風光互補LED路燈設(shè)計與工程應用

內(nèi)容概要

　　《LED應用技術(shù)系列書：風光互補LED路燈設(shè)計與工程應用》結(jié)合我國綠色照明工程計劃及國內(nèi)外風光互補發(fā)電技術(shù)及LED照明技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，全面系統(tǒng)地闡述了風光互補LED路燈的最新設(shè)計與應用技術(shù)。全書共6章，深入淺出地闡述了風光互補LED路燈基礎(chǔ)知識、小型風力發(fā)電機與太陽能電池、風光互補LED路燈蓄能與控制技術(shù)、LED照明燈具結(jié)構(gòu)及設(shè)計、風光互補LED路燈工程設(shè)計、風光互補LED路燈安裝與調(diào)試等內(nèi)容。《LED應用技術(shù)系列書：風光互補LED路燈設(shè)計與工程應用》題材新穎實用，內(nèi)容豐富，深入淺出，文字通俗，具有很高的實用價值，是從事風光互補LED路燈研發(fā)、應用和維護的工程技術(shù)人員的必備讀物?！　　禠ED應用技術(shù)系列書：風光互補LED路燈設(shè)計與工程應用》可供從事風光互補LED路燈研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、應用與維護的工程技術(shù)人員及從事風光互補LED路燈生產(chǎn)應用的管理人員及相關(guān)專業(yè)高等院校、職業(yè)技術(shù)學院的師生閱讀參考。

書籍目錄

前言第1章 風光互補LED路燈基礎(chǔ)知識1.1 風能資源1.1.1 風能的特性1.1.2 我國風能資源分布1.2 太陽能資源1.2.1 我國太陽能資源分布特點1.2.2 我國太陽能資源區(qū)域劃分及城市標準日照時數(shù)1.3 風光互補LED路燈1.3.1 風能和太陽能互補性1.3.2 風光互補LED路燈技術(shù)優(yōu)勢及構(gòu)成第2章 小型風力發(fā)電機與太陽能電池2.1 小型風力發(fā)電機2.1.1 小型風力發(fā)電機特性2.1.2 小型風力發(fā)電機組成2.1.3 小型風力發(fā)電機參數(shù)2.2 太陽能電池2.2.1 太陽能電池原理2.2.2 太陽能電池的特性2.2.3 硅太陽能電池分類2.2.4 太陽能電池組件及參數(shù)第3章 風光互補LED路燈蓄能與控制技術(shù)3.1 蓄電池的分類及工作原理3.1.1 蓄電池的分類及技術(shù)指標3.1.2 蓄電池的工作原理3.1.3 蓄電池的特性3.2 VRLA蓄電池的充放電特性3.2.1 VRLA蓄電池的充電特性3.2.2 VRLA蓄電池的放電特性3.3 膠體鉛酸蓄電池3.3.1 膠體鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點3.3.2 膠體電解質(zhì)的特性及結(jié)構(gòu)3.3.3 兩類閥控式密封鉛酸蓄電池的比較3.4 超級電容器結(jié)構(gòu)與工作原理3.4.1 超級電容器結(jié)構(gòu)及特點3.4.2 超級電容器的工作原理3.5 風光互補LED路燈控制技術(shù)第4章 LED照明燈具結(jié)構(gòu)及設(shè)計4.1 LED照明技術(shù)及燈具結(jié)構(gòu)4.1.1 LED照明技術(shù)4.1.2 LED照明燈具結(jié)構(gòu)一4.2 LED燈具設(shè)計4.2.1 LED燈具設(shè)計程序4.2.2 LED道路照明燈具設(shè)計4.3 風光互補LED路燈安全設(shè)計第5章 風光互補LED路燈工程設(shè)計5.1 風光互補LED路燈設(shè)計原則及方法5.1.1 風光互補LED路燈設(shè)計原則5.1.2 風光互補LED路燈光伏發(fā)電部分設(shè)計方法5.1.3 風光互補LED路燈風力發(fā)電部分設(shè)計方法5.1.4 風光互補LED路燈蓄電池組的匹配設(shè)計5.2 風光互補LED路燈設(shè)計步驟與實例5.2.1 風光互補LED路燈設(shè)計步驟5.2.2 風光互補LED路燈系統(tǒng)設(shè)計實例5.2.3 風光互補LED路燈系統(tǒng)典型配置方案5.3 道路LED照明的方案設(shè)計5.3.1 道路照明要素5.3.2 道路照明規(guī)劃設(shè)計5.3.3 LED路燈配光形狀及優(yōu)勢5.3.4 LED路燈照明設(shè)計實例第6章 風光互補LED路燈安裝與調(diào)試6.1 風光互補LED路燈安裝6.1.1 風光互補LED路燈選址及基礎(chǔ)施工6.1.2 風光互補LED路燈安裝6.2 風光互補LED路燈調(diào)試6.2.1 風光互補LED路燈系統(tǒng)調(diào)試6.2.2 WLCC09一V10風光互補LED路燈控制器操作流程6.2.3 風光互補LED路燈安裝工程驗收標準參考文獻

