周自強(qiáng)

(運(yùn)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)院，山西運(yùn)城 044000)

1 概況

運(yùn)城鹽池，亦稱鹽湖、銀湖。位于運(yùn)城市南，中條山下，澆水河畔。總面積為130 km2，全國(guó)有名的產(chǎn)鹽地之一。鹽池有著豐富的自然資源，它的光照資源僅次于新疆柴達(dá)木盆地，最高氣溫42.6℃;全年日照小時(shí)數(shù)平均2 400 h～3 000 h;鹽池常年刮著強(qiáng)烈的南風(fēng)，風(fēng)速達(dá)3 m/s～20 m/s。

本次修建環(huán)湖路段是圍繞鹽池北側(cè)的一條旅游路，道路全長(zhǎng)4 300 m，紅線寬40 m，采用三塊板形式。其中：機(jī)動(dòng)車道16 m，雙向四車道，隔離帶3 m×2，非機(jī)動(dòng)車道4 m×2，人行道3 m×2。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為城市次干道一級(jí)。

環(huán)湖路周邊地勢(shì)比較開闊，無論陽(yáng)光和風(fēng)都不會(huì)受到高大建筑物的遮擋，具備采用風(fēng)光互補(bǔ)路燈的良好條件。為了有效地利用本地的自然資源，我們采用了新型的風(fēng)光互補(bǔ)照明系統(tǒng)，雙側(cè)對(duì)稱布置在隔離帶中。

2 風(fēng)光互補(bǔ)路燈設(shè)計(jì)

風(fēng)光互補(bǔ)路燈及風(fēng)光互補(bǔ)景觀射燈只需要做燈桿基礎(chǔ)，不需要埋設(shè)電纜，風(fēng)光互補(bǔ)照明系統(tǒng)是解決道路照明的一種理想的自供電系統(tǒng)，是一種造型美觀的環(huán)保產(chǎn)品。

垂直軸風(fēng)光互補(bǔ)路燈安裝于運(yùn)城市環(huán)湖路兩側(cè)綠化帶上，滿足機(jī)動(dòng)車道及人行道路照明的要求。路面照度：平均照度：15 lx，均勻度0.35。眩光限制閾值增量10%，環(huán)境比0.5。路燈間距30 m一盞。

經(jīng)過計(jì)算，整個(gè)系統(tǒng)我們將采用一臺(tái)300 W垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)、兩塊150 W太陽(yáng)能電池板組成發(fā)電部分，一套70 W的LED燈作為主光源，一套30 W的LED燈作為輔光源，一套風(fēng)光互補(bǔ)路燈控制系統(tǒng)組成控制單元，2臺(tái)200 AH/12 V鉛酸閥控蓄電池作為蓄能部分，以及燈桿、電纜等配件組成一套獨(dú)立的風(fēng)光互補(bǔ)路燈(見表1)。

表1 風(fēng)光互補(bǔ)路燈

3 各部分的技術(shù)要求

3.1 LED燈具設(shè)計(jì)技術(shù)要求

外殼：高壓鑄鋁材質(zhì)，外形線條需流暢，并能有效降低風(fēng)阻;

表面處理：能適應(yīng)氣候變化，能耐腐蝕，機(jī)械強(qiáng)度高;

燈罩：耐熱防破壞強(qiáng)化玻璃罩，弧面可自行清潔，高強(qiáng)度、透明度高的安全玻璃;

防護(hù)等級(jí)：不低于IP65;

電氣絕緣等級(jí)：不低于Ⅰ級(jí);

發(fā)光效率：不低于75 lm/W;

結(jié)構(gòu)：燈具結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，無需工具開啟，便于維護(hù)及更換光源;

