太陽能路燈系統(tǒng)方案

1、太陽能路燈系統(tǒng)的方案隨著全球能源緊缺、環(huán)境污染的日益嚴重，開發(fā)可再生能源已是人類文明的迫切需要，而利用太陽光來發(fā)電是一切可再生能源中最具有前景的新技術。近20余年來，太陽能的應用已逐漸擴大，已廣泛用于戶用太陽能光伏電源系統(tǒng)(SHS)、邊防哨所、海島駐軍供電系統(tǒng)、石油管道陰極保護電源系統(tǒng)、微波中繼站、水情監(jiān)測用太陽能電源系統(tǒng)、高速或森林的監(jiān)控電源系統(tǒng)、屋頂光伏電源系統(tǒng)、大型光伏發(fā)電站等方面。單晶硅太陽能電池以高純的單晶硅棒為原料，純度要求99.999%。制做時將單晶硅棒切成片，一般片厚約0.3毫米。硅片經(jīng)過形拋磨清洗等工序，制成待加工的原料硅片后，在硅片上摻雜和擴散微量的硼磷銻等，這樣就在硅片形

2、成PN結。然后采用絲網(wǎng)印刷，將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過燒結，同時制成背電極，并在有柵線的面涂覆一層防放射涂層，以減少光子被光滑的硅片表面反射掉。至此，單晶硅太陽能電池的單體片就制成了。單體片可按所需要的規(guī)格組裝成太陽電池組件（太陽能電池板），用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構成一定的輸出電壓和電流。最后進行封裝，由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝，因此其堅固耐用，使用壽命一般可達20年。太陽能電池組件可組成各種大小不同的太陽能電池方陣，亦稱太陽能電池陣列。目前單晶硅太陽能電池的光電轉換效率為15%左右，實驗室成果也有20%以上的。直接產(chǎn)品有太陽能路燈、太陽能庭院燈、太陽能草坪燈、太陽

3、能交通信號燈、太陽能指示燈、電池交通警示燈、太陽能交通道釘、太陽能充電器等。太陽能路燈由太陽能電池組件、太陽能控制器、蓄電池（組）、燈具與光源組成。各部分的作用為： （一）太陽能電池組件：太陽能電池組件是太陽能路燈系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能路燈系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能量轉換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。太陽能電池組件的質量和成本將直接決定路燈系統(tǒng)的質量和成本。 （二）太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制路燈的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應具備溫度補償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關、時控開關都應當

4、是控制器的可選項。 （三）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池組件所供出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。（四）燈具與光源：燈具起到保護光源設備不受外界的日灑雨淋，還有能聚集光源和反射光的作用；光源主要是用來發(fā)光照明的，一般分幾種類型：電子節(jié)能燈、LED燈、低壓鈉燈和無極燈（LVD）；其中無極燈的節(jié)能效率最佳，也是最亮的（同等功率相比較）。四）燈具與光源：燈具起到保護光源設備不受外界的日灑雨淋，還有能聚集光源和反射光的作用；光源主要是用來發(fā)光照明的，一般分幾種類型：電子節(jié)能燈、LED燈、低壓鈉燈和無極燈（LVD）；其中無極

5、燈的節(jié)能效率最佳，也是最亮的（同等功率相比較）。原理示意圖如下：太陽能路燈特點： 圖（一）1采用高亮度光源，顏色可選（白色、黃色）；2工作電壓6V，絕對安全；3太陽能組件功率可根據(jù)用戶需求訂制，壽命25年以上；4配有免維護鉛酸蓄電池；5配有防過充、防過放保護及光控、時控、手控功能的太陽能電池控制器；6光通量達1500Lm，相當于白熾燈250W；7適應環(huán)境溫度：-25 +65；8可抗風力150Km/h； 9工作時間8小時/日，連續(xù)陰雨57天,仍能正常晚間照明；10燈高612米。11、輸出短路保護、太陽能電池接反保護、蓄電池接反保護；12、欠壓和過壓防震蕩保護；均衡充電；13、溫度補償(具有自動識

