太陽(yáng)能路燈技術(shù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

1、太陽(yáng)能路燈技術(shù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案 隨著世界能源危機(jī)的加劇，各國(guó)都在尋求解決能源危機(jī)的辦法， 一條道路是 尋求新能源和可再生能源的利用；另一條是尋求新的節(jié)能技術(shù)，降低能源的消耗， 提高能源的利用效率。 太陽(yáng)能是地球上最直接最普遍也是最清潔的能源， 太陽(yáng)能作為一種巨量可再 生能源，每天達(dá)到地球表面的輻射能大約等于 2.5億萬(wàn)桶石油，可以說(shuō)是取之不 盡、用之不竭。太陽(yáng)能作為一種安全、環(huán)保新能源越來(lái)越受重視。同時(shí)，隨著太 陽(yáng)能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品在環(huán)保節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，太陽(yáng)能路燈、 庭院燈、草坪燈等方面的應(yīng)用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模，太陽(yáng)能發(fā)電在路燈照明領(lǐng)域發(fā) 展已經(jīng)日趨完善。 全球性的能源短缺和環(huán)境污染

2、在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的中國(guó)表現(xiàn)得尤為突出，節(jié)能 和環(huán)保是中國(guó)實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展急需解決的問(wèn)題。每年照明消耗電能約占 全部電能消耗的12%-15%作為能源消耗的大戶，必須盡快尋找可以替代傳統(tǒng) 光源的新一代節(jié)能環(huán)保光源。據(jù)我國(guó)國(guó)家綠色照明工程促進(jìn)項(xiàng)目辦公室的專項(xiàng)調(diào) 查顯示，我國(guó)照明用電每年在 3000億度以上，道路照明用電量占1/3如用太陽(yáng) 能取代，這相當(dāng)于總投資規(guī)模超過(guò) 2000億元的三峽工程的全年發(fā)電量。 二、國(guó)家政策 中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代，經(jīng)過(guò)30多年的努力，迎來(lái)了 快速發(fā)展的新階段。在“光明工程”和“送電到鄉(xiāng)”等國(guó)家項(xiàng)目及世界光伏市場(chǎng) 的有力拉動(dòng)下，我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展

3、。到2007年年底，全國(guó)光伏系統(tǒng)的 累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到10萬(wàn)千瓦，2008年太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量達(dá)到了 200萬(wàn)千瓦。 2008下半年以來(lái)，金融風(fēng)暴危及到中國(guó)，光伏企業(yè)深受影響：訂單減少， 多晶硅價(jià)格下降。這次金融危機(jī)的影響是深遠(yuǎn)的，但太陽(yáng)能以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，決 定了它的發(fā)展趨勢(shì)并沒(méi)有也不可能改變。 此次金融危機(jī)，對(duì)正處于行業(yè)洗牌階段 的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，并不一定是件壞事，反而對(duì)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的快速升級(jí)具有現(xiàn)實(shí)意 義。另外中央實(shí)行的一些措施都著眼于拉動(dòng)內(nèi)需、拉動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、拉動(dòng)中小 企業(yè)發(fā)展，對(duì)太陽(yáng)能熱利用行業(yè)發(fā)展非常有益。 在金融危機(jī)形勢(shì)下，2009年3月中國(guó)出臺(tái)了“太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”，2009年 7月21

4、日財(cái)政部、科技部、國(guó)家能源局聯(lián)合宣布在我國(guó)正式啟動(dòng)“金太陽(yáng)”示 范工程。這些政策將推動(dòng)國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展， 在我國(guó)政府強(qiáng)有力的政策 引導(dǎo)下，光伏產(chǎn)業(yè)不僅讓國(guó)內(nèi)企業(yè)看到了機(jī)遇，而且已經(jīng)吸引了世界的目光。 中國(guó)科學(xué)院黨組已正式批準(zhǔn)啟動(dòng)實(shí)施太陽(yáng)能行動(dòng)計(jì)劃，該計(jì)劃以 2050年前 后太陽(yáng)能作為重要能源為遠(yuǎn)景目標(biāo)，并確定了 2015年分布式利用、2025年替代 利用、2035年規(guī)模利用三個(gè)階段目標(biāo)，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)在中國(guó)市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。 無(wú)論是現(xiàn)在還是將來(lái)，太陽(yáng)能都擁有廣闊的市場(chǎng)前景。潛力無(wú)限的太陽(yáng)能是 一種清潔、高效而且可持續(xù)的可再生能源。同時(shí)，使用太陽(yáng)能也是一個(gè)明智的選 擇。如果使用太陽(yáng)能電池板為

5、您的電器供電， 在收到每個(gè)月的電費(fèi)單時(shí)，您就能 體會(huì)到這一點(diǎn)。另外，太陽(yáng)能是環(huán)保的選擇一一如果您知道使用太陽(yáng)能將為您的 孩子留下一個(gè)更環(huán)保的美好世界，您一定會(huì)感到自豪。 太陽(yáng)能路燈的優(yōu)勢(shì) 1、市電照明路燈安裝復(fù)雜：市電照明路燈工程中有復(fù)雜的作業(yè)程序，首先 要鋪設(shè)電纜，這里就需要進(jìn)行電纜溝的開(kāi)挖、鋪設(shè)暗管、管內(nèi)穿線、回填等大量 基礎(chǔ)工程。然后進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的安裝調(diào)試，如任何一條線路有問(wèn)題，則要大面積返 工。而且地勢(shì)和線路要求復(fù)雜、人工和輔助材料成本高昂。太陽(yáng)能路燈安裝簡(jiǎn)便： 太陽(yáng)能路燈安裝時(shí)，不用鋪設(shè)復(fù)雜的線路，只要做一個(gè)水泥基座，然后用不銹鋼 螺絲固定就可。 2、市電照明路燈電費(fèi)高昂：市電照明路燈

