GB / T 19201-2006”
Hay más tifones en el sur de China. El poste solar de la farola debería ser capaz de resistir al menos tifones de grado 12, y la mayoría de las áreas en el norte deberían ser capaces de resistir vientos de grado 10.
Diseño de resistencia al viento del poste de farola
1) Módulo solar: el fabricante se asegurará de que puede soportar la velocidad del viento local sin daños, con énfasis en la conexión entre el soporte del módulo de batería y el poste de luz.
2) poste de iluminación y cimientos; diseño de resistencia al viento del poste y base de la farola y altura, área, ángulo de inclinación, estructura del poste, velocidad máxima del viento local, etc. de la placa de la batería
Relevante, el cálculo y el diseño deberán ser realizados por el fabricante del poste de la lámpara o por la disciplina estructural para garantizar la estabilidad del poste de la lámpara de calle solar a la velocidad máxima del viento.
Lámpara HID
1) Balasto electrónico con lámpara HID alimentada por energía solar (o disparador, el mismo a continuación). ） De hecho, es un convertidor DC / AC de alto valor. Por lo tanto, el sistema de iluminación solar para farolas generalmente no necesita un inversor de CC / CA adicional para reducir la pérdida del circuito. Este formulario es adecuado para el nuevo proyecto de farola solar.
2) Equipado con balasto electrónico con lámpara HID tradicional: conectado a la fuente de alimentación AC220. Su balasto electrónico es esencialmente un convertidor de alta frecuencia AC / DC / AC. Si está conectado con un sistema de energía solar, se agregará un pequeño inversor de CC / CA entre la batería y el balasto electrónico de la lámpara oculta. Este formulario es adecuado para la reconstrucción de farolas.
Lámpara led
La luz de calle con energía solar no necesita un inversor de CC / CA adicional para reducir la pérdida de circuito también, permite un ahorro de energía de hasta un 65% que la luz de calle solar convencional.
Aplicación: las lámparas LED solares de baja potencia se utilizan en áreas residenciales o comerciales, como 5W / 10W / 15W / 25W / 30W, etc. Las lámparas solares de alta potencia se utilizan generalmente en parques industriales e iluminación de carreteras, como 40W / 60W / 80W / 100W / 120W.
Protección contra rayos y puesta a tierra
Voltaje de seguridad
La farola solar generalmente usa dcl2v o DC24V. Es un voltaje seguro y no hace conexión a tierra de protección eléctrica
Protección contra rayos y puesta a tierra
1) No se utilizarán farolas y paneles solares como pararrayos;
2) Utilice el poste de la lámpara de metal como pararrayos y descargue:
3) Cuando la jaula de refuerzo de la base de la farola está por debajo de -0.50 my la superficie de refuerzo es de más de 0.37m2, se puede usar como cuerpo de protección contra rayos. De lo contrario, se agregará el electrodo de conexión a tierra artificial, con una resistencia de conexión a tierra ≤ 10 Ω. Si es necesario, conecte el cuerpo a tierra. El método de conexión a tierra es el mismo que el de la farola general.
4) La protección contra rayos de los televisores (supresión de voltaje transitorio) se configura en el controlador de farola
La inclinación del ángulo de la célula solar se refiere al ángulo entre el plano del panel solar y el suelo horizontal.
El ángulo de inclinación del módulo de células solares (que se refiere al ángulo entre el plano de la célula solar y el plano de tierra) se ha discutido en muchos círculos técnicos. Ángulo de inclinación según la ubicación.
Establecer (latitud, etc.) para determinar; la parte frontal del panel solar está orientada hacia el sol (o hacia el sur ligeramente hacia el oeste), y el ángulo de inclinación es consistente con la latitud local. Si las condiciones lo permiten ·
El ángulo de inclinación del panel solar se puede ajustar según la temporada.
Ejemplo de diseño
Las luces de calle solares LED divididas se instalarán en un pavimento en Shanghai. La lámpara tiene 5 metros de altura, el voltaje de entrada de la farola es de 24V, la potencia es de 70W, el trabajo es de 8.5h todos los días, para garantizar los días lluviosos continuos de 7 días para proporcionar iluminación.
Pruebe el diseño de Lámpara Solar Vial .
1 selección de células solares
1) tiempo de sol anual promedio en Shanghai: marque “tabla – 1”: 3.8h.
2) consumo diario de electricidad de farolas:
(70/24) * 8.5 = 24.79 (Ah)
3) corriente de carga total de la batería:
(24.79 * 1.05) / (3.8 * 0.85) = 8.06 (A)
1.05 es el coeficiente de pérdida integral del sistema de módulos de células solares, y o. 85 es la eficiencia de carga de la batería.
4) potencia total de las células solares
8,06 * 31,17 = 251,23 (W)
Elija 2 piezas Pm = 135W paneles solares en paralelo. El mejor voltaje de trabajo es 34.8V. Corriente de funcionamiento óptima 3.88A. El tamaño del componente es 800 * 1580 * 50 mm
2. selección de la batería
Capacidad de la batería: 8.06 * (7 + 1) = 64.48 (Ah)
Elija una batería de plomo-ácido DC24V – 70Ah sin mantenimiento.
3.El controlador
Seleccione el controlador inteligente. De acuerdo con los requisitos del sistema de farolas de Shanghai, ajuste los parámetros del controlador y proteja la batería de farolas
4. Ángulo de la célula solar.
Verifique “tabla – 1”, ángulo de inmersión de las células solares en Shanghai:
31．170 + 30 = 34.170
La dirección del paquete solar se debe hacia el sur ligeramente hacia el oeste, con un ángulo de caída del horizonte de 34.170
5.Diseño de resistencia al viento del poste de la lámpara
En la medida de lo posible, utilice juegos de productos Lámpara Solar Vial , por parte del fabricante para proporcionar material de soporte de faro antiviento y dibujos básicos calificados, o por la estructura de personal técnico profesional de acuerdo con las condiciones climáticas locales de los postes de la lámpara y la base anti -diseño de viento o verificación.
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