6、別溫度傳感器是否在線)；太陽能庭院燈和路燈隨著地球資源的日益貧乏，基礎能源的投資成本日益攀升，各種安全和污染隱患可謂是無處不在。太陽能作為一種“取之不盡，用之不竭”的安全、環(huán)保新能源越來越受到重視，在照明領域中得廣泛的應用，因為太陽能路燈有著以下幾個優(yōu)點。l 太陽能照明燈安裝簡便：太陽能燈具安裝時，不用鋪設復雜的線路，只要做一個水泥基座，然后用不銹鋼螺絲固定就可。l 太陽能照明燈具無需電費：太陽能照明燈具是一次性投入，無任何維護成本，長期受益。l 太陽能照明沒有安全隱患：太陽能燈具是低壓產(chǎn)品，運行安全可靠。太陽能照明安全無隱患、節(jié)能無消耗、綠色環(huán)保、安裝簡便、自動控制免維護等固有的特性，為市政

7、工程的建設直接帶來明顯可利用的優(yōu)勢。太陽能路燈是一個自動控制的工作系統(tǒng)，只要設定該系統(tǒng)的工作模式就會自動運行工作。太陽能路燈是理想的道路照明燈具，隨著人們生活的提高和社會的不斷發(fā)展，它將被廣泛利用，使太陽賜給大地的光明在夜晚為人類照明。太陽能庭院燈的工作原理太陽能庭院燈由以下幾部分組成：太陽能電池、蓄電池、控制器、光源及燈在白天太陽能電池接受陽光照射產(chǎn)生電能，通過充電控制器給蓄電池充電，將電能存儲在蓄電池中。當天黑時，即太陽能停止充電，充電控制器開啟光源，并延時8小時后關閉。蓄電池內(nèi)電能可供光源持續(xù)工作24小時，按每日8小時工作時間，可持續(xù)3天。系統(tǒng)連接圖圖紙注意事項：1. 在立路燈的同時，需

8、要考察好現(xiàn)場的開地基位置，以便生產(chǎn)出最適合于當?shù)厍闆r的路燈燈臂長度。 2. 根據(jù)現(xiàn)場情況設計燈頭的仰角。注意事項：1. 地基的挖取，應充分考慮當?shù)氐耐临|情況，以上基礎圖只適用于粘圖土質，如當?shù)貫槠渌临|，則此圖需要修改。2.蓄電池坑應為磚砌成，下鋪河沙。路燈配置事例如下：配置分項WGL70WGL140太陽能電池組件類型多晶硅多晶硅功率80Wp150Wp平均日發(fā)電量237.6Wh475.2Wh充電控制器規(guī)格12V、10A24V、20A控制方式光控開啟，定時8小時后關閉路燈光控開啟，定時8小時后關閉路燈蓄電池規(guī)格12V、100Ah24V、150Ah儲電量960Wh3600Wh持續(xù)負載工作天數(shù)4.6

9、天9天光源類型 節(jié)能燈高壓鈉燈（鎮(zhèn)流器）規(guī)格12V、18W24V、35W光通量900Lm2000Lm色溫2700K2000K壽命8000小時12000小時工作時間8小時8小時耗電量144Wh280Wh燈桿高度5m7m材料鋼制鍍鋅噴塑鋼制鍍鋅噴塑部件太陽能電池設計擬采用BJ075-12MR型多晶硅太陽電池組件。BJ系列高效太陽能(光伏)組件適合各種應用中的供電需求。太陽能組件不含有運動部件，使用壽命至少數(shù)十五年。BJ太陽能組件結構設計優(yōu)化合理，一般由36或72只太陽電池串聯(lián)組成。太陽電池封裝在表層鋼化玻璃和多層耐耗聚合物背板之間的優(yōu)選EVA透明膠膜內(nèi)。在組件四周采用經(jīng)陽極氧化處理的鋁制外框，以保