6、工作中需要支付固定高昂的電費(fèi)， 并且需要長(zhǎng)期不間斷對(duì)線路和其它配置進(jìn)行維護(hù)或更換，維護(hù)成本逐年遞增。太 陽(yáng)能路燈具免電費(fèi)：太陽(yáng)能路燈是一次性投入，無(wú)任何維護(hù)成本，長(zhǎng)期受益。 3、市電照明路燈存在安全隱患：市電照明路燈在施工質(zhì)量、景觀工程的改 造、材料老化、供電不正常、水電氣管道的沖突等方面都會(huì)帶來(lái)諸多安全隱患。 太陽(yáng)能路燈沒(méi)有安全隱患：太陽(yáng)能路燈是超低壓產(chǎn)品，運(yùn)行安全可靠。太陽(yáng)能路 燈的其它優(yōu)勢(shì)：綠色環(huán)保。 4、綜上對(duì)比所述，太陽(yáng)能路燈具有安全無(wú)隱患、節(jié)能無(wú)消耗、綠色環(huán)保、 安裝簡(jiǎn)便、自動(dòng)控制免維護(hù)等特性。 三、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 四、設(shè)計(jì)原則 對(duì)于太陽(yáng)能廠區(qū)道路照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般我們需要考慮以

7、下幾個(gè)問(wèn)題： 1、 從功能上道路照明系統(tǒng)的主要功能是保證交通安全，提高交通運(yùn)輸效率、 保障人身安全、提供舒適環(huán)境、提升工廠形象。 2、在滿足道路照明各項(xiàng)功能需要的基礎(chǔ)上，提高道路照明系統(tǒng)的能效，降 低系統(tǒng)功耗，節(jié)約能源，減少污染，以達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的 3、另外還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓赓Y源情況，當(dāng)?shù)仃幱晏鞖馇闆r，電池板受灰塵覆 蓋、溫度影響、控制器、蓄電池的各種效率等實(shí)情況進(jìn)行綜合考慮。 五、太陽(yáng)能路燈照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1、太陽(yáng)能路燈的組成 太陽(yáng)能路燈由以下幾個(gè)部分組成：太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能控制器、蓄電池組、 光源、燈桿及支架。 2、工作原理介紹 太陽(yáng)能路燈是利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽(yáng)能電池板，白天接

8、收太陽(yáng)輻 射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)過(guò)充放電控制器儲(chǔ)存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降 低至5lux左右、太陽(yáng)能電池板開(kāi)路電壓4.5V左右，充放電控制器偵測(cè)到這一電 壓值后動(dòng)作，蓄電池對(duì)燈頭放電。蓄電池放電12小時(shí)后，充放電控制器動(dòng)作， 蓄電池放電結(jié)束。充放電控制器的主要作用是控制路燈打開(kāi)和關(guān)閉，同時(shí)保護(hù)蓄 電池，延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。 3、系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1、總體設(shè)計(jì) 根據(jù)工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，廠區(qū) 道路主干路平均照度12lux，均勻度0.35，次干路平均照度8lux，均勻度0.35， 支路平均照度5lux，均勻度0.3。結(jié)合重慶齒輪廠的實(shí)際情況，我們采用宇之源 公司的高效

9、太陽(yáng)能LED路燈（光源功率35W電池板功率160WP，在9米寬的 路面上平均照度可達(dá)12lux，均勻度0.4，燈間距20米，單側(cè)排列。完全達(dá)到國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)，滿足廠區(qū)道路照明的要求。 設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到重慶冬天日照時(shí)間短，陰雨天多的情況下（連續(xù)陰雨20 天），我們采取多項(xiàng)措施保證全年100%勺亮燈率。具體有以下幾個(gè)方面： A、 我們加大了太陽(yáng)能電池板的輸出功率，常規(guī)情況下 35W勺光源，太陽(yáng)能 電池板選用120WP可正常工作。為了保證在重慶地區(qū)全年100%勺亮燈率，我們 針對(duì)這個(gè)項(xiàng)目選配160WP勺太陽(yáng)能電池板。 B、加大了蓄電池的容量，常規(guī)情況下 35W勺光源，選用100AH池蓄電。為 了保證在重

10、慶地區(qū)全年100%勺亮燈率，我們選配130AH的蓄電池。 C、除太陽(yáng)能電池板和蓄電池外，我們?cè)诳刂破骱彤a(chǎn)品選擇上，選用了國(guó)內(nèi) 知名大公司的產(chǎn)品，產(chǎn)品獲得了多項(xiàng)發(fā)明專利和獎(jiǎng)項(xiàng)。確保了全年100%勺亮燈 率。 設(shè)計(jì)效果 1. 照度 水平照度最大值為20Lux; 水平照度最小值為5Lux; 水平照度平均值為12Lux; 2. 顯色指數(shù)：80以上； 3.色溫：4000K 3.2、太陽(yáng)能電池組件設(shè)計(jì) 太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能路燈中的核心部分，也是太陽(yáng) 能路燈中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn) 換為電能，送至蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)。在眾多太陽(yáng)光電池中 較普遍且較實(shí)用的是單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電 池

