工高電子太陽能風光互補led路燈基本工程方案(13頁).docx
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1、工高電子太陽能風光互補LED路燈基本工程方案2009-03-25 16:20:49(已經被瀏覽1330次) 工高電子太陽能風光互補LED路燈基本設計方案一風光互補LED路燈設計案例分析11設計依據城市道路照明設計標準CJJ45-2006公路工程技術標準JTG D70-2004(1)、每套路燈系統(tǒng)配置設計 年平均風速3m/s以上地區(qū)。 年平均風速3m/s以上地區(qū)。 太陽能資源類及以上可利用地區(qū)。(2)、路燈功能描述: 亮燈時間及控制:路燈配置采用一臺400LW風力發(fā)電機、一組100W太陽能電池板、一套60WLED燈具、2只200AH/12V鉛酸閥控蓄電池,組成一支獨立的風光互補路燈照明系統(tǒng)。可保2、證每天可靠亮燈810小時。 可靠性:系統(tǒng)在連續(xù)沒有風和太陽能補充能量的情況下能正常供電35天。 光控亮燈、時空關燈;全功率、半功率全自動控制。 結構:燈桿總高10米;燈高8米;采用雙邊交叉布燈,燈桿間距25米。 蓄電池采用埋地處理,提高電池性能壽命及提高防盜竊作用。(3)、配置清單部件型號及規(guī)格數量備注風力發(fā)電機HY-400L/24V1臺低風速型風力發(fā)電機太陽能電池板50Wp/12V2塊單晶硅蓄電池200AH/12V2只鉛酸免維護光源及燈具KS-A048-D1套勤上/工高LED路燈風光互補路燈控制器WS24400H1只帶卸荷保護裝置自立式路燈燈桿成套燈高8米、桿高10米1套含地腳籠、太陽能支架3、附件電纜等2、工程設計方案(1)、風光互補路燈電路設計方案系統(tǒng)電路原理圖:系統(tǒng)性能特點:l、智能充、放電控制,可相對延長蓄電池的使用壽命;2、工作模式:24小時定時模式;3、 負載開路及短路保護,并具有自動恢復功能;4、 采用專用芯片對LED燈進行恒功率、啟動控制,具有過流、過電壓保護,燈泡開路、短路保護;5、 防頻閃雙頻工作模式,燈溫補償;6、采用工業(yè)級芯片低功耗設計,可在高溫、寒冷、潮濕的環(huán)境下可靠工作;7、使用、維護簡單方便,全自動控制。(2)、路燈桿的設計方案風力發(fā)電機和太陽能電池是風光互補路燈的標志性組合,要保證風力發(fā)電機和太陽能電池能平穩(wěn)、安全的運行,同時也配合路燈燈桿的多樣化造型4、,我們將風光互補路燈燈桿設計為自立式路燈燈桿。風力發(fā)電機位于燈桿的頂端,太陽能電池板位于燈桿的中部,詳見下圖:燈高8米燈桿高10米混凝土基礎LED燈風力發(fā)電機太陽能電池板(3)、蓄電池技術要求規(guī)格參數 型號容量(AH)重量(Kg)電壓(V)鉛酸閥控免維護式20065DC12各項性能參數電池內阻電池完全充電(25)10m不同溫度下電池容量40105251000851070不同小時率容量10hr100%C1030hr110%C10電池存放容量1個月(25)953個月(25)906個月(25)88最大充電電流0.25C10(A)充電限壓均充充電電壓14.4V/12V25mV/浮充充電電壓13.5 V5、/12V20mV/、充電模式應達到下述指標要求,并提供生產廠家放電深度與循環(huán)壽命、有效容量與溫度的關系、放電曲線、充電曲線圖表。3.1過充保護14.4V/12V,恢復充電電壓13.5 V/12V3.2過放保護10.8V/12V,恢復放電電壓12.3 V/12V3.3恒壓13.5V/12V浮充充電(溫度補償:3.3mV/2V.)、綜合性能應達到以下要求4.1自放電率低,耐深放電和較強容量恢復能力。(蓄電池安裝在地下蓄電池井內)4.4蓄電池使用壽命五年以上。4.5質保期為三年。4.6主要技術性能均達到或超過JB/T96531999的標準。(4)、太陽能電池技術要求、符合國際電工委員會lEC61216、5:2005和lEC61730:2004標準。、在標準條件下(即:大氣質量AM =1.5,標準光強E=1000W/m2),溫度為251在測試周期內光照面上的輻照不均勻性5%。、具有優(yōu)良的防腐、防風、防水和防雹能力。、太陽能電池組件使用壽命25年以上。、質保期三年。