燈具外形：實(shí)物外觀線條流暢，美觀。

3.2 燈桿設(shè)計(jì)技術(shù)要求

燈桿外形采用高可靠性風(fēng)光互補(bǔ)路燈結(jié)構(gòu)。

1)材質(zhì)：鋼材材質(zhì)為Q235高強(qiáng)度鋼，確保熱鍍鋅的強(qiáng)度和附著力，表面美觀、不發(fā)黑。

壁厚不小于5.0 mm(按Q/BQB 303標(biāo)準(zhǔn)，Si≤0.04%)。

2)焊接工藝：采用氬氣保護(hù)焊接，整個(gè)桿體應(yīng)無任何一處漏焊，焊縫平整，無任何焊接缺陷。

3)電器門：a.門采用等離子切割;應(yīng)與桿體渾然一體，且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要好。b.具備合理的操作空間，門內(nèi)具有電器安裝附件。c.門與桿之間縫隙應(yīng)不超過1 mm，具備良好的防水性能。d.有專用緊固系統(tǒng)，具備良好的防盜性能。e.電器門應(yīng)有較高的互換性和可靠的防盜措施。

4)熱鍍鋅工藝：采用熱浸鍍鋅內(nèi)外表面防腐處理，符合GB/T 13912-92標(biāo)準(zhǔn)，鍍鋅表面應(yīng)光滑美觀。

5)噴塑工藝：噴塑采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)塑粉，符合ASTM D3359-83標(biāo)準(zhǔn)。

6)設(shè)計(jì)：a.燈桿圓度標(biāo)準(zhǔn)控制在不大于6.35 mm。b.燈桿為連續(xù)性鋼結(jié)構(gòu)，造型流暢和諧，無橫向焊縫，密封燈桿并包頂端以防水氣進(jìn)入。c.垂直度檢驗(yàn)：燈桿直立后，使用經(jīng)緯儀對(duì)桿與水平間的垂直度作檢驗(yàn)，垂直度不大于2‰。d.燈桿觀感：造型和尺寸符合設(shè)計(jì)圖紙要求，整體美觀大方，桿體表面光滑一致，色澤均勻。e.下法蘭厚度：按照設(shè)計(jì)圖紙要求不小于22 mm。

7)可抗風(fēng)速：設(shè)計(jì)可抗風(fēng)速為陣風(fēng)50 m/s。

8)壽命：大于10年。

9)安裝方式：法蘭連接。

3.3 風(fēng)光互補(bǔ)路燈控制器功能

在本項(xiàng)目中采用新型的PWM風(fēng)光互補(bǔ)路燈控制。

風(fēng)光互補(bǔ)控制器應(yīng)符合下列標(biāo)準(zhǔn)要求：

JB/T 6939.1-2004離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用控制器，第1部分：技術(shù)條件。

JB/T 6939.1-93小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用控制器技術(shù)條件。

JB/T 7143.1-93小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用逆變器技術(shù)條件。

GB/T 17626.2-1998電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 靜電放電抗擾度試驗(yàn)。

GB/T 17626.3-1998電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)。

GB/T 17626.4-1998電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 電快速瞬間變脈沖群抗擾試驗(yàn)。

GB/T 17626.5-1999電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)。

環(huán)境條件：

環(huán)境溫度：正常使用的環(huán)境溫度是-10℃～+50℃。

相對(duì)濕度：整機(jī)在濕度為0%～90%(25℃)時(shí)不結(jié)露。

3.4 蓄電池技術(shù)要求

1)蓄電池采用知名品牌的密封式免維護(hù)鉛酸蓄電池;

2)30%放電循環(huán)次數(shù)：不小于1 200次;完全放電3星期后容量恢復(fù)：不小于70%;

3)環(huán)保要求：該蓄電池不會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成污染;

4)環(huán)境溫度為25℃，蓄電池其每3個(gè)月的最大自放電率不超過10 h放電率容量的20%。蓄電池應(yīng)符合下列標(biāo)準(zhǔn)要求：a.GB/T 13337.1-1991固定式防酸式鉛酸蓄電池技術(shù)條件;b.JB/T 9653-1999儲(chǔ)能型鉛酸蓄電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.5 太陽(yáng)能電池技術(shù)型號(hào)和規(guī)格要求