11、。在太陽(yáng)光充足、日照好的東西部地區(qū)，采用多晶硅太 陽(yáng)能電池為好，因?yàn)槎嗑Ч杼?yáng)能電池生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單， 價(jià)格比單晶低。在陰 雨天比較多、陽(yáng)光相對(duì)不是很充足的南方地區(qū)，采用單晶硅太陽(yáng)能電池為好，因 為單晶硅太陽(yáng)能電池性能參數(shù)比較穩(wěn)定。 由于重慶地區(qū)平均日照短的特性（經(jīng)計(jì) 算平均照時(shí)數(shù)約為3.8H/天），冬天陰雨天多。綜合對(duì)比和當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境分析我 們采用單晶硅太陽(yáng)能電池板，太陽(yáng)能組件選用總功率數(shù)160WP勺太陽(yáng)能電池組 件，保證連續(xù)陰雨20天都能正常亮燈。以充分發(fā)揮其性能，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 3.3、蓄電池設(shè)計(jì) 由于太陽(yáng)能電池板發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，再加上路燈的使用是在晚 上,所以需要配置蓄

12、電池系統(tǒng)才能工作。 現(xiàn)在市面上大多采用鉛酸蓄電池。 鉛酸 蓄電池由于其鉛酸的腐蝕性和可再生利用性均無(wú)法達(dá)到環(huán)保和節(jié)能要求，另外維 護(hù)和保養(yǎng)復(fù)雜，也使太陽(yáng)能燈具在環(huán)保節(jié)能方面大打折扣。 我們公司就這一問(wèn)題， 經(jīng)過(guò)多年研究和探索，終于在這領(lǐng)域取得突破，采用完全環(huán)保不腐蝕鉛基板的超 微顆粒復(fù)合硅鹽化成液的硅能蓄電池，可使蓄電池反復(fù)使用并大大提高了性能， 另外維護(hù)和保養(yǎng)更簡(jiǎn)單。 下面就硅能蓄電池作簡(jiǎn)要介紹： 超微顆粒復(fù)合硅鹽化成液：一種全新概念的電解液，它主要由采用特殊工藝制 產(chǎn) 備的超微顆粒液態(tài)復(fù)合硅鹽組成，不腐蝕極板、無(wú)毒害、無(wú)污染。 品 硅能蓄電池：采用超微顆粒復(fù)合硅鹽化成液，采用特別研制的無(wú)汞

13、、無(wú)鎘符合 介 歐盟最新標(biāo)準(zhǔn)的鉛鈣高錫合金極板，采用創(chuàng)新優(yōu)化生板內(nèi)化成工藝， 研制開(kāi)發(fā)成功 紹 的高性能環(huán)保型蓄電池。 閥控式密圭寸型硅能蓄電池：指裝有自控閥的密圭寸型硅能蓄電池，閥控式密圭寸型 硅能蓄電池在正常使用時(shí)， 能有效保持氣密和液密狀態(tài)，無(wú)需加水，無(wú)電解液泄漏, 無(wú)酸霧溢出，也無(wú)須補(bǔ)加硅能電解液。 工作環(huán)境溫度：-40 C+70C 儲(chǔ)存運(yùn)輸溫度：-40 C+65 C相對(duì)濕度：W 90% （25C +5C海拔高度：04000米 海底深度：06000米-地震烈度：8度 硅能蓄電池廢棄了硫酸電解質(zhì)，為生產(chǎn)蓄電池提供了良好環(huán)境。生產(chǎn)鉛酸蓄電 池存在著傾注硫酸、成品檢驗(yàn)和測(cè)試環(huán)節(jié)揮發(fā)硫酸霧氣等

14、污染環(huán)境的大問(wèn)題。硫酸 揮發(fā)物對(duì)生產(chǎn)工人和附近居民的身體健康影響很大。 在鉛酸蓄電池的使用維護(hù)過(guò)程中，亦存在著硫酸揮發(fā)物污染大氣和環(huán)境的問(wèn)題。 硅 世界環(huán)保專家將鉛酸電池 列為世界三大公害之一。 能 現(xiàn)階段的硅能蓄電池仍采用電解液，但此時(shí)硅能電解液的蓄電理念已發(fā)生了本 電 質(zhì)變化，已不再是電化學(xué)蓄電的常規(guī)概念。新一代超微顆粒復(fù)合硅鹽電解液不腐蝕 池 極板，不污染環(huán)境，充放電完全無(wú)酸霧產(chǎn)生，為此使用硅能蓄電池的電站可省掉凈 綠 化空氣的環(huán)保設(shè)備費(fèi)，也可省掉維護(hù)廠房、設(shè)備等免受酸腐的費(fèi)用。此外，在廢棄 色 的電池中，其電解液變成中性偏酸硅化物，不但不會(huì)對(duì)土地、河流和地下水等造成 環(huán) 污染，還能增加

15、土地中的含氧量。 保 由于硅能電解液不腐蝕極板，為設(shè)計(jì)生產(chǎn)薄型極板以及極板回收再生提供了可 能性，電池性能可以做得更好，比能量更高，直接成本更低，具有極大的商業(yè)價(jià)值。 目前，譽(yù)洋公司測(cè)試的 2V100Ah蓄電池，已經(jīng)可以做到 45A放電120min，這是 目前的鉛酸蓄電池技術(shù)不可想象的 硅能蓄電池與鉛酸蓄電池的比較 序號(hào) 比較內(nèi)容 冋類蓄電池 硅能蓄電池 對(duì)比結(jié)果 1 重量比能量 35-40WH/KG 40-47WH/KG 能量大 2 循環(huán)壽命（充放次） 280 400 壽命長(zhǎng) 3 充放電記憶 低壓區(qū)有記憶 完全無(wú)記憶 無(wú)記憶 可大電流放 4 大電流放電能力（C） 3-7C 3-30C 電 5

