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关于在中水道灯浮标使用太阳能的可行性分析

发布日期:2017-08-14 来源: 中国太阳能热水器网 查看次数: 2279 作者:[db:作者]

核心提示:  使用。  中水道18、19灯浮标的太阳能安装设计与海南海区各港口的灯浮标一样。采用角铁与扁铁焊接制作硅片架,尺寸60x55mm,把硅片用不锈钢螺丝固定在硅片架上,硅片倾斜角为15*硅片架连同灯器一

  使用。

  中水道18、19灯浮标的太阳能安装设计与海南海区各港口的灯浮标一样。采用角铁与扁铁焊接制作硅片架,尺寸60x55mm,把硅片用不锈钢螺丝固定在硅片架上,硅片倾斜角为15*硅片架连同灯器一并用不锈钢螺丝固定安装在标架顶台面上;*这样比较方便装拆维护,采用17.4v20w硅片二块并联使用;由于安装了硅片架,原来尺寸的护身圈直经显然太小。为了方便海上维护作业,把标架护身圈直经加大至1600irnn((|)2400mm型浮标),标架灯器台面尺寸为400x400mm2下标架;雷达反射器安装在标架内标架顶台面下方,防止碰撞损坏。

  匹配蓄电池采用德国荷贝克公司松树牌免维护蓄电池(100AH/12V)二组并联使用,该种蓄电池的工作环境温度可高达60,适用于海南海区的高温气候;为了防止浮标剧烈摇晃时电池在电池箱内震动碰撞,在电油箱内安置有弹性的防震架,该装置为一个四方形角铁架内装置四块不锈钢弹片、二条弹簧组成;充放电控制器为全密封8A控制器;内于中水道水域风浪大、雾多、前后两座灯浮标的距离长,灯器采用耗能少、亮度高、性能良好的泰蓝公司生产的根据多年的陆标太阳能使用经验,安装硅片时,充分考虑了海南海区海水、空气盐雾的腐浊性强的问题,太阳能硅板接线盒盖的固定螺丝改用不锈钢螺丝,两块硅板间连接采用10mm2上,桂板与充放电控制器、充放电控制器与电池、灯器与电池间采用两芯铜电细线连接,硅板接线盒内接头处采用玻璃胶密封,电池接头处用质量较好的黄油封密处理,充放电控制器安置在电池箱内紧固好;这样的接线安装处理既做到防腐蚀,又方便拆装维护及太阳能硅片充电电流、开闭路电压、电池开闭路电压的检测。

  中水道18、19灯浮标太阳能电源系统于今年6月份年度大保养投入试验使用,到9月中旬为止,工作比较稳定可靠,电池容量充足;还经历了8月19日强热带风暴“黄蜂”的影响,在“黄蜂”过境后的巡检发现18灯浮标的充放电控制器发生故障(我处各港n个别灯浮标的太阳能电源系统平时出现的问题也是充放电控制器故障),但是,中水道18、19两座灯浮标的太阳能电源系统结构、线路等没有受损,工作正常(18灯浮标更换充放电控制器后工作正常);从日常的巡检维护检测的电源参数也可以显示出太阳能电源系统的性能。

  中水道18灯浮标的检测参数:7月31日11:30左右测量:硅片开路电压19.7v,闭路电压13.3v,电池开路电压13.3v,闭路电压13.1vo 8月21日14:40左右测量:桂片开路电压18.9v,闭路电压13.0v,电池开路电压13.0v,闭路电压12.92v= 8月28日14;30左右测量:桂片开路电压19.lv,闭路电压13.v,电池开路电压13.lv,闭路另外。对中水道19灯浮标的太阳能电源系统的测量结果中,显示出各种参数也比较稳定,电池容量足的特点。

  与以上两座使用太阳能电源系统的灯浮标相比,中水道1一17灯浮标(全部安装MLED-120/DA-65型冷光源灯器)各采用两组日月牌6PS-600型锌空电池并联使用,每组电池容量600AN,电压7.9v;但到了8月下旬时,电池的容量不足,电压过低,导致灯器灯光较暗。12、14、16灯浮的电池损坏;不足三个月就须全部更换。

  四、太阳能电源系统使用的优点与使用锌空电池相比,太阳能电源系统的使用显得更经济,按目前中水道灯浮标使用的6PS-600型锌空电池来计算,该种电池理论使用期约为4个月,但受使用环境影响仅能用3个月,即一年换4次,每组单价560元,因而,每座灯浮使用锌空电池每年所花的费用为:元/鹿年。