太陽能電池組件主要技術參數 型 式單晶硅冰雹抗載能力2400pa接線盒類型C型;接插件接線盒防護等級IP65組件效率14%使用溫度范圍-4085最大系統(tǒng)耐壓1000V DC重 量不超過20kg開路電壓43.4峰值電壓34.2短路電流4.96峰值電流4.39標準功率150功率偏差5%+5%(5)、小型風力發(fā)電機技術規(guī)范與性能參數要求1.7、1 符合國家標準GB/T10760.1-2003 技術條件要求并附機械工業(yè)風力機械產品質量檢測中心檢測報告。1、 GB 8116-1987 風力發(fā)電機組型式與基本參數2、 GB/T 13981-92 風力機設計通用要求3、 GB 17646-1998 小型風力發(fā)電機組 安全要求4、 GB/T 19068.1-2003 離網型風力發(fā)電機組 第1部分:技術條件5、 GB/T 19068.2-2003 離網型風力發(fā)電機組 第2部分:試驗方法6、 GB/T19115.1-2003 離網型戶用風光互補發(fā)電系統(tǒng) 第1部分: 技術條件7、 GB/T 19115.2-2003 離網型戶用風光互補發(fā)電系統(tǒng) 第28、部分: 試驗方法8、 GB/T10760.1-2003 離網型風力發(fā)電機組用發(fā)電機 第1部分:技術條件9、 GB/T10760.2-2003 離網型風力發(fā)電機組用發(fā)電機 第2部分: 試驗方法1.2 主要技術參數葉輪直徑: 大于1.5M小于1.9M啟動風速: 不低于2.3m/s切入風速: 不高于3m/s工作風速范圍: 325M/S額定風速: 12m/s(標準工作風速)輸出電壓等級: DC24V額定功率: 400W最大功率: 450W最大抗風強度: 大于50m/s葉片數量: 5發(fā)電機型式: 永磁三相交流調速方式 : 氣動失速及電磁制動主機質量: 1516.5KG1、3產品結構及生產工藝要求3.1葉9、片為玻璃纖維加尼龍混合,熱壓鑄成型技術,保證葉片的一致性,在保持葉片足夠強度的前提下,有較好的柔性和變形曲復強度。應采用失速型葉片設計,防止風力發(fā)電機出現飛車失控的情況發(fā)生。3.2發(fā)電機應采用釹鐵硼永磁電機,并按B級絕緣和IP55的防護等級制造,采用整體壓鑄鋁結構。1、4小型風力發(fā)電機安全要求4.1性能滿足GB/17646-1998小型風力發(fā)電機組安全要求的規(guī)定并附有機械工業(yè)風力機械產品質量檢測中心出具的檢測報告。4.2運行滿足在沿海運行的特定環(huán)境要求,具有抗高濕度、抗大風速、防水、抗腐蝕、抗老化、耐磨損和便于安裝使用。4.3小型風力發(fā)電機使用壽命應在15年以上,質保期3年。(6)、智能控制方10、案說明每盞LED路燈都設有一個控制接口, 可以實現遠程智能監(jiān)控,保證路燈的正常工作及故障的及時排除。6、1、控制說明6、1、1、每只路燈上安裝一只終端模塊,該終端模塊包含通訊模塊和信號轉換接口電路;終端模塊做成標準通用型,適用于所有燈具。終端模塊對燈具控制為1個PWM信號;燈具狀況反饋信號為1個電壓信號。6、1、2、路燈分組(如按不同的路段或片區(qū))組網,便于分組管理和控制。6、1、3、在每個路燈供電控制室設置一臺現場控制器,該控制器有簡便的操作鍵盤和顯示界面,可同時控制多組局域網。6、1、4、現場控制器與局域網之間通訊方式采用GPRS模塊(根據實際需要選擇);6、1、5、現場控制器與遠程控制中11、心之間通訊方式采用GPRS+互聯(lián)網;6、現場控制器既可與遠程控制中心脫機,獨立設定參數(開、關燈時間及各時段亮度設定)控制路燈,又可與遠程控制中心聯(lián)機,雙向通訊,由控制中心設定或修改現場控制器的參數設定,同時現場控制器把采集到的路燈信息上傳到控制中心。功能:1.實現遠程所有燈具的監(jiān)控.2.實現電線電纜的整個系統(tǒng)力求簡單、實用、可靠。結構模塊化,便于擴展和維修。