16、 波動(dòng)負(fù)載放電特性 與恒流放電基本相 比恒流放電大30 容量大 6 放電限壓電位 （V） 1.8V/ 單格 1.2-1.6V/ 單格 放電限壓低 7 常規(guī)充電時(shí)間 （H） 4-8H 2-4H 充電時(shí)間短 8 快速放電時(shí)間 （H） 2-3H 0.5-1H 放電能力強(qiáng) 9 電池容量恢復(fù)性能 較差 特強(qiáng) 可應(yīng)急使用 10 蓄電池內(nèi)阻（毫歐） 100-180 毫歐 0.4-20 毫歐 內(nèi)阻極小 11 電池自放電率 每月w 15% 每年w 10% 自放電小 12 蓄電池電解液 硫酸溶液 復(fù)合硅鹽 無(wú)污染 13 工作環(huán)境溫度（C） -15-50 C -40-70 C 范圍更寬 14 低溫特性 w 0C時(shí)能

17、力驟減 -40 C可正常使用 低溫效果好 15 免充電存放期 3-6 月 12-24 月 免充電時(shí)間 長(zhǎng) 16 儲(chǔ)存期（年） 1-3 年 5-6 年 儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng) 17 使用壽命（年） 1-2 年 3-5 年 使用壽命長(zhǎng) 18 電池密封 有酸霧溢出 析氫 密封無(wú)酸霧無(wú)析氣 完全無(wú)腐蝕 19 維護(hù)性能 需經(jīng)常維護(hù) 完全免維護(hù) 免維護(hù) 20 電池啟用 需加液靜置充電 荷電出廠即可使用 啟用方便 蓄電池設(shè)計(jì)容量計(jì)算相比于太陽(yáng)能組件的峰瓦數(shù)要簡(jiǎn)單。 根據(jù)上面的計(jì)算知道，負(fù)載日耗電量 12.25AH。在蓄電池充滿的情況下，可 以連續(xù)工作20個(gè)陰雨天保證亮燈。系統(tǒng)選用2塊12V65AH的蓄電池就可以滿足 要

18、求了。 3.4 、太陽(yáng)能控制器設(shè)計(jì) 無(wú)論太陽(yáng)能燈具大小，一個(gè)性能良好的充電放電控制器是必不可少的。控制 器不僅延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命， 且對(duì)它的充電放電條件加以限制， 防止蓄電池過(guò) 充電及深度充電。 在溫差較大的地方， 控制器還具備溫度補(bǔ)償功能。 同時(shí)我公司 太陽(yáng)能控制器具有路燈控制功能， 具有光控、時(shí)控功能， 并具有夜間自動(dòng)切控負(fù) 載功能，便于陰雨天延長(zhǎng)路燈工作時(shí)間。 3.5 、光源設(shè)計(jì) 太陽(yáng)能路燈采用何種光源是太陽(yáng)能燈具是否能正常使用的重要指標(biāo)，一般太 陽(yáng)能燈具采用低壓節(jié)能燈、低壓鈉燈、無(wú)極燈、LED光源。根據(jù)重齒廠的實(shí)際情 況和要求這次方案采用宇之源高亮 35WLED&燈頭，可比原低壓鈉燈

19、節(jié)能60% 從以個(gè)幾個(gè)方面的分析可知是太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的最佳選擇。 普通光源 燈管內(nèi)的汞有害于人 環(huán)境污染 體和環(huán)境 普通光源施工系統(tǒng)造 施工造價(jià) 價(jià)高昂 LED光源 LED無(wú)紫外線、無(wú)紅外線和熱輻射、無(wú)汞化、對(duì)環(huán) 境無(wú)電磁干擾、無(wú)有害射線，是真正的綠色光源 系統(tǒng)造價(jià)低， 安裝簡(jiǎn)便、 工作穩(wěn)定可靠、 抗人為破 壞力強(qiáng)、 不需要加反射器， 在公共環(huán)境中使用更加 安全 A LED與傳統(tǒng)燈的區(qū)別 1、常規(guī)燈具：高壓鈉燈或金鹵燈正常工作的要求 :燈泡+鎮(zhèn)流器+觸發(fā)器, 方 可正常使用； 白熾燈是電能加熱發(fā)光鎢絲來(lái)發(fā)光； 日光燈節(jié)能燈是通過(guò)高壓電能 撞擊充滿低壓水銀蒸氣和其它氣體鎢陰極管來(lái)產(chǎn)生光； 4、L

20、ED發(fā)光二級(jí)管，主要依靠載流子的不斷移動(dòng)而發(fā)光，光通量高、高亮度、 節(jié)能。比白熾燈節(jié)能90 %，同樣亮度下，只需白熾燈1/10的電能，理論壽命長(zhǎng) 達(dá) 10萬(wàn)小時(shí)，是白熾燈的 100倍，節(jié)能燈的 40倍，意味著每天工作八小時(shí)，可 以有 35 年免維護(hù)的理論保障。 由此可見(jiàn)，LED超節(jié)能燈是當(dāng)今社會(huì)大力提倡利用的綠色能源產(chǎn)品。除了具 有節(jié)能、亮度高、壽命長(zhǎng)、環(huán)保、工作穩(wěn)定可靠、安全響應(yīng)快、單色性外，還具 有體積小、亮度可控、色彩豐富、無(wú)頻閃保護(hù)眼睛、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用 于高速公路、城市主干道、工廠、工業(yè)園區(qū)、商場(chǎng)、辦公寫字樓、小區(qū)、家庭、 街道、景觀亮化、旅游風(fēng)景區(qū)、公園、庭院綠化帶、廣場(chǎng)、

