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1、太阳能路灯系统设计方案1.0总述如今，太阳能已经成为人们公认的结净的绿色能源，并逐渐应用于民 生，造福人类。其中太阳能庭院灯就是太阳能应用方式的一种，依靠白 天太阳照射太阳能光伏组件而产生电能，并将所产生的电能输送到蓄电 池进行储存。晚上当光照度降到一定程度时或达到某一时刻，通过控制 器控制，使蓄电池对光源用电器放电。待到光照度升高到一定程度或某 一时刻时，自动关闭用电。2.0系统总体设计太阳能路灯主要由太阳电池组件、组件支架、电控箱（内装控制器、蓄电池）、灯杆（含灯具）等几部分组成。系统示意图如下图:plijB! :M电方向 图1太阳能路灯系统示意图2.1系统设置本系统使用地区为*，其平均标
2、准光照小时数为4.46小时。设系统每天正常工作8小时，每月连续阴雨天为 5天，每两个连续阴雨天间隔 20 天。2.2设计流程本系统设计过程主要包括：灯杆的选型，灯具的选型，太阳能组件的配置，蓄电池、控制器的配置，系统保护措施设定。3.0灯杆的选型灯杆是整个路灯的支撑部分，对其硬度，高度，抗风能力，防腐等有较高的要求；现在常用的材料为 Q235，通过一系列工艺加工而成，表面喷 镀80 m的防腐层（光伏经验网）。本系统安装路况为主干道，路宽30米，采用双侧对称排布。根据路灯施工设计规范（见表1 ），本系统采用截光型灯具，安装高度为10米（按照标准本应安装高度为15M，但是考虑高度越高，需要灯具的功
3、率越大，灯杆设计越复杂，综合考虑后选择灯杆为12米，灯具安装高度为10米），间距为30米。灯杆上下口直径为70/250，材料厚度为 3.75mm，圆锥度为11 %。，地基尺寸 500*500，法兰盘尺寸与孔间距 400*400*18-300 ，基础架尺寸为 300*300-18。表1灯具的配光类型、布置方式与灯具的安装高度、间距的关系配光类型截光型半截光型非截光型布置方安装间安装咼间距安装咼间距式咼度距度S(m)度S(m)H(m)S(m)H(m)H(m)单侧布H抑eS1.2S1.4S0.7S0.8S0.9S0.5S0.6S0.7S4称布置WeffHWeff5HWeffH注:Weff为路面有效宽
4、度（m）。4.0路灯功率的选择根据路灯施工设计规范中对机动车交通道路照明标准（见表2 ）的要求，本系统属于级别I，路面平均照度取20勒克斯（lx）。则由此可得出灯 具的总光通量为：光通总量二（平均光照度*维护系数*照射面积）/ （灯具数量*灯具利用系 数）二（20*0.9*15*30）/0.95=8526lm。表2机动车交通道路照明标准值道路类型路面亮度路面照度眩光限制别纵向平均阈值增量平均总均均匀环境均匀照度T1(%)亮度匀度度比度Eav(l最大LavUoUeSRUlx)初始值(cd/最小最小最小最小维持m2)值值值值值快速路、主干路（含迎宾路、通向政府机关和大型公共建筑1.5/20/3I0
5、.40.70.4100.5的主要道路，位于市2.00中心或商业中心的道路）0.75/10/1n次干路1.00.40.550.35100.50.5/m支路0.750.48/100.315目前作为道路照明的灯具有多种，包括高压/低压钠灯，节能灯，LED灯等。其中LED等具有明显的优势，是未来道路照明灯具的趋势，其优势表现为：LED路1、LED光照效率高，使用寿命长，能使用5万小时以上；安装简便：无需加埋电缆无需整流器等；具有独特的二次光学设计，将灯的光照射到所需照明的区域，进一步提高了光照效率，以达到节能目 的；2、LED的光源效率高目前已达 90-110lm/W ，且光衰小，一年的光 衰不到3%
6、，使用10年仍达到道路使用照度要求。3. 维护成本低：相对于传统路灯，LED路灯维护成本极低，经过比较，不到6年即可收回全部投入成本。综合上述原理，大功率 LED路灯的节能效果显著，代替高压钠灯可节电60%，依照市面上LED灯具的功率与其光通量数据，选择120W （直流24V ）较合适。LED灯具有交流和直流两种，为减少成本以与功率损耗，本系统选 择直流LED灯，型号为D24/120。注：灯具利用系数是指投射到一条无限长一定宽度的平直道路上的光通 量与LED灯具输出光通量的比值。5.0蓄电池、电池板选型选型过程：（1）负载日耗电量（2） Q二W*H/U=120*8/24=40Ah。式中U为系统
7、蓄电池标称电压（2）满足负载日用电的太阳能电池组件的充电电流11二Q*1.05/h/0.85/0.9=40*1.05/4.46/0.85/0.9A=12.3A式中1.05为太阳能充电综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率、0.9为 控制器效率，h为标准峰值时数，为4.46小时。（3）蓄电池容量的确定满足连续5个阴雨天正常工作的电池容量 CC=Q* （d+1 ） /0.8*1.1=40*6/0.8*1.1=330Ah式中0.8为蓄电池放电深度，1.1为蓄电池安全系数，选取 2节 12V180Ah 的电池串成电池组。（4 ）连续阴雨天过后需要恢复蓄电池容量的太阳能电池组件充电电流I2I2二C*0.
