太陽能路燈課件

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1、目錄：1前言太陽能路燈的介紹太陽能路燈方案照明方式介紹太陽能路燈的安裝經濟效益分析設備清單前言：2 隨著地球資源的日益貧乏，基礎能源的投資成本日益攀高，各種安全和污染隱患可謂無處不在，太陽能作為一種“取之不盡、用之不竭”的安全、環(huán)保新能源越來越受重視。同時，也隨著太陽能光伏技術的發(fā)展和進步，太陽能發(fā)電在路燈照明領域發(fā)展已經日趨完善。太陽能路燈的介紹：3太陽能路燈的優(yōu)點：1、市電照明路燈安裝復雜：市電照明路燈工程中首先要鋪設電纜，需要進行電纜溝的開挖、鋪設暗管、管內穿線、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

2、高昂。太陽能路燈安裝簡便：太陽能安裝時，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。太陽能路燈的介紹：4太陽能路燈的優(yōu)點：2、市電照明路燈電費高昂：市電照明路燈工作中需要支付固定高昂的電費，并且需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。太陽能路燈具免電費：太陽能路燈是一次性投入，無任何維護成本，長期受益。太陽能路燈的介紹：5太陽能路燈的優(yōu)點：3、市電照明路燈存在安全隱患：市電照明路燈在施工質量、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都會帶來諸多安全隱患。太陽能路燈沒有安全隱患：太陽能路燈是超低壓產品，運行安全可靠。太陽能路燈的其

3、它優(yōu)勢：綠色環(huán)保。太陽能路燈的介紹：6 綜上對比所述，太陽能路燈具有安全無隱患、節(jié)能無消耗、綠色環(huán)保、安裝簡便、自動控制免維護等特性。太陽能路燈系統(tǒng)的組成：7 太陽能路燈由以下幾個部分組成：太陽能電池板、太陽能智能控制器、蓄電池組、光源、燈桿及支架。太陽能路燈應用：8太陽能路燈應用：9太陽能路燈的工作原理：10 太陽能路燈是利用太陽能電池板，白天接收太陽輻射能并轉化為電能經過充放電控制器儲存在蓄電池中，夜晚當照度逐漸降低，充放電控制器偵測到這一值后動作，蓄電池對燈頭放電。蓄電池放電10小時后，充放電控制器動作，蓄電池放電結束。充放電控制器的主要作用是控制路燈打開和關閉，同時保護蓄電池，延長蓄電

4、池使用壽命。太陽能路燈的工作原理：11太陽能路燈的設計原則：12 1、從功能上道路照明系統(tǒng)的主要功能是保證交通安全，提高交通運輸效率、保障人身安全、提供舒適環(huán)境。2、在滿足道路照明各項功能需要的基礎上，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，以達到節(jié)能和環(huán)保的目的。3、另外還要結合當?shù)氐墓赓Y源情況，當?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情況進行綜合考慮。太陽能路燈的設計要求：13（1）電池板功率的計算和選用。（2）蓄電池容量、充放電控制和充放電狀態(tài)顯示。（3）連續(xù)陰雨天五天路燈仍能照明。(4）光線暗時路燈自動點亮，早上光線強時路燈自動熄滅。

5、（5）系統(tǒng)斷電時可以保存用戶所設定的各種參數(shù)。太陽能路燈的設計標準：141、民用建筑電氣設計規(guī)范JGJ16-922、城市道路照明設計標準太陽能路燈的控制方案選擇：15 太陽能路燈跟普通路燈控制電路功能基本一樣，都是為了完成晚上亮燈，早晨熄燈的作用。國內外常用的控制器有單獨的光控制型、時鐘控器型、經緯型控制器型等，但由于其工作原理不同，各有優(yōu)缺點。太陽能路燈的控制方案選擇：16 單獨的光控型一般采用感光探頭，當晚上光線弱時，自動開啟路燈；早上光線較強時，自動關閉路燈，達到自動控制的作用。但在實際使用中，感光探頭難以判斷各種干擾光線，經常會產生誤動作。太陽能路燈的控制方案選擇：17 采用時鐘控器型

6、的路燈控制器，要預先設定開關時間，使路燈按時亮燈、準時熄燈，從而達到自動控制的目的。優(yōu)點是定時開關預先設定的開關時間不受外界干擾，除本身故障外不會產生誤動作。缺點是不能根據(jù)季節(jié)變化和特殊的天氣情況自動變換開關時間，需人工經常調整開關時間，費時費力，不利于節(jié)省電力。太陽能路燈的控制方案選擇：18 經緯型控制器采用單片機技術，模擬日照規(guī)律，晚上能自動開燈、早晨能自動關燈。它采取光控開關時間的優(yōu)點，克服了光控開關易受干擾的缺點，取鐘控器時間準確之長處，克服了定時開關不會自動變換開關時間之短處。目前路燈控制常采用這種控制方式，但其價格較高，在路燈中使用將會增加不必要的成本。太陽能路燈的控制方案選擇：1

