296小区太阳能路灯设计方案Word格式.docx

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1.2、灯具设计类型

小区根据各路段道路采光时间不同，设计出不同类型的太阳能路灯以满足小区内道路照明，太阳能路灯设计类型如下：

A:

独立供电型太阳能路灯

B:

高配型太阳能路灯

C:

集中供电型太阳能路灯

1.3本工程主要遵循和依据下列标准、文件

GB/T7000.1-2002《灯具一般安全要求与实验》

CJJ89-2001《城市道路照明工程施工与验收标准》

CJJ45-9《城市道路照明设计标准》

GB/T9535《地面用晶体硅光伏组件鉴定和定型》

GB/T18479《地面用光伏（PV）发电系统概述和导则》

GB50054《低压配电设计规范》

GB17478《低压直流电源设备的特性和安全要求》

GB50171《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》

GB6495《光伏器件》

GB/T17626《电磁兼容试验和测量技术》

GB13337.1《固定型防酸式铅酸蓄电池技术条件》

YD799《通信用阀控式密封铅酸电池》

DL/T620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》

DL/T621《交流电气装置接地》

GB191《包装运标志》

1.4设计原则

本工程实际在遵循技术先进、科学合理、安全可靠、经济实用的指导思想和设计原则下，着重考虑一下设计原则。

●先进性原则：

随着太阳能技术的发展，太阳能路灯设计必须考虑先进性，使系统在一定的时期内保持技术领先性，以保证产品具有较长的生命周期。

●实用性原则：

太阳能路灯系统设计充分考虑我国太阳能照明设备生产现状选用有大规模实际工程应用经验的产品，采用先进成熟的技术，保证产品的稳定性、可靠性和可维性。

●经济性原则：

太阳能路灯系统设计在保证系统各项技术指标的前提下，努力降低工程、设备成本，提高系统的性能价格比，保护用户的投资效益。

二、太阳能路灯系统介绍

2.1太阳能路灯设备工作原理

太阳能光伏发电系统是利用根据光生伏打效应原理制成的太阳能电池板将太阳能辐射能直接转换成电能的发电系统。

它主要由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、逆变器灯部分组成，与路灯（庭院灯）系统相结合，通过工程设计，形成为一个整体设备—太阳能路灯设备。

太阳能电池板：

根据光生伏打效应原理，多用晶体硅制成，其作用是将太阳辐射转换为电能，有一定的防雨、防雹、防风等能力。

根据实际需要将电池组件相互串联或并联连接。

由于太阳能电池组件的输出功率取决于太阳辐照度、太阳能光谱的分布和太阳能电池的温度，因此太阳能电池组件的测量在标准条件下（STC）进行，改条件下太阳能电池组件输出的最大功率备称为峰值功率WP。

该测量条件被欧洲委员会定义为101号标准：

光谱辐照度1000W/㎡,光谱Aml.5，电池温度25摄氏度。

蓄电池：

用于储存存太阳能电池板受光照时发出的电能并随时向负载供电。

根据实际需要可相互串联并联连接。

目前与太阳能发电系统配套使用的蓄电池是经过优化的太阳能专用蓄电池。

充放电控制器：

直接为直流负载供电，通过检测蓄电的电压并进行合理的控制，防止蓄电池组过充电和过放电，一般还具有简单的测量功能。

由于蓄电池组被过充电或过放电后将严重影响其性能和寿命，在光伏发电系统里，充放电控制器一般不可缺少。

2.1太阳能发电系统的设计原则

太阳能光伏电系统设计的总原则，是在保证满足负载需要的前提下，使用最少的太阳能电池组件和蓄电，以减少初始投资。

这就需要综合掌握用户的需求和安装地点的具体条件，进行合理设计。

三、太阳能路灯工程采用各个组件的技术优点

3.1采用的太阳能电池板的先进性及其优点介绍

太阳能电池板及支架

产品所需主要原材料均选择国际一流生产企业作为原料供应商，从根本上保证原材料的质量。

铸锭和切片设备采用美国、德国和瑞士的一流设备供应商产品，保证了硅片的加工精度和质量，并通过技术团队的精心调试，使得生产的多晶硅光伏电池片平均转换效率达到全球领先水平。

再使用进口低铁朝拜钢化玻璃和EVA、背板，不仅能保证25年的正常使用，而且能够保持较高的发电率和非常缓慢的衰减。

多年的实际应用使得该组件产品能充分适应各种恶劣的野外环境，高强度优质阳极氧化铝合金边框、无螺钉铰接、进口硅胶密封、合理的排水孔设计都大大延长了组件的使用寿命和性能。