(7)、LED路燈參數表:KS-A048-A LED路燈主要技術參數KS-A048-A LED Streep Lamp Main Technical Parameters輸入電壓 Input VoltageDC 20-29V輸入最大電流M12、ax input CurrentDC2.7A2條控制線最大耗電 The max powerconsumpfion of the 2control lineDC3MA+3MALED功耗 LED Consumption48W系統(tǒng)功耗 System Consumption53WLED發(fā)光效率 LED Luminous Efficiency85Lm/WLED燈具初始光通量 LED Initial Flux4080Lm燈具出光效率(%) Lamps Effciency90%單燈平均照度 Average Illumination 高度為6米 6M height19.6高度為8米 8M height11高度13、為10米 10M height6.8高度為12米 12M height4.8有效照射范圍 Effective Illuminated Area高度為6米 6M height7.221高度為8米 8M height9.628高度為10米 10M height1235高度為12米 12M height14.442單燈 路面均勻度0.6相關色溫 Color Temperature4000K5500K顯色系數 (CRI) Color Rendering IndexRa75配光曲線/光斑 Light Distribution Curve/Beam Pattern 蝙蝠翼形/矩形光斑 Bat Wing /14、Rectangular Beam結溫(Tj) Junction Temperature50000小時材料 Light Body & Lampshade Material鋁合金 Aluminum Alloy凈重 Met Weight5.6KG包裝尺寸 Packaging Size413*372*294(8)、設計說明1.采用勤上48燈CREE1W芯片的LED路燈,實現燈具的長壽命及獨特配光,實現國家的道路照明標準。2.按燈桿10M高及上述安裝模式實現資源的最大利用。3.燈桿高度10米,燈具離地8米,燈桿間距25米,雙邊交叉布燈模式。三、生產廠商資料.3.1東莞勤上光電股份有限公司簡介東莞勤上光電15、股份有限公司,清華大學半導體照明領域合作伙伴,中國半導體照明技術標準工作組成員,廣東省高新技術企業(yè),廣東省LED產業(yè)聯(lián)盟主席單位,注冊資金過億元,擁有員工2000多人,工程技術人員400多人,已成為集大功率LED路燈、隧道燈、籃球場燈、圣誕燈飾、泛光燈、洗墻燈庭院燈及室內照明產品等半導體照明系列產品的研發(fā)、生產、銷售以及城市亮化工程設計、施工、維護為一體的大型半導體照明企業(yè)。勤上光電擁有雄厚的研發(fā)實力和大規(guī)模的自動化生產體系,勤上與清華大學實現 “產、學,研”聯(lián)合,共同組建半導體照明技術研究院,成立廣東省半導體照明技術與應用工程中心、 LED封裝廠、燈具廠、燈飾廠等在內的完整的LED產業(yè)鏈,擁16、有完全參照美國UL進行配置的一流實驗室;以清華大學集成光電子學國家重點實驗室領銜,勤上光電凝聚了國內半導體照明領域最頂尖的高級科研人才,其中博士及博士后17人、碩士48人。在大功率LED非成像二次光學系統(tǒng)、散熱設計系統(tǒng)、電路驅動系統(tǒng)、無線通信智能控制系統(tǒng)等方面實現重大突破,其節(jié)能、照度、均勻度、安全、防水、防塵等各項指標完全達到國家道路照明標準,擁有100多項國家發(fā)明專利,其中LED路燈有9項國家發(fā)明專利,目前已形成了20萬平米的半導體照明產品生產基地和大規(guī)模自動化生產體系,擁有年產值超過20億元的產品生產能力,并斥巨資打造40萬平方米的LED產業(yè)園,成為亞洲規(guī)模最大和最先進的生產線之一;并由17、功能性照明產品上升到節(jié)能照明、智能照明系列解決方案,逐步探索出一條半導體照明與風、光互補再生能源緊密結合的產業(yè)發(fā)展之路, 勤上光電半導體照明產品通過多項國家權威機構認證,包括國家光電源質量監(jiān)督檢驗中心和信息產業(yè)部電子第五研究所節(jié)能、安全性和可靠性檢測與質量認證,廣東省科學技術情報研究所科技查新評估、廣東省科技廳“大功率LED路燈”科技成果鑒定、廣東省能源利用監(jiān)測中心產品節(jié)能監(jiān)測,獲“廣東省節(jié)能標志產品”證書,并被列入2008年“廣東省重點產業(yè)專項”和 “國家重點新產品”計劃;榮獲“中國政府采購首選品牌”、“高新技術產業(yè)重點推廣產品”、“金橋獎”等殊榮。