10、護組件、增加強度。本公司使用的多晶硅電池光伏組件質量工藝品質優(yōu)異，完全符合國際標準IEC61215的測試要求并通過認證。BJ太陽能組件可抵抗各種惡劣天氣條件，包括劇烈的溫差變化、潮濕、強風以及冰雹的撞擊。路燈專用智能控制器系列新一代CQ專用智能控制器提供了更安全、更簡易的操作；控制器具有短路保護、反接保護、高質量保證和最小的維修率。根據(jù)這些特點，智能控制器幾乎可應用于所有的小功率太陽能發(fā)電系統(tǒng)，同時還具有光控及時控的功能?？刂破髂軌蛲ㄟ^脈寬調制(滿足蓄電池IU充電曲線)充電、時間控制、溫度補償、深放電保護，使根據(jù)蓄電池工作在最佳的工作狀態(tài)。設計擬采用CQ10N型太陽能燈專用智能控制器。 本控制

11、器專為太陽能供電的直流路燈設計，具有純光控即靠光強自動啟動和關閉，光控啟動+定時延時關閉，定時關閉時間可調整；具有短路、過載、獨特的防反接保護具有充滿、過放自動關斷等全功能保護措施，充電指示、故障及過放指示。本控制器通過單片機對蓄電池的端電壓、放電電流、環(huán)境溫度等涉及蓄電池容量的參數(shù)進行采樣、計算，利用高效PWM蓄電池的充電模式，以及過放電壓為放電率曲線補償修正的準確性過放控制，符合蓄電池本身在不同的放電率下有不同的放電終了電壓的特性，保證蓄電池工作在合理的狀態(tài)，延長蓄電池的使用壽命。系統(tǒng)原理圖如下：性能及參數(shù)：過充保護： - 浮充溫度補償 - 智能三階段充電，快速，均衡，浮充 - 智能充電方

12、式可使蓄電池恢復容量和延長 使用壽命。 - 安裝時自動識別 12V/24V 系統(tǒng) 特性： - 可手動設定光控參數(shù) - 自動延時開燈 - 多種亮燈時間設定 過放保護： - 低壓斷開負載 - 低壓斷開告警 LED 顯示：- 太陽能充電狀態(tài)- 蓄電池及負載工作狀態(tài)- 故障信息安全特性：- 電子保險、過流、過壓、過溫保護- 正、負極反接保護，短路保護路燈控制模式 路燈純光控工作方式 計算延時工作模式（根據(jù)蓄電池容量自動控制路燈工作時間） 光控開啟 ，延時 4 小時后關閉 光控開啟 ，延時 6 小時后關閉 光控開啟 ，延時 8 小時后關閉 光控開啟 ，延時 10 小時后關閉 先開燈 6 小時，天亮之前再

13、次開燈小時系統(tǒng)電壓12V/24V 最大組件輸入短路電流5A10A15A最大負載輸出電流5A10A15A最大自耗電6 mA 浮充電壓 25 13.7V / 27.4V 快速充電電壓 25 14.4V /28.8V 低壓恢復點 25 12.6V / 25.2V 低壓關斷電壓 2511.1V / 22.2V 允許溫度范圍-25+ 50端子尺寸6 mm 2 / 10 mm 2 防護等級IP 22 重量120 g尺寸14690 33 mm蓄電池產(chǎn)品特點：應用領域：免維護無須補液警報系統(tǒng)適應環(huán)境溫度廣-30到45應急照明系統(tǒng)使用壽命長，NP為3-5年，GM可達15年電子儀器、電子系統(tǒng)安全防爆鐵路、船舶無游