此次太阳能路灯工程采用的太阳能电池板绝缘性能≧100Ω，抗风能力：

60m/s,且具备抗直径25mm冰雹以23米/秒的冲击，风载测试小于2400帕，雪载小于5400帕，光板支架需用加强筋焊牢，安装角度合适。

3.2太阳能LED路灯光源先进性说明

高效LED灯头

性能特点：

光源的选择：

光源比较：

传统照明光源主要有3大类：

白炽灯、荧光灯、和稀有气体放电灯。

与这些光源相比，LED光源光效比较高，使用寿命长，采用安全电压供电，不含有毒重金属显色指数高，而且属于新型光源，发展潜力巨大，是未来传统光源理想的替代品。

内置LED专用散热片，具有强大散热功能长时间工作灯体温度≤50度，日月升独特设计理念，恒流电路采用分散式独立供电系统,大大降低光源故障率。

灯具表面进行了耐紫外线抗腐蚀处理，整体灯具达到IP65标准；

寿命长、功耗低。

LED可连续使用60000小时，使用寿命长达15年以上。

●灯具设计选型

由于夏天气温高，灯具设计必须考虑散热问题，本照明工程灯具选用专门为太阳能路灯照明应用设计制造的一款超亮17WLED灯（DC12）。

LED灯具性能优点

1、额定功率：

17w，光通量1700lm，色温5000-5500k；

2、日月升线路独特设计理念，恒流电路采用分散式独立供电系统,大大降低光源故障率；

3、整个灯体就是一个强大的散热片，即使在夏天，夜能使LED芯片保持正常的温度工作，大大提高了LED光源的使用寿命；

4、灯具表面进行了耐紫外线抗腐蚀处理，整体灯具达到IP65标准；

5、寿命长、功耗低，LED可连续使用60000小时，使用寿命长达15年以上。

3.3蓄电池的先进性说明

采用免维护太阳能路灯专用蓄电池，容量为50Ah（使用密封阀控式）。

环境适应能力-15℃～55℃，自放电指标1%/月，此蓄电池畜电能力强，终生无需人工维护，蓄电池安放位置采用地埋方式，蓄电池地埋箱具有防水、抗寒、防盗等优点。

3.4太阳能控制器的先进性说明：

产品特点：

1、太阳能控制器，独特设计理念，内置电脑芯片智能化控制，是技术人员专门为太阳能路灯采用LED光源设计的一款通用光伏充放电控制器，此太阳能控制器除具有常规控制器所有功能外，还增加了12v直流节能灯易损保护功能。

2、采用了低频PWM的半桥拓补充电主电路，使充电回路的电压损失较使用二极管防反充的充电电路降低近一半以上，充电效率较非PWM高3%-6%，增加了用电时间；

过放恢复的提升充电，正常的均衡充电，浮充充电自动控制方式延长电池的使用寿命；

同时具有高精度温度补偿；

额定充电电流：

5A

工作电压：

DC12

保护功能：

过冲、过放、短路；

工作模式：

通用、光控、光控+时控（可设定为1-17小时）

状态显示：

太阳能电池板充电状态指示，蓄电池电量状态指示，光源状态指示；

数字显示：

2位数码管显示；

过放电压：

11.1V（空载电压）+放电率补偿修正的初始过放电压；

×

2/24V;

浮充电压：

13.6V;

2/24V（维持时间：

直至降到充电返回电压动作）;

空载损耗：

不大于5mA;

反接保护：

正负极反接保护功能；

充电控制方式:

PWM脉宽调制;

工作温度:

-35℃至+55℃;

颜色:

墨黑色

外观尺寸：

134x70x33mm

包装盒外观尺寸：

240x86x44mm

主要应用领域：

太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能投射灯、太阳能广告灯、光伏发电站等。

3.5太阳能路灯灯杆的先进性说明

作为太阳能路灯设备，由于太阳能电池板面积比较大，且考虑安全及采光动能因素，都放在杆顶部，因此风力对敢提作用力主要作用在太阳能电池板上，在灯杆主体设计过程中必须考虑整个结构的风荷载因素对结构的影响，通过风荷载计算，兼顾灯具的美观性，选择灯杆主题结构为：

采用优质Q235钢管，壁厚：

4.0mm，抗风能力达36.9m/S以上，保证整杆路灯在恶劣天气状况正常工作。

灯杆内外表面热镀锌处理，锌层厚度≥85μm，防腐寿命达30年以上。

灯杆外表面热镀锌并经表面处理后，采用防紫外线全树脂塑粉进行喷塑，塑层厚度≥100μm，表面光滑，不变色，寿命20年以上。

采用钢管（与主杆连接部分除外）经模压成形后，拼焊而成。

内外表面采用热镀锌处理，防腐寿命达30年以上。

支架表面热镀锌并经表面处理后，采用防紫外线全树脂塑粉进行喷塑，表面光滑，不变色，寿命20年以上。

颜色与灯杆匹配；

与灯杆连接处光滑、自然、浑然一体

●抗风设计

在太阳能路灯系统中，一个需要非常重视的问题就是抗风设计，抗风设计主要分为两方面，一为电池组件支架的抗风设计，二位灯杆的抗风设计。

下面按以上两方面分别作分析。

太阳能电池组件支架的抗风设计：

太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2400PA。

抗风系数选定为24m/s（相当于9级风）考虑本组件的结构安装方式（倾斜安装）。

根据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有332PA，所以组件本身完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏。