8、8/h/D=330*0.8/4.46/20=2.96A式中0.8为蓄电池放电深度，D为两次连续阴雨天间隔天数。（5）太阳电池组件的功率为（I1+I2）*30= （ 12.3+2.96）*30=457Wp式中30为太阳电池组件工作电压，选取2块峰值功率为230W的太阳能电池组件。6.0控制器选型控制器是整个路灯系统中充当管理者的关键部件，它的最大功能是对蓄 电池进行全面的管理，好的控制器应当根据蓄电池的特性，设定各个关 键参数点，比如蓄电池的过充点、过放点，恢复连接点等。光伏控制器的配置选型要根据整个系统的各项技术指标并参考厂家提供的产品样本手册来确定。一般要考虑下列几项技术指标：1、系统工作电
9、压指太阳能发电系统中蓄电池组的工作电压，这个电压要根据直流负载的工作电压或交流逆变器的配置造型确定，一般有12V、24V、48V、110V 和 220V 等。2、光伏控制器的额定输入电流和输入路数光伏控制器的额定输入电流取决于太阳能电池组件或方阵的输入电 流，选型时光伏控制器的额定输入电流应等于或大于太阳能电池的输入 电流。光伏控制器的输入路数要多于或等于太阳能电池方阵的设计输入 路数。小功率控制器一般只有一路太阳能电池方阵输入，大功率光伏控 制器通常采用多路输入，每路输入的最大电流二额定输入电流/输入路数，因此，各路电池方阵的输出电流应小于或等于光伏控制器每路允许 输入的最大电流值。3、光伏
10、控制器的额定负载电流也就是光伏控制器输出到直流负载或逆变器的直流输出电流，该数据 要满足负载或逆变器的输入要求。除上述主要技术数据要满足设计要求以外，使用环境温度、海拔高 度、防护等级和外形尺寸等参数以与生产厂家和品牌也是控制器配置造 型时要考虑的因素。本系统选用额定电压24V，额定电流20A的控制器。7.0安装要求1. 灯杆：灯杆安装地点不宜有高大树木，灯杆因安装点应距路边有 一定距离。2. 悬挑：灯具的悬挑长度不宜超过安装高度的1/4。3. 灯具：灯具的仰角不宜超过 15 ，最大光强投射方向和垂线交角 不宜超过65 oiilt HRi3.砸卿*商宜财妊髓励/ 4,木策卿2 # 4停最瞇漑柿
11、館唾蚊轩戢辻65“ficim4. 地基：地基设置地点必须排水顺畅；距安装地点 10米内存在河流、水 坑等低洼积水点，则地基最低点必须咼于积水点 50年内最咼水位；安装 地点地下不能铺设有电缆、光缆等公共设施，影响施工、安装。PV匸穿舅J8.0配置清单与报价配置型号数量单位报价（元）电池板230P2块蓄电池12v /180Ah2节控制器SD24201台灯杆（含支架）12米灯头其他合计D24/1209.0总结太阳能路灯的优越性是不容置疑的，然而它的经济性却一直受到质 疑。原因是它的初始投资太大。其中最贵的是太阳能电池板。而为了保 证在连续3 5个阴雨天气还能正常工作，通常太阳能电池的功率要比 LED消耗功率大2 3倍。另一个价钱比较贵的就是 LED灯头。铅蓄电 池也占用不部分成本。尽管太阳能路灯的初始安装成本要大于市电路 灯，但是太阳能路灯在安装之后追加成本非常低，而市电路灯除了每天 固定消耗电网电能外，在线路维护、灯具更换等方面的频率和成本要远 远大于太阳能路灯，长期成本要大的多。太阳能照明的其它优势：绿色环保，能为高尚生态小区的幵发和推广 增加新的卖点；可持续降低物业管理成本，减少业主公共分摊部分的费 用。综上对比所述，太阳能照明之安全无隐患、节能无消耗、绿色环保、 安装简便、自动控制免维护等固有的特性将为楼盘的销售、市政工程的 建设直接带来明显可利用的优势。