  太阳能硅片的费用方面,两块并联共765x2= 1,530元,以使用期为10年来计算,其费用是:1530+10=153元/座年;架子费用约200元,按使用4年计算。其费用是:元/座年;松树牌蓄电池的费用:两组并联,998且,使用期限3年,费用为:元/座年3充放电控制器720元/只,使用期限按3年算,费用7204=240元/座年。

  中国航海学会航标专业委员会第七届大会论文集灯浮标标每年可节省的能源费用为3,372X19=64,068元,当然硅片及架子、电池、控制器在使用中均会产生破损,按20%的破损率,则年可节省的费用为64.068元x80%=51.254元;另外,如果使用锌空电池,目前的产品质量不够稳定,经常出现漏液损坏、电压过低。补给更换频繁,再计算多花费的船舶费用、人工费用、人力的话,则节省更多。

  从目前的试验使用情况分析,日常巡检检测的电源参数比较稳定可靠,还经受了强热带风暴“黄蜂”的严峻考验、阴雨天气的影响,但结构保始完好,电池容量充足。

  2、提高助航质量,社会效益良好:结合中水道18、19灯浮标太阳能电源系统的试验使用及MLED *120OA―65型冷光源灯器在中水道灯浮的使用,我们加强与过往该水域的船舶做好信息反馈工作,船方普遍反映良好,他们认为18、19灯浮灯光亮度比较正常稳定,射程提高,使用锌空电池的1一17灯浮标灯光亮度就不够稳定,我处所辖的各港口灯浮标使用太阳能电源系统后的效果反映也非常良好。

  另外,使用太阳能比较符合环保要求,无污染,蓄电池用量少,废物利用程度高,而锌空电池用量较多,废电池对环境的污染严重,需经特别处理。

  五、解决问题,推广使用太阳能电源系统的使用在技术较成熟的情况下,针对于中水道水域的海况较为恶劣,如风浪大、空气中盐份重、气温高等情况,关键要注意解决好的问题是:(1)、产品质量要稳定提高及设计合理,如硅板、蓄电池、充放电控制器等产品;目前,在我处灯浮标使用的太阳能电源系统中出现的问题是充放电控制器质量还不够稳定,接线头较小,排列紧密,海上接线不方便、且设计不够直观,须松开四只螺丝取掉盖板,才能观察到其工作指示灯,不利于海上操作;硅板要选用牢固耐用、光电转换效率高的产品,桂板的接线盒牢固、密封方面也很重要,以往所使用硅板的问题大多是接线盒松动,导致接头与硅片方阵间连线腐蚀及水份、空气进入方阵内,损坏硅片;如采用质量好的进口免维护蓄电池,使用可达3年或3年以上,一般围内合资厂的产品使用期约1年多到2年的时间(注:以曾经在中水道灯浮标采用波力发电时使用过的免维护蓄电池为例)。(2)、设计安装要科学,硅片、蓄电池等匹配合理:硅板安装要牢固,建议采用不锈角钢等不锈钢材料制作硅板架,免除铁质材料需拆掉硅板除锈上漆的缺点;线路连接不要过于繁杂,接头处要做好密封处理,防止腐蚀;电池箱要坚固,做好防止电池震动碰撞的处理,保持通气孔、漏水孔畅通(我们曾经对秀英港使用太阳能电源系统的电池箱内的温度进行测量,半天晴空无云,风平浪静,电池箱外的温度为39.5T,通气孔畅通的箱内温度比外面温度高不到1,而通气孔不那么畅通的箱内温度比外面温度高沈一3*),提高电池寿命。(3)、巡检维护时,注意避免船舶自碰损坏;加强做好维护保养、电源参数检测、线路检查及硅板清洁工作等。

  通过对太阳能电源系统在中水道灯浮标一段时间的试验使用,并结合我处各港口灯浮标使用情况,进行数据收集,数据分析,显示出其高质量运行,工作稳定可靠,并大幅降低了材料及维护成本,无污染等的优点;虽然,中水道海况较为恶劣,但投入试用以来,经历了强热带风暴及连续阴雨天气的考验,没有出现过放电现象,只是充放电控制器出现故障,需要采用质量优质的产品;相信经过一年持续运行的试验使用,抓紧做好各项参数的检测,找出不足之处,加以改进,在目前该项技术比较成熟的条件下,今后在中水道灯浮标投入使用太阳能电源系统是比较可行的。

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