勤上光電半導體照明產品應用工程遍布全國各地18、,包括國家大劇院照明工程、北京綠色奧運道路照明工程、上海F1賽車場照明工、廣東科學中心廣場及周邊道路照明工程、清華大學內奧運場館道路照明工程以及中山、東莞30多個鎮(zhèn)區(qū),肇慶,海南,河南,山東,北京,天津等路燈改造工程。3.2、工高電子科技有限公司簡介:工高電子科技是勤上光電LED路燈市場推廣及產品研發(fā)戰(zhàn)略合作伙伴,一方面工高電子結合自身擁有較全面的LED照明元器件配套解決方案,積極協(xié)助勤上工廠的研發(fā)團隊促進并提升工廠端LED燈具的設計開發(fā)能力及量產產品品質,同時整合工高電子同各位有實力的風機廠商,太陽能電池板廠商及蓄電池廠商的合作伙伴關系,與勤上光電的銷售團隊一道進行太陽能風光互補LED路燈應19、用方面的市場推廣,為用戶提供包括LED路燈,太陽能風光互補在內的一體化綠色照明解決方案,為共同打造“環(huán)境友好型,資源節(jié)約型”的和諧社會而盡自已的一份力量。3.3、勤上LED節(jié)能產品的技術特性-大功率LED勤上光電/工高電子LED路燈采用當今最高亮度和高穩(wěn)定性的芯片,結合勤上的封裝技術, 產品達到了國際領先水準。目前勤上1W白光功率型LED已進入穩(wěn)定批量產業(yè)化階段,發(fā)光效率可達到90 lm/W以上,具以下主要特點:1.獨特的二次光學設計,可將取光效率達95%以上,在10米高的情況下,在地面形成10mx40m 的矩形光場,且光分布非常均勻,按照合理布燈均勻度可以達到0.6以上,完全能滿足及超越國家20、安全道路照明要求。2.整個燈具使用當今業(yè)已成熟的光效率最高的最先進的1W的LED列陣而成,每顆LED都具有一個獨立的二次光學系統(tǒng)。3.低熱阻的結構設計與良好的散熱設計,保證了溫升不會超過30,從而保證了LED的工作壽命。4.目前研制出的84W、98W、112W、140W、182W、196W等大功率LED路燈比普通高壓鈉燈節(jié)約電量65%以上。5. LED路燈自動控制: 可根據不同時間段的需要設定不同的亮度,更加提高節(jié)能的效果。6. 驅動電源部分與燈具分開安裝,降低了燈體的額外溫升,并使維護方便。7. 3W及5W白光功率型LED研究已取得階段性成果,估計在3個月后即進入批量產業(yè)化階段。8. 在大功21、率LED路燈項目上已取得國家9項發(fā)明專利,另有7項發(fā)明專利、6項發(fā)明和實用新型專利、8項實用新型專利和3項外觀設計專利正在申報之中。3.4勤上發(fā)明的二次光學系統(tǒng).非成像光學技術:按能量將光均勻分布到路面二次光學系統(tǒng)特性:燈桿高度:道路寬度:燈桿間距=1:1.5:5射程即10米高的燈桿,KSLED路燈可以射出15米寬*50米長(間距)的矩形光斑.四、國家政府政策支持國家十分重視半導體產業(yè)的發(fā)展,相繼出臺了一系列政策,促進相關產業(yè)發(fā)展;2003年6月,科技部聯(lián)合信息產業(yè)部、教育部、建設部、中科院、輕工業(yè)聯(lián)合會等單位,成立國家半導體照明工程協(xié)調領導小組,緊急啟動了國家半導體照明工程;2006年初,國22、務院發(fā)布了國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要,“高效節(jié)能、長壽命的半導體照明產品”被列入中長期規(guī)劃第一重點領域(能源)的第一優(yōu)先主題(工業(yè)節(jié)能),在國內外引起廣泛關注;2006年7月,建設部公布的“十一五”城市綠色照明工程規(guī)劃綱要中明確表示要把“綠色照明在公用設施、賓館、商廈、寫字樓以及住宅中推廣高效節(jié)電照明系統(tǒng)等”列為十大節(jié)能重點工程之一;“十一五”規(guī)劃綱要提出了“十一五”期間單位GDP能耗降低20%左右,主要污染物的排放總量減少10%的具有法律效力的約束性指標;“十七大報告”中明確提出“要建設生態(tài)文明,基本形成節(jié)約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的經濟增長方式和消費模式”。 