14、離電解液，側倒90度仍可使用郵電通信內(nèi)阻小，在電流放電特性好太陽能、風能發(fā)電系統(tǒng)自放電小大型UPS及計算機備用電源荷電出廠，使用方便消防備用電源獨特配方，深放電恢復性能好 峰值負載補償儲能裝置電池結構 電池端子：為高硬度鉛基合金或銅鍍銀端子，耐腐蝕性能好、導電性能優(yōu)良、強度高。 外殼：采用ABS外殼，分粘接和熱封兩種，后者尤其適合于振動大，環(huán)境溫度變化大。要求電池使用壽命特別長的場合。 密封膠：采用三次密封技術，第一層為鉛套焊接密封，試壓后用堵微孔密封膠密封，最后采用紅黑膠密封，確保電池使用期間不會出現(xiàn)滲酸缺陷。 安全閥：采用耐酸耐熱性能優(yōu)異的三元乙丙橡膠制成，確保電池使用期間的安全性、可靠性

15、。 極板：其板柵采用耐腐性優(yōu)良的鉛鈣錫基多元合金。 隔板：采用耐酸耐熱性能良好的超細玻璃纖維制成，防止正負極短路，保持電解液，緊壓迫極板表面，防止活性物質脫落。 電池性能 大電流放電性能：NP系列電池采用薄型極板，正極板厚度在2.4-2.9mm之間，同時采用高孔率活性物質配方，極板比表面積大，其適合于大電流放電。壽命：因NP系列電池采用薄型極板，正極柵耐腐蝕性能相對較差，電池使用壽命相對較短，在環(huán)境溫度為255時，為5-8年。密封反應效率：NP系列電池極板薄、片數(shù)多，比表面積大，便于密封反應。同時該類電池氣室較小，一般密封反應效率98%。 規(guī)格型號標稱電壓(V)20HR額定容量(Ah)外型尺寸

16、(mm)長(mm)寬(mm)高(mm)總高(h)6-FM-712715165941006-FM-12121215199941006-FM-151215151121941006-FM-171217181761691766-FM-2412241651251751806-FM-3812381971651751806-FM-5012502601332052056-GFM-6512653501661751756-GFM-9012903281722132426-GFM-100121004071732102366-GFM-150121504841712422426-GFM-20012200522240216

17、242工程事例 如下：太陽能路燈和市電路燈價格對比太陽能燈具和使用市電燈具的效果作實用對比 * 對比一 市電照明燈具安裝復雜：在市電照明燈具工程中有復雜的作業(yè)程序，首先要鋪設電纜，這里就要進行電纜溝的開挖、鋪設暗管、管內(nèi)穿線、回填等大量基礎工程。然后進行長時間的安裝調試，如任何一條線路有問題，則要大面積返工。而且地勢和線路要求復雜、人工和輔助材料成本高昂。太陽能照明燈安裝簡便：太陽能燈具安裝時，不用鋪設復雜的線路，只要做一個水泥基座，然后用不銹鋼螺絲固定就可。 * 對比二 市電照明燈具電費高昂：市電照明燈具工作中有固定高昂的電費，要長期不間斷對線路和其它配置進行維護或更換，維護成本逐年遞增。太

18、陽能照明燈具免電費：太陽能照明燈具是一次性投入，無任何維護成本，三年可收回投資成本，長期受益。 * 對比三 市電照明燈具有安全隱患：市電照明燈具由于在施工質量、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帶來諸多安全隱患。 太陽能照明的優(yōu)勢太陽能照明沒有安全隱患：太陽能燈具是超低壓產(chǎn)品，運行安全可靠。綠色環(huán)保，能為高尚生態(tài)小區(qū)的開發(fā)和推廣增加新的賣點；可持續(xù)降低物業(yè)管理成本，減少業(yè)主公共分攤部分的費用。綜上對比所述，太陽能照明之安全無隱患、節(jié)能無消耗、綠色環(huán)保、安裝簡便、自動控制免維護等固有的特性將為樓盤的銷售、市政工程的建設直接帶來明顯可利用的優(yōu)勢。 太陽能燈具與普通燈具性能