21、步行街、健身休閑廣 場(chǎng)等場(chǎng)所的照明及夜景工程。 B LED照明系統(tǒng)優(yōu)勢(shì) 自從出現(xiàn)發(fā)光二極管LED（ Light Emitt ing Diode）以來(lái)，人們一直在努力 追求實(shí)現(xiàn)固體光源，隨著發(fā)光二極管LED制造技術(shù)的不斷進(jìn)步和新型材料（氮化 物晶體和熒光粉）的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用，LED半導(dǎo)體固體光源性能持續(xù)完善并進(jìn)入實(shí)用 階段。白光LED的出現(xiàn)，使高亮度LED應(yīng)用領(lǐng)域跨足至高效率照明光源市場(chǎng)。 發(fā) 光二極管是一種半導(dǎo)體組件，壽命長(zhǎng)；由電轉(zhuǎn)換為光的效率高，耗電量少；同時(shí) 發(fā)光二極管組件是一種極小的發(fā)光源， 可配合各種應(yīng)用設(shè)備的小型化。 白色發(fā)光 二極管與一般照明比較，除了省電外（用電量是一般燈泡的 1/8

22、 至 1/10 ，日光 燈的 1/2 ，還有壽命長(zhǎng)（可達(dá)十萬(wàn)小時(shí)以上）、發(fā)熱量低（熱輻射少）、反應(yīng)速 度快（可高頻操作），對(duì)于廢棄物的處理既安全又環(huán)保（無(wú)汞污染）。由于白色 發(fā)光二極管燈泡具有上述多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)， 可望在二十一世紀(jì)取代鎢絲燈和水銀燈， 成 為兼具省電和環(huán)保概念的新照明光源， 也因此被喻為“綠色照明光源” 的明日之 星。 1、燈具效率（光輸出系數(shù)） 在日常生活中，人們所使用的光源大多接近全向輻射。全向輻射會(huì)使光能射 向不需照射的區(qū)域， 造成能量浪費(fèi)或光污染。 因此，為了讓光源發(fā)出的光能能夠 盡可能多地得到利用又不會(huì)產(chǎn)生眩光和光污染，同時(shí)保護(hù)光源安全可靠的工作， 必須使用燈具或二次配光器

23、件對(duì)光源的輻射區(qū)域加以限制， 在同樣光功率的情況 下盡可能的增加被照區(qū)域的輻射度。 使用LED燈同樣會(huì)涉及到效率問(wèn)題，為了衡量燈具利用能量效率的高低，人 們用燈具輸出的光能量與燈具內(nèi)光源輸出的光能量之間的比例來(lái)衡量其效率， 叫 做燈具效率（也叫光輸出系數(shù)）。它是衡量燈具利用能量效率的重要指標(biāo)。由于 燈具的用途不同， 其設(shè)計(jì)形式也存在較大地差異。 不同形式的燈具其效率也存在 較大地差異，一般在5080%之間。效率低的燈具其光輸出系數(shù)甚至不足 25%, 大部分的光能轉(zhuǎn)化為熱能而白白浪費(fèi)掉了。 在照明和燈飾工程設(shè)計(jì)中， 選擇光輸 出系數(shù)高的燈具，在確保安全和不產(chǎn)生眩光的情況下可以起到節(jié)約能源的作用；

24、 如選擇的燈具效率低下或有相當(dāng)一部分光能射向空中，就會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。 2、高亮度點(diǎn)電光源燈具的光輸出系數(shù)分析 高亮度點(diǎn)電光源如高壓鈉燈、金鹵燈等，其光效可達(dá)6090 Lm/W以上，但 由于它們輸出的光能過(guò)于集中且為全向輻射， 在使用時(shí)如不對(duì)光源加以遮擋， 會(huì) 產(chǎn)生強(qiáng)烈的眩光。 因此，這種光源在應(yīng)用過(guò)程中必須用燈具來(lái)增加其被照區(qū)域的 照度，減少光能損耗， 防止產(chǎn)生眩光。 這些光源的多數(shù)光能量在燈具中產(chǎn)生一次 反射或二次反射，其光能量會(huì)有一定的衰減。 3、節(jié)能燈在一些燈具中的光輸出系數(shù)分析 目前節(jié)能燈使用得較為廣泛，其外形為管形，光效的典型值為60 Lm/W。節(jié) 能燈用作室內(nèi)的普通照明和室外的

25、一些草坪燈時(shí)， 其光能能夠得到最大限度地發(fā) 揮；但用于庭院燈和筒燈時(shí)，光能的實(shí)際使用率較低。 目前使用較為普遍的乳白色球泡庭院燈，是集照明與裝飾為一體的燈具。由 于其光能近似全向輻射，故實(shí)際射向地面的光能只有燈具輸出光能量的50%。 這種燈射到地面的總光通量可按下式計(jì)算： C g=C 1* *50 % 式中：Cg是燈具射向地面的總的光通量；C 1是光源總的光通量；是乳 白色球泡燈具的透過(guò)率，一般為 0.7； 50%系數(shù)是因從燈具發(fā)出的全部光能中只 有一半射向地面。若乳白色球泡燈具內(nèi)使用一盞 30W的節(jié)能燈，其總的光通量為 30W*60Lm/W=1800Lml則射向地面的總的光通量為： C g=