所以设计中关键要考虑的是电池自身支架与灯杆的连接。

太阳能路灯防盗措施

太阳能路灯主要是防止蓄电池和控制器被盗，采取的主要措施是：

防盗蓄电池地埋箱

控制器防盗措施：

控制器放置在灯杆内部，检查孔外盖采用三角形防盗螺栓固定，在没有专用工具的情况下，很难开启，从而达到防盗目的。

蓄电池防盗措施：

蓄电池通常放置在具有保湿、防水的作用的蓄电池箱内，蓄电池箱也是有防盗螺丝进行装配，然后再把保温箱放置在钢混结构的蓄电池室内。

主要的防盗措施是安装完毕蓄电池后把蓄电池室用水泥密封，增加盗窃的难度。

蓄电池室的顶部距离地面的最小距离不能小于30厘米。

蓄电池的导线通过软管延伸到检查孔内，不能响检查。

蓄电池需要更换时，用强力把蓄电池室破坏方可。

太阳能路灯的防雷措施

根据标准GB50057-94，太阳能路灯按照第三类防雷建筑物进行防雷，采用灯杆直接接地的方法进行防雷，即灯杆杆体通过固定螺栓连接到大地。

三、太阳能路灯选型效果图：

四、太阳能路灯施工方案

5.1、太阳能路灯安装要求

根据小区道路采光时间的不同，安装不同类型的太阳能路灯，日采光时间为5小时的路段安装独立供电型太阳能路灯，日采光时间不足3小时的路段安装高配型太阳能路灯，采光时间低于2小时的采用集中供电型太阳能路灯。

5.2、太阳能路灯生产施工周期

周期50天。

5.3、太阳能路灯施工顺序

1）.先用水泥混凝土浇筑预埋件；

2）.预埋件浇筑凝固后（大约2-4天），可开挖蓄电池坑施工完成并填盖；

3）.安装LED灯头和太阳能电池板并穿线；

4）.安装太阳能路灯杆，调试太阳能电池板方向；

5）.安装太阳能路灯控制器，按照相应说明接线。

5.4、接线方法注意事项：

1.组成蓄电池组时，严禁正负极短路。

2.接线前，先分清LED发光源的极性；

LED发光源的极性相反时，LED发光源不发光。

3.接线时，必须注意各部分正负极极性，严禁接反（一般红色导线为正极，另一端为负极）。

4.控制器接线时，先接蓄电池连线，再接LED发光源，最后接太阳能电池组件。

禁止蓄电池组与太阳能电池组件的接线顺序相反；

并做好各接线部分绝缘。

5.接线完毕后,将总控制器放置在灯杆开口处里面，将控制器盒侧放，防止控制器内进水。

5.5、预埋件及蓄电池施工安装注意事项

1）.地龙基础浇注：

太阳能路灯预埋坑规格为500x500x650mm，地脚螺栓需露出地平面40mm（见下图），采用混凝土进行浇注；

浇注时，地脚螺栓需平行于马路。

蓄电池地埋，浇注时地龙中心需预埋电缆穿线管（Φ20mm），穿线管上部露出地面不低于300mm，浇注表面要整理水平，以防灯具倾斜。

2）.蓄电池箱的埋位置：

蓄电池箱四周砌砖与蓄电池箱留有一定间隙；

蓄电池底部垫砂石料起渗水作用（建议铺300mm厚）；

蓄电池上部填土或三合板盖好，土层厚300mm。

5.6、安装调试方法

1.安装灯具固定地脚前，应确定无遮挡到太阳能电池组件采光的障碍物，如有采光障碍物时，此灯具必须避开安装或与我公司协商采取其他安装方法。

2.按照相关技术要求预埋灯具地脚，并等预埋件达到规定的安装强度要求后，才能安装灯具。

3.地脚螺丝必须上紧，不得松弛或漏上螺母，蓄电池与穿线管连接处务必用配套螺丝固定牢固。

4.按照接线方法将线接好。

5.将灯具正确安装，并保证灯杆垂直，不得倾斜。

6.调节太阳能电池组件面板使其面向正南方。