2007年6月4日,國務院23、印發(fā)了節(jié)能減排綜合性工作方案;2007年7月30日,國務院辦公廳下發(fā)了關于建立政府強制采購節(jié)能產品制度的通知,對政府強制采購節(jié)能產品提出了總體要求;2007年10月28日修改后的節(jié)約能源法經全國人大常委會表決通過,自2008年4月1日起施行,新法明確規(guī)定了“節(jié)約資源是我國的基本國策,國家實施節(jié)約與開發(fā)并舉、把節(jié)約放在首位的能源發(fā)展戰(zhàn)略”,并明確了節(jié)能執(zhí)法主體,強化了節(jié)能法律責任;2007年11月17日,國務院批發(fā)了國家發(fā)改委制定的單位GDP能耗考核體系實施方案,方案明確提出對各省級人民政府要實行節(jié)能減排的問責制和一票否決制;2006年10月,國家“十一五”863計劃“半導體照明工程”重大項目正24、式啟動;2007年11月23日,中國銀監(jiān)會制定了節(jié)能減排授信工作指導意見,以配合國家節(jié)能減排戰(zhàn)略的順利實施,督促銀行業(yè)金融機構把調整和優(yōu)化信貸結構與國家經濟結構緊密結合起來。五、勤上光電/工高電子LED路燈的檢驗報告(略)六.項目效益分析1社會效益分析LED路燈屬于生態(tài)產品。完全是綠色能源系統(tǒng),采用可再生的自然能源,可以提高城市環(huán)境質量,減少大氣污染;實施生態(tài)工程,有利于推進生態(tài)示范建設,建立生態(tài)補償機制,有利于把本地區(qū)建設成為環(huán)境友好型城市,符合構建社會節(jié)能型的發(fā)展方向;可以緩解城市供電緊張;成為城市的標志性景觀,提升城市品位,率先創(chuàng)節(jié)能環(huán)保型城市的典范。1) 成為城市一個新的節(jié)能點;2) 25、提高城市形象,提升城市品位;3) 符合構建和諧社會、節(jié)能型社會的發(fā)展方向,有利于整個社會的經濟發(fā)展;4) 大力發(fā)展可再生資源事業(yè),可以得到國家及相關政策的扶持。2環(huán)保效益在1年使用期內,如10公里采用風光互補太陽能LED路燈照明可以節(jié)約用電約為355875KWh電量,據統(tǒng)計相當于節(jié)約了:133.98噸標準煤;12427噸凈水;減少784噸碳粉塵;135.59噸二氧化碳;3.92噸二氧化硫。由此可見,使用風光互補太陽能LED路燈可以持續(xù)減少造成溫室效應的CO2、SO2的排放,同時可以節(jié)約大量一次性能源煤。可以提高城市環(huán)境質量,符合構建和諧社會、節(jié)能型社會的發(fā)展方向。3. LED路燈環(huán)保分析1)沒26、有電纜變壓器開銷,節(jié)約有色金屬;2)不需要消耗電網電力及電費開銷;3)施工簡單,工期短,保證運行安全。4)燈型設計富有現代氣息,風車飛舞,極具動感。5)符合構建和諧社會、節(jié)能型社會的發(fā)展方向;6)可以成為城市的標志性景觀,是極佳的環(huán)保節(jié)能活教材;結論風光互補太陽能LED路燈系統(tǒng)能與建筑物、道路、環(huán)保、綠化等工程規(guī)劃相協(xié)調;燈型設計優(yōu)雅美觀,與周圍景色和諧統(tǒng)一。在安全穩(wěn)定性方面,風光互補路燈使用維護費用低,且采用24V直流電,絕對安全,不會發(fā)生觸電事故且可通過改變控制方式來增強其穩(wěn)定性。而普通路燈相對安全性能較不穩(wěn)定,且需要常年維護,在遇洪澇災害及陰雨天易發(fā)生漏電傷人事故。同時易受停電、拉閘限電、電纜及變壓器被盜等因素影響而不能正常使用;隨著城市能源電力供應日益緊缺,這種情況今后會頻繁發(fā)生且日益突出。綜合上述,顯然可以看出LED路燈的社會效益及經濟效益明顯要比普通路燈的好的多,同時在節(jié)省投資運行費用等方面比普通路燈也有優(yōu)勢。因此在以人為本,樹立科學發(fā)展觀,構建和諧社會的發(fā)展趨勢下,風光互補路燈的應用前景明顯好于采用常規(guī)市電的普通路燈。可以肯定的說,太陽能風光互補LED路燈的大力應用必將是節(jié)能環(huán)保照明的根本趨勢。