26、1800*0.7*50 % =630Lm 由此可以看出，球泡燈理論上的光利用率只有 35%。在實(shí)際應(yīng)用中，由于球 泡外表會(huì)受到灰塵的污染，內(nèi)部往往又會(huì)受到昆蟲的污染，因此值實(shí)際低于 0.7。 4、LED照明燈具的光輸出系數(shù)分析 對(duì)于功率型LED而言，光能的輻射方向均勻單向。LED在封裝時(shí)，若在出光 口裝上不同折射角度的透鏡， 射出的光束就具有不同的輻射角度。 我們會(huì)根據(jù)貴 單位車間照明的特點(diǎn)，合理選擇合適輻射角度的 LED燈。 當(dāng)LED用于路燈時(shí)，可選擇一組發(fā)射角為 1400的大角度LED安裝時(shí)可將 LED的光軸線向外傾斜300450，這可使被照區(qū)域的照度變得更為均勻。LED發(fā) 出的光無(wú)須使用

27、任何燈罩進(jìn)行反射， 也無(wú)須使用任何光罩加以裝飾。 它的大部分 光能均直接由光源射向地面。由于路燈燈具高度在3.5m以上，且單位面積內(nèi)的 光功率比白熾燈還低，故不足以產(chǎn)生眩光，無(wú)須使用任何光罩加以遮擋。因此， LED路燈燈具的效率可高達(dá)95%。如上面提到的乳白色球泡燈，用30W節(jié)能燈時(shí) 射向地面的總光通量為630 Lm,而采用80Lm/W的LED時(shí)只需11W，無(wú)須外罩， 其節(jié)能效果是相當(dāng)顯著的。 5、LED用于太陽(yáng)能路燈的優(yōu)勢(shì)所在 首先，LED的光效已達(dá)120Lm/Vy超過(guò)節(jié)能燈的典型值。它將使 LED成為發(fā) 光效率最高的光源之一。 其次，功率型LED具有單向輻射特性。它所發(fā)出的大部分光能無(wú)須經(jīng)

28、過(guò)反射 就可直接到達(dá)被照物體， 從而使光能能夠得到最大限度地發(fā)出， 大幅度地提高了 燈具的效率。 三是LED的壽命超長(zhǎng)，綠色環(huán)保。目前可采購(gòu)到的功率型LED的平均無(wú)故障 工作時(shí)間多在50000h以上；若每天工作12h，可用十年。它的廢棄物幾乎可以 全部回收利用。這不僅節(jié)省能源，還節(jié)約了資源，保護(hù)了環(huán)境。而其他光源廢棄 后會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染， 特別是熒光燈廢棄后， 燈內(nèi)的汞益出會(huì)對(duì)環(huán)境及水源造成 嚴(yán)重污染。 四是LED光源可做到無(wú)閃爍、無(wú)紫外線，熱輻射極低，對(duì)人眼無(wú)任何危害。 LED非常適用于室內(nèi)照明或人們需長(zhǎng)時(shí)間工作和學(xué)習(xí)場(chǎng)所的照明， 在發(fā)光效率的部分，由于傳統(tǒng)光源為 360的放射狀光源，有部分

29、的光并沒(méi) 有被有效的使用， 所以傳統(tǒng)光源使用在單向照明燈具的發(fā)光效率在使用上其光線 折射損失高達(dá)30鳩上，不同于傳統(tǒng)光源，LED為180的單向光源，所發(fā)出來(lái) 的光可以完整的被利用。 綜上所述LED用于太陽(yáng)能路燈是最合適不過(guò)的選擇. 3.6 、燈桿及支架 （1 ） 傾角設(shè)計(jì) 為了讓太陽(yáng)能電池組件在一年中接收到盡可能多的太陽(yáng)輻射能， 我們要為太 陽(yáng)能電池組件選擇一個(gè)最佳傾角。 關(guān)于太陽(yáng)能電池組件最佳傾角問(wèn)題的探討， 近年來(lái)在一些學(xué)術(shù)刊物上出現(xiàn)得 不少。本次路燈使用地區(qū)為重慶地區(qū)， 依據(jù)本次設(shè)計(jì)參考相關(guān)文獻(xiàn)中的資料 1 ， 選定太陽(yáng)能電池組件支架傾角為 30度。 （2） 抗風(fēng)設(shè)計(jì) 在太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)中

30、，結(jié)構(gòu)上一個(gè)需要非常重視的問(wèn)題就是抗風(fēng)設(shè)計(jì)?？癸L(fēng) 設(shè)計(jì)主要分為兩大塊， 一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)， 二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)。 下 面按以上兩塊分別做分析。 A、太陽(yáng)能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì) 依據(jù)電池組件廠家的技術(shù)參數(shù)資料， 太陽(yáng)能電池組件可以承受的迎風(fēng)壓強(qiáng)為 2700P&若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s （相當(dāng)于十級(jí)臺(tái)風(fēng)），根據(jù)非粘性流體力學(xué)， 電池組件承受的風(fēng)壓只有365P&所以，組件本身是完全可以承受 27m/s的風(fēng)速 而不至于損壞的。所以，設(shè)計(jì)中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。 在本套路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中電池組件支架與燈桿的連接設(shè)計(jì)使用螺栓桿固定連接 。 B路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì) 路燈的參數(shù)如下