19、價格對比參考： 以北京某個房地產(chǎn)開發(fā)項目 5 公里 長 20 米 寬主路，需安裝次干道路燈為例說明。按兩燈間距 40 米 ，采用兩側對稱排列布燈，共需路燈 250 盞：普通燈具報價 8000 元 / 套，每個桿燈設 1 個檢查井；太陽能路燈報價 19500 元 / 套，按使用壽命 15 年進行分析對比。見下表 : 燈具類別 對比項目 太陽能燈具 普通燈具 燈具價格 19500250=4875000 （ 487.5 萬） 8000250=2000000 （ 200 萬） 安裝費用 400250=100000 （ 10 萬） 200000010%=200000 （ 20 萬） 配套費用 無 1 、

20、地埋電纜： 3540250=350000 （ 35 萬） 2 、挖溝回填： 1540250=150000 （ 15 萬） 3 、 100mm 布紋管： 2540250=250000 （ 25 萬） 4 、檢查井： 300250=75000 （ 7.5 萬） 5 、配電設備（開關、定時器、保險器、機箱、電力增容、架設電力變壓器等）每盞均攤 3000 元 3000250=750000 （ 75 萬） 總計： 157.5 萬元 維護費用 蓄電池更換： 1500250=375000 （ 37.5 萬） 燈光源為 500W 鈉燈，每天工作 8 小時則每天耗電為 4 度，按每度電 1 元計算，則 15 年

21、共耗電費為： 4250365151= 547.5 萬元 維護費用：燈光源 70 元 8 次 250=14 萬元 . 此外還包括控制系統(tǒng)的部件更換，及專門的管理送電人員的工資等費用計為 10 萬元 （計 571.5 萬） 安全性能 工作電壓為直流 12V 、 24V ，絕對安全，性能穩(wěn)定，不會發(fā)生觸電事故。 工作電壓為交流 220V ，能較穩(wěn)定，需常年維護。但存在遇洪澇災害及陰雨天易發(fā)生漏電亡人事故。同時易受停電、限電影響。 費用合計 497.5+37.5= 535 萬元 377.5+571.5= 949 萬元 由上表得出如下結論： 1 、就產(chǎn)品本身價格和首次投入費用而言，太陽能燈具比普通燈具造

22、價要高。 2 、若按使用壽命 15 年把運行費用和路燈維護費用考慮進去的話，太陽能燈具在壽命周期內(nèi)所發(fā)生的總費用要比普通燈具的總費用要低。且規(guī)模越大，普通燈具安裝的相關費用越高，如把電力增容費用、架設電力變壓器、光源的功率因數(shù)補償耗能、電力電纜、遠距離線路功率損耗及燈具開啟控制系統(tǒng)和管理人員工資等相關費用考慮進去的話實際費用要遠大于本表預計費用。 3 、運行維護費用，普通燈具明顯高于太陽能燈具，而且會隨著使用時間的增長而越來越高（電費、人工等）。 4 、安全穩(wěn)定性，太陽能燈具免維護，絕對安全，不會發(fā)生觸電事故且可通過改變控制方式來增強其穩(wěn)定性。而普通燈具相對安全，性能較穩(wěn)定，需常年維護，且存在遇洪澇災害及陰雨天易發(fā)生漏電亡人事故。同時易受停電、拉閘限電等因素影響而不能正常使用，且隨著我國能源電力供應日益緊缺，這種情況今后會頻繁發(fā)生且日益突出。 綜上所述，太陽能燈具節(jié)省投資，高性價比的特點是相當明顯的，使用綠色、環(huán)保、可再生能源，一次投入，長期受益。在城市廣場、海濱浴場、高檔的別墅區(qū)等照明工程上，太陽能燈具將作為優(yōu)選的燈飾燈具受到投資商的青睞