7、9 本設計是考慮以上幾種控制方式的特點，綜合從節(jié)電、經濟和實用等方面考慮，利用光控時控制結合型，實現(xiàn)太陽能路燈的設計。太陽能路燈系統(tǒng)的總體框圖：20太陽能電池板充放電控制器LED路燈負載蓄電池太陽能路燈的光源的選擇：21 光源盡量選直流光源。目前常見的光源有直流節(jié)能燈、高頻無極燈、低壓鈉燈和LED光源。LED 作為半導體光源，其發(fā)展勢頭強勁，是太陽能路燈最為理想的光源。本系統(tǒng)采用LED光源，結合成都市區(qū)的實際情況，我們采用高效太陽能LED路燈（光源功率50W，DC24V），規(guī)格50只LED、每只1 W。太陽能路燈的光源的選擇：22太陽能電池板傾角的確定：23 成都市位于東經1025410453

8、和北緯3005 3126之間，平均海拔高度500m。由表1 規(guī)定緯度和太 陽能電池板傾角的關系確立太陽能電池板的傾角為38太陽能電池板傾角的確定：24表表 緯度和太陽能電池板傾角的關系緯度和太陽能電池板傾角的關系緯度緯度0 0252526264040414155555555傾角等于當?shù)鼐暥鹊扔诋數(shù)鼐暥燃?10等于當?shù)鼐暥燃?015等于當?shù)鼐暥燃?520太陽能電池板組件功率的確定：25 由于成都全年平均日照時數(shù)為 10421412小時則平均每日峰值日照時數(shù)為：10423652.87 小時/日太陽能電池板組件功率的確定：26 計算每日負載耗電量為：500Wh24V21Ah計算所需太陽電池的總充電電

9、流為：21Ah1.02/(2.87h0.9)10.3A 其中：0.9:蓄電池的充電效率 1.02:20年內太陽電池衰降，方陣組合損失，塵埃遮擋等綜合系數(shù)。太陽能電池板組件功率的確定：27 保證全年能有效地對蓄電池組件充電。因此，太陽能電池組件在任何季節(jié)的工作電壓須滿足 V Vf+Vd+Vi =27.4+0.7V+4.5V =32.6V 式中，Vf 為蓄電池組件浮充電壓；Vd 為因阻塞二極管和線路直流損耗引起的壓降；Vi 為因溫度升高引起的壓降。太陽能電池板組件功率的確定：28 眾所周知，廠商出售的太陽能電池組件所標出的標稱工作電壓和輸出功率最大值（Wp），都是在標準狀態(tài)下測試的結果。由太陽能電

10、池組件的溫度特性曲線可知，當溫度升高時，其工作電壓有較明顯的下降，可用下式計算因溫度升高而引起的壓降Vi。Vi=a（tmax-25）Va太陽能電池板組件功率的確定：29 式中，a 是太陽能電池組件的溫度系數(shù)，對單晶硅和多晶硅電池組件來說，a=0.005，對非晶硅電池組件來說，a=0.003；Tmax 為太陽能電池組件的最高工作溫度（4560）；Va 為太陽能電池組件的標稱工作電壓。太陽能電池板組件功率的確定：30 太陽能電池組件板的功率：Pa=Ia*Va*K/1-a(Tmax-25)=5*36*1.2/1-0.005（50-25）=216/0.875 =246W式中，a、T max取值與上面相

11、同，K 為考慮一些未知工作因素，而引入的安全系數(shù)，可根據(jù)電壓等級，數(shù)據(jù)準確程度，運行環(huán)境等，在1.051.30 之間選取。太陽能電池板組件功率的確定：31 根據(jù)上述計算本設計可選兩塊TW180（35D）單晶硅電池板并聯(lián)TW180（35D）的技術參數(shù)如下：太陽能蓄電池容量的選擇：32 =21Ah*（5+1）/0.68=186Ah 0.68為放電深度。因此選擇12V，200Ah免維護式鉛酸蓄電池，2塊 串聯(lián)。串聯(lián)后電壓24V，200Ah太陽能控制器的選擇:33 本系統(tǒng)控制器選用TYK-3 SDRC型 太陽能路燈智能控制器。太陽能控制器的技術參數(shù):34額定工作電壓：24V額定工作電流：10A過充電壓

12、點：28.8V0.2V過壓恢復點：27.2V0.2V過放電壓點：21.6V0.2V過放恢復點：24.6V0.2V太陽能控制器的技術參數(shù):35太陽能電池與蓄電池間電壓降：小于0.4V蓄電池與負載間電壓降：小于0.23V空載電流：小于10mA開路電壓：50V環(huán)境溫度：-20-+50使用海拔：小于5000米太陽能控制器的技術參數(shù):36 該控制器當沒有陽光時，光強降到啟動點，控制器延時10分鐘確認啟動信號后，開通負載，負載開始工作；當有陽光時，光強升到啟動點，控制器延時10分鐘確認關閉輸出信號后關閉輸出，負載停止工作。太陽能控制器的技術參數(shù):37太陽能路燈照明方式的設計：38 道路及與其有關的特殊場所