31、： 電池板傾角 A = 30 度燈桿高度 = 7m 設(shè)計(jì)選取燈桿底部焊縫寬度 S = 4mm燈桿底部外徑=168mm 如圖3,焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W的計(jì)算點(diǎn)P到燈桿 受到的電池板作用荷載 F作用線的距離為PQ = 5000+ (168+6) /tan 16o x Sin 16o = 1545mn=1.545mo所以，風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩 M= Fx 1.545。 根據(jù)27m/s的設(shè)計(jì)最大允許風(fēng)速，2x 30W的雙燈頭太陽(yáng)能路燈電池板的基本 荷載為730N。考慮1.3的安全系數(shù)，F(xiàn) = 1.3 x 730 = 949N。 所以，M = F x 1.545 = 949

32、x 1.545 = 1466N.m。 根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，圓環(huán)形破壞面的抵抗矩W = nx( 3r2 S+ 3r S 2+ S 3)。 上式中，r是圓環(huán)內(nèi)徑，S是圓環(huán)寬度。 破壞面抵抗矩 W = nx( 3r2 S+ 3r S 2+ S 3) = nx( 3x 842x 4+ 3x 84x 42+ 43) = 88768mm3 =88.768x106 m3 風(fēng)荷載在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力 = M/W =1466/ (88.768 x 10- 6)=16.5 x 106pa =16.5 Mpa vv 215Mpa 其中，215 Mpa是Q235鋼的抗彎強(qiáng)度。 所以，設(shè)計(jì)選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊

33、接質(zhì)量能保證，燈桿的抗風(fēng)是 沒(méi)有問(wèn)題的。 （3）表面處理 該系列產(chǎn)品采用靜電涂裝新技術(shù)，以 FP專業(yè)建材涂料為主，可以滿足客戶 對(duì)產(chǎn)品表面色彩及環(huán)境協(xié)調(diào)一致的要求， 同時(shí)產(chǎn)品自潔性高、 抗蝕性強(qiáng)，耐老化， 適用于任何氣候環(huán)境。 加工工藝設(shè)計(jì)為熱浸鋅的基礎(chǔ)上涂裝， 使產(chǎn)品性能大大提 高，達(dá)到了最嚴(yán)格的AAMA2605.2005的要求，其它指標(biāo)均已達(dá)到或超過(guò) GB的相 關(guān)要求。 3.7 、防雷接地： LED路燈的工作電壓一般為12V或24V,屬安全電壓，不做電氣保護(hù)接地。 但太陽(yáng)能路燈金屬燈桿應(yīng)做防雷接地，接地電阻不大于 10歐姆。 4、公司及產(chǎn)品介紹 41 公司介紹 廣州萊安智能化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)有限公

34、司成立于 2002年，是西南地區(qū)領(lǐng)先的專業(yè) 化、高品級(jí)LED和太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品研發(fā)、制造、應(yīng)用為一體的高新技術(shù)企業(yè)。 萊安智能化位于廣州市高新區(qū)， 擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和科研專利， 并通過(guò)權(quán)威 機(jī)構(gòu)的09001:2008質(zhì)量體系認(rèn)證；公司始終致力于高品級(jí)LED燈和太陽(yáng)能光 伏產(chǎn)品的研發(fā)、 制造和應(yīng)用， 向客戶提供更多技術(shù)創(chuàng)新、 更高質(zhì)量的產(chǎn)品和解決 方案，創(chuàng)造更多價(jià)值，以贏得客戶信任和忠誠(chéng)度。公司產(chǎn)品有：太陽(yáng)能光伏發(fā)電 系統(tǒng)、太陽(yáng)能路燈、太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能草坪燈、太陽(yáng)能信號(hào)指示燈、太陽(yáng)能 交通標(biāo)志；LED路燈、LED庭院燈、LED投光燈、LED高桿燈、LED工礦燈、LED 防爆燈、LED信號(hào)燈、L

35、ED顯示屏、LED夜景燈飾產(chǎn)品。 萊安智能化管理層擁有十余年現(xiàn)代企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)的行業(yè)精英和技術(shù)專 家組成；核心人員均具有國(guó)內(nèi)著名高校和科研單位的教育背景， 并接受過(guò)良好的 培訓(xùn)，年富力強(qiáng)，忘我追求。 萊安智能化將秉承“提升產(chǎn)業(yè)水平，創(chuàng)造核心價(jià)值，躋身行業(yè)翹楚”的使命, 依托優(yōu)秀人才，致力在高端LED和太陽(yáng)能光伏領(lǐng)域堅(jiān)持創(chuàng)新，堅(jiān)持領(lǐng)先，為西部 和中國(guó)光電科技的發(fā)展，為國(guó)家節(jié)能工程作出貢獻(xiàn) ！ 4. 2產(chǎn)品介紹 KTR-LD-014太陽(yáng)能LED路燈（單頭） 產(chǎn)品編號(hào)：KTR-LD-014 技術(shù)參數(shù)： 1、太陽(yáng)能板（光伏組件）：?jiǎn)尉Ч?多晶硅太陽(yáng)能電池, 峰值功率：160Wp 2、蓄電池：閥控免維

36、護(hù)/膠體免維護(hù)太陽(yáng)能專用鉛酸蓄電池 65AH 3、太陽(yáng)能路燈控制：24V 5-15A，微電腦智能控制，光控，時(shí)控。 MPPT 最大功率追蹤，溫度補(bǔ)償，過(guò)充，過(guò)放保護(hù)，極性反接保護(hù)，短路保護(hù)，自適應(yīng) 節(jié)能輸出調(diào)節(jié)。 4、路燈光源：超高亮，高光效（110-120cm/W，低光衰（2萬(wàn)小時(shí)小 于16%，小功率/大功率LED路燈光源，特殊配光設(shè)計(jì)，照亮均勻度大于0.5 功率范圍：30W 5、路燈高度：7米 &可靠性：全年亮燈率100%（可抵抗超長(zhǎng)連續(xù)陰雨天達(dá)到 20天以上） 型號(hào) KTR-LD-014 太陽(yáng)能電池組件 晶體硅太陽(yáng)能電池組件，峰值功率：160WP 太陽(yáng)能板支架 4X4角鋼熱鍍鋅噴塑 蓄電