1)太陽(yáng)能電池組件采用單晶硅太陽(yáng)能電池組件，必須是知名品牌，高強(qiáng)度、高透光太陽(yáng)能專用進(jìn)口鋼化玻璃，耐紫外線輻射的膜層封裝;2)轉(zhuǎn)化效率：不小于16%;3)安裝形式：與燈桿一體; 4)抗風(fēng)能力：可抗風(fēng)壓值不小于35 kg/m2;5)使用壽命25年，保質(zhì)期：10年。

太陽(yáng)能電池組件應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T 9535地面用晶體硅光伏組件設(shè)計(jì)鑒定和定型標(biāo)準(zhǔn)(IEC 1215∶1993)。

3.6 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)型號(hào)和規(guī)格要求

垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)必須具有CE認(rèn)證和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心的檢測(cè)報(bào)告。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組應(yīng)符合下列標(biāo)準(zhǔn)要求：

GB 8116-1987風(fēng)力發(fā)電機(jī)組型式與基本參數(shù)。

GB/T 13981-92風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)通用要求。

GB 17646-1998小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全要求。

GB/T 19068.1-2003離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，第1部分：技術(shù)條件。

GB/T 19115.1-2003離網(wǎng)型戶用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，第1部分，技術(shù)條件。

GB/T 10760.1-2003離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用發(fā)電機(jī)，第1部分，技術(shù)條件。

垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)必須具有以下特點(diǎn)：

1)選用高強(qiáng)度的鋁//SS400材料，采用大型注塑機(jī)模壓成型技術(shù)制造葉片。2)采用N35SH高磁性釹鐵硼永磁材料制造發(fā)電機(jī)。3)采用鋁合金壓鑄成型技術(shù)制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)部件，保證每個(gè)部件的一致性。4)特殊的內(nèi)壓式集電環(huán)結(jié)構(gòu)和鎖線裝置保證發(fā)電機(jī)的引出線可靠。5)失速型葉片設(shè)計(jì)加電磁限速保護(hù)，確保風(fēng)機(jī)的抗大風(fēng)強(qiáng)度。6)葉片和發(fā)電機(jī)的匹配設(shè)計(jì)，保證風(fēng)機(jī)有很寬的有效工作風(fēng)速區(qū)域，提高了機(jī)組的發(fā)電量。7)設(shè)計(jì)壽命為15年以上。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)符合以下技術(shù)參數(shù)：

額定功率：300 W;啟動(dòng)風(fēng)速：不大于2.0 m/s;額定風(fēng)速：12.0 m/s;切離風(fēng)速：15.5 m/s;葉片直徑：1.0 m/1.2 m;葉片數(shù)量：3+3(2組);最大抗風(fēng)強(qiáng)度：不小于60 m/s;輸出電壓等級(jí)：DC24 V;發(fā)電機(jī)形式：永磁三相交流;風(fēng)輪氣動(dòng)效率：不小于0.36;發(fā)電機(jī)效率：不小于70%;機(jī)組噪聲：不大于60 dB;調(diào)速方式：氣動(dòng)失速;防護(hù)性能：具有防潮、防霉性能。

4 結(jié)語(yǔ)

能源是關(guān)系到人類生存的重要保障，有效地利用風(fēng)能和太陽(yáng)能就是節(jié)約了常規(guī)能源。隨著風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)的不斷成熟，新型照明系統(tǒng)必定會(huì)有廣闊的前景。

在環(huán)湖路建設(shè)中使用風(fēng)光互補(bǔ)路燈，不僅能向市民進(jìn)行新能源知識(shí)的直觀教育，迎風(fēng)飛轉(zhuǎn)的風(fēng)車可給道路兩側(cè)一種時(shí)尚動(dòng)感的點(diǎn)綴，更能突顯運(yùn)城市政府崇尚環(huán)保、節(jié)能和新技術(shù)的執(zhí)政理念。

［1］ CJJ 45-2006，城市照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［S］.