章節(jié)摘錄

　　LED的最高結(jié)溫和熱阻造成的LED芯片和封裝之間的溫差是熱設(shè)計最主要的考慮因素，對于大功率LED來說，1W的LED的熱阻約20℃，也就是說，給標稱功率1W的LED輸入1W的電功率，LED結(jié)溫就比封裝外殼的溫度高20℃。3W的LED熱阻約15℃，給3W的LED輸入3W的電功率，LED結(jié)溫就比封裝外殼的溫度高45℃，因此，要使3W的LED制作的燈具和1W的LED制作的燈具的LED結(jié)溫相同，采用3W的LED制作的燈具的溫度應該比用1W的LED制作的燈具更低。反過來說，如果燈具溫度相同，用1W的LED制作燈具的LED結(jié)溫比用3W的LED制作燈具的LED結(jié)溫低。從這個意義上來看，采用3只1W的LED制作3W的LED燈具比用1只3W的LED制作的燈具更有利于降低LED的結(jié)溫，并且3只1W的LED發(fā)出的光通量比1只3W的LED發(fā)出的光通量高。因此，用大功率LED制作燈具要合理選擇LED的功率?！　榱藴p少LED產(chǎn)生的熱量，要選用光效高的LED制作大功率LED燈具，因為在輸入一定的電功率時，光效高的LED發(fā)出的光能量高，發(fā)出的熱能量必然少，這樣就可以減小散熱片的面積。　　LED芯片和涂覆的熒光粉都是在幾百度的高溫條件下生產(chǎn)出來的，本身具有一定的耐溫能力。但是，LED的封裝和芯片之間存在熱阻，這個熱阻使LED在使用時封裝和芯片之間出現(xiàn)溫差，LED芯片的溫度會高于封裝外殼溫度?！　∮捎贚ED生產(chǎn)技術(shù)的進步，大功率LED內(nèi)部的熱阻越來越低，目前1W的LED熱阻普遍在15℃/W以下，也就是說，給1W的LED加1W的電功率，LED芯片比封裝外殼的溫度只高15℃。按照目前LED芯片材料的耐溫水平，LED芯片的溫度不超過150℃就能長期安全的工作。這樣推算，封裝外殼溫度在135℃時可以安全使用。但是，由于封裝材料的限制，實際使用中的封裝外殼溫度最好不超過70℃，這樣LED芯片溫度只有85℃，LED的透明封裝材料也不會快速老化，可長期穩(wěn)定工作。因此，沒有必要將LED燈具工作時的溫度降得很低，但必須減小LED芯片封裝外殼和燈體外殼之間的熱阻，這樣就可以以比較小的體積和比較低的成本生產(chǎn)性能穩(wěn)定的LED燈具。　　要有效的散熱，減小燈具的體積和生產(chǎn)成本，燈具必須有合理的散熱結(jié)構(gòu)。問題是怎樣合理的把LED產(chǎn)生的熱量傳導到外殼上，怎樣有效的增大外殼和空氣的接觸面，并且有利于空氣在外殼表面上的流動，這是燈具熱結(jié)構(gòu)設(shè)計要解決的問題?！　「鶕?jù)光通量（1m）與輻射通量（W）的當量關(guān)系，1W的輻通量在最理想的情況下（黑體輻射）可能產(chǎn)生6831m光通量。所以，即使LED的光效達到2001m/W，也不能將全部能量轉(zhuǎn)化為光能輸出，而其余的都轉(zhuǎn)化為熱能。從長遠看LED燈具的散熱問題將是一個長期存在的問題?！　≡贚ED燈具的散熱設(shè)計上，可分成自然對流散熱以及強制對流散熱兩種模式。就一般照明應用而言，由于風扇會產(chǎn)生噪聲，所以并不建議使用風扇。此外，增加風扇也會增加整體系統(tǒng)的耗電量，所以自然對流散熱將是較好的選擇。目前，在LED燈具的散熱設(shè)計中存在的問題有：　　1）散熱翅片面積的隨意設(shè)定，使散熱翅片布置方式不合理，燈具散熱翅片的布置沒有考慮到燈具的使用方式，影響到翅片效果的發(fā)揮?！　?）強調(diào)熱傳導環(huán)節(jié)、忽視對流散熱環(huán)節(jié)，盡管眾多的廠家考慮了各種各樣的措施：熱管、回路熱管、加導熱硅脂等，但沒有認識到熱量最終還是要依靠燈具的外表面散發(fā)?！　?）忽視傳熱的均衡性，如果翅片的溫度分布嚴重不均勻，將會導致其中一部分的翅片（溫度較低的部分）沒有發(fā)揮作用或作用有限?！　《谧匀粚α鞯纳狯捚O(shè)計上，考量重點包含：鰭片的厚度、鰭片的數(shù)量、鰭片與鰭片間的寬度、及材料的選用等幾個方面。過密或過疏的鰭片都不是最佳化的設(shè)計，因過密的鰭片與空氣接接觸的面積太少，而造成熱量不易散出，過疏的鰭片會使得熱量不容易散出?！　　?/pre>








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