37、池 高性能、免維護(hù)太陽(yáng)能專用電池12V 65AH*2 控制器 24V 5A具有過(guò)充電保護(hù)，過(guò)放電保護(hù)，防雷，光控與時(shí)控及等功能。 防護(hù)等級(jí)：IP67 燈具 壓鑄鋁 噴油 防護(hù)等級(jí)：IP54 光源 35W大角度（1500）超高亮LED （光源高度6.5米） 電纜 2.5mm X 1太陽(yáng)能專用硅橡膠紫銅電纜 連接方式 太陽(yáng)能專用連接件，IP67，鍍銀接頭，極低的接觸電阻和極高的耐候 性，確保整燈的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。 燈體 7米鋼制熱鍍鋅噴塑 包裝 紙箱中密度纖維板 工作模式 額定工作5小時(shí)后轉(zhuǎn)入節(jié)能模式工作到天亮 整燈全年工作狀態(tài) 全年亮燈率100%在我們的設(shè)計(jì)模式下全年正常亮燈率95% 適用溫度范圍

38、 -30 C 50 C 參考太陽(yáng)輻照量 3.5KWH/M.D 4.3產(chǎn)品優(yōu)勢(shì) 1、針對(duì)日照時(shí)間短的城市（重慶）定制研發(fā)、生產(chǎn) 2、專利產(chǎn)品：發(fā)明專利：2010101527061 新型專利：2010201663841 3、西南地區(qū)全年通宵亮燈，實(shí)現(xiàn)100%?燈率，不熄燈 4、 蓄電池采用納米技術(shù)處理，可防水，提高蓄電池壽命1.5倍以上 5、 控制器采用數(shù)字電路技術(shù)，智能控制，比常規(guī)產(chǎn)品延長(zhǎng)3-5天的陰雨天 氣 &連接線路采用紫銅線纜，減少線組，提高電量利用率 A 63項(xiàng)專利技術(shù)（兩項(xiàng)發(fā)明專利） 從根本上解決了目前太陽(yáng)能照明連續(xù)多天陰雨后就無(wú)法亮燈的應(yīng)用瓶頸， 實(shí) 現(xiàn)了全年亮燈率 100%的關(guān)鍵技

39、術(shù)突破。國(guó)內(nèi)外同行中，目前獨(dú)一無(wú)二。 LED光源，在利用太陽(yáng)能的基礎(chǔ)上再節(jié)電 80%實(shí)現(xiàn)了其它同類產(chǎn)品無(wú)法比 擬的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。 中國(guó)專利技術(shù)博覽會(huì)金獎(jiǎng)、 中國(guó)行業(yè)免檢產(chǎn)品、 中國(guó)著名品牌、 中國(guó)名優(yōu)產(chǎn)品、中國(guó)產(chǎn)品質(zhì)量滿意十佳品牌、質(zhì)量、服務(wù)、信譽(yù) AAA 企業(yè)、中國(guó)政府采購(gòu)供應(yīng)商庫(kù)和政府采購(gòu)網(wǎng)會(huì)員單位，中國(guó)城市照 明協(xié)會(huì)理事單位。 B、國(guó)標(biāo)和省標(biāo)的起草單位 太陽(yáng)能照明裝置總技術(shù)規(guī)范（標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：20079291-T-607）和道路用LED 燈（標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：20079261-T-607）兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的起草單位。 太陽(yáng)能路燈及LED路燈兩項(xiàng)廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)的起草單位。 C、無(wú)往而不勝的成功案例 國(guó)內(nèi) 3

40、2 條，國(guó)外 37 條道路全年亮燈率 100%。 奧運(yùn)會(huì)鳥(niǎo)巢，國(guó)家森林公園太陽(yáng)能光伏應(yīng)用示范，效果良好； D品種規(guī)格齊全（480多個(gè)品種），全部通過(guò)歐洲認(rèn)證（CE IEC、 ROSH SGS，產(chǎn)品性價(jià)比在同行中最優(yōu)。 主要產(chǎn)品：太陽(yáng)能路燈、庭院燈；太陽(yáng)能并網(wǎng)、獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)、家用型發(fā)電 系統(tǒng)；大（?。┕β蔐ED戶外及室內(nèi)照明系列產(chǎn)品。承建國(guó)內(nèi)外離網(wǎng)或并網(wǎng)電站 67套，家用型太陽(yáng)能系統(tǒng) 200多套?？蛻魸M意度高。 六|、太陽(yáng)能燈具和普通燈具的投資比較 以1.3公里長(zhǎng)9米寬主路，按兩燈間距20米，共需路燈71盞；普通燈具按 報(bào)價(jià)2000元/套，每個(gè)桿燈設(shè)一個(gè)檢查井；太陽(yáng)能路燈報(bào)價(jià) 18500元/套，按使 用壽命10年進(jìn)行分析對(duì)比。見(jiàn)下表： 具 燈 甬J 曲曰 平兀 71=萬(wàn) 高 匕匕 厶冃 H 太 00 21元 同 目 無(wú) 14256%)元 呻0(1日萬(wàn)濟(jì) M 20伽 3 險(xiǎn).55 143OX22保 3 二 1 r Z 7/| I g細(xì)隸鷲 10啞=2定1=3.5