13、的照明方式分常規(guī)照明和高桿照明兩種。常規(guī)照明有單側布置、雙側交錯布置、雙側對稱布置、橫向懸索布置、和中心對稱布置五種基本布燈方式：如下圖所示：太陽能路燈照明方式的設計：39太陽能路燈照明方式的設計：40 采用常規(guī)照明方式時燈具的配光類型布燈方式安裝高度和間距應滿足下表表的規(guī)定。且燈具的懸挑長度不宜超過安裝高度的1/4,燈具的仰角不宜超過15。太陽能路燈照明方式的設計：41 表燈具的配光類型及布燈方式與安裝高度間距的關系太陽能路燈照明方式的設計：42 本系統(tǒng)中所用燈具屬于截光型燈具，且采用單側布置。所以該路燈的安裝高H=Weff Weff為路面有效寬度，假設路面的有效寬度為5米，則安裝高度為H=

14、5米。安裝間距=3*5=15米。太陽能燈具照度和亮度均度的要求：43 安裝燈具的照度和亮度均度應符合城市道路照明標準規(guī)定太陽能燈具照度和亮度均度的要求：44太陽能燈具照度和亮度均度的要求：45 本系統(tǒng)中路燈的平均照度：Eav=（UKN）/(WeffS)=(44000*0.7*0.4*2)/(5*15)=24640/75 =329本系統(tǒng)中路燈的平均亮度L=R*E =太陽能的最終效果：46太陽能路燈的安裝：47 地基澆筑：1、確定立燈位置；勘察地質情況，如果地表1米2皆是松軟土質，那么開挖深度應加深；同時要確認開挖位置以下沒有其他設施（如電纜、管道等），要求路燈頂部沒有長時間遮陽物體，否則要適當更

15、換位置。太陽能路燈的安裝：482、在立燈具的位置預留（開挖）符合標準的1米3坑；進行予埋件定位澆筑。預埋件放置在方坑正中，PVC穿線管一端放在預埋件正中間、另端放在蓄電池儲存處。注意保持預埋件、地基與原地面在同一水平面上（或螺桿頂端與原地面在同一水平面上，根據(jù)場地需要而定），有一邊要與道路平行；這樣方可保證燈桿豎立后端正而不偏斜。然后以C20混凝土澆筑固定，澆筑過程中要不停用震動棒震動，保證整體的密實性，牢固性。太陽能路燈的安裝：493、施工完畢，及時清理定位板上殘留泥渣，并以廢油清洗螺栓上雜質。4、混泥土凝固過程中，要定時澆水養(yǎng)護；待混凝土完全凝固（一般72小時以上），才能進行吊燈安裝。太陽

16、能組件的安裝：501.電池組件的輸出正負極在連接到控制器前須采取措施避免短接；2.太陽電池組件與支架連接時要牢固可靠；3.組件的輸出線應避免裸露，并用扎帶扎牢；4.電池組件的朝向要朝正南，以指南針指向為準。太陽能蓄電池的安裝：511.蓄電池置于控制箱內時須輕拿輕放，防止砸壞控制箱；2.蓄電池之間的連接線必須用螺栓壓在蓄電池的接線柱上并使用 銅墊片以增強導電性；3.輸出線連接在蓄電池后在任何情況下禁止短接，避免損壞蓄電池；4.蓄電池的輸出線與電線桿內的控制器相聯(lián)時必須通過PVC穿線管；太陽能蓄電池的安裝：52 上述完成后，檢查控制器端的接線，防止短路。正常后關好控制箱的門。太陽能燈具的安裝：53

17、1、進行各部位組件固定：太陽板固定在太陽板支架上，燈頭固定到挑臂上，然后將支架與挑臂固定到主桿，并將連接線穿引到控制箱（電池箱）。2、燈桿起吊之前，先檢查各部位緊固件是否牢固，燈頭安裝是否端正，光源工作是否正常。然后在簡易調試系統(tǒng)工作是否正常；松開控制器上太陽板連接線，光源工作；接上太陽板連接線，燈熄；同時仔細觀察控制器上各指示燈的變化；一切屬于正常，方可起吊安裝。太陽能燈具的安裝：543、主燈桿起吊時，注意安全防范；螺絲絕對緊固好，如組件朝陽角度有所偏差，需要上去端調整其朝陽方向完全朝正南。4、將蓄電池放進電池箱，按照技術要求將連接線連接到控制器；先接蓄電池，再接負載，然后接太陽板；接線操作時一定要注意各路接線與控制器上標明的接線端子不能接錯，正負兩極性不能碰撞，不能接反；否則控制器將被損壞。太陽能燈具的安裝：555、調試系統(tǒng)工作是否正常；松開控制器上太陽板連接線，燈亮；接上太陽板連接線，燈熄；同時仔細觀察控制器上各指示燈的變化；一切屬于正常，方可封好控制箱。太陽能路燈的安裝：56太陽能燈具的安裝注意事項：571、太陽能路燈以太陽輻射為能源，照射在光電池組件上的陽光是否充裕直接影響燈具的照明效果，因此在選擇燈具的安裝位置時，電池組件在任何時間段都能夠照射到陽光，且無樹葉等遮擋物。2、穿線時一定要注意導線勿夾在燈桿的連接處。導線的連接處應該連接牢固，且用PVC膠帶纏繞。