太阳能路灯系统方案.docx
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太阳能路灯系统方案
太阳能路灯系统的方案
随着全球能源紧缺、环境污染的日益严重，开发可再生能源已是人类文明的迫切需要，而利用太阳光来发电是一切可再生能源中最具有前景的新技术。
近20余年来，太阳能的应用已逐渐扩大，已广泛用于户用太阳能光伏电源系统（SHS）、边防哨所、海岛驻军供电系统、石油管道阴极保护电源系统、微波中继站、水情监测用太阳能电源系统、高速或森林的监控电源系统、屋顶光伏电源系统、大型光伏发电站等方面。
单晶硅太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯度要求99.999%。
制做时将单晶硅棒切成片，一般片厚约0.3毫米。
硅片经过形﹑抛磨﹑清洗等工序，制成待加工的原料硅片后，在硅片上掺杂和扩散微量的硼﹑磷﹑锑等，这样就在硅片形成P﹥N结。
然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂覆一层防放射涂层，以减少光子被光滑的硅片表面反射掉。
至此，单晶硅太阳能电池的单体片就制成了。
单体片可按所需要的规格组装成太阳电池组件（太阳能电池板），用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流。
最后进行封装，由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达20年。
太阳能电池组件可组成各种大小不同的太阳能电池方阵，亦称太阳能电池阵列。
目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，实验室成果也有20%以上的。
直接产品有太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能交通信号灯、太阳能指示灯、电池交通警示灯、太阳能交通道钉、太阳能充电器等。
太阳能路灯由太阳能电池组件、太阳能控制器、蓄电池（组）、灯具与光源组成。
各部分的作用为：
（一）太阳能电池组件：
太阳能电池组件是太阳能路灯系统中的核心部分，也是太阳能路灯系统中价值最高的部分。
其作用是将太阳的辐射能量转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。
太阳能电池组件的质量和成本将直接决定路灯系统的质量和成本。
（二）太阳能控制器：
太阳能控制器的作用是控制路灯的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。
在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。
其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。
（三）蓄电池：
一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。
其作用是在有光照时将太阳能电池组件所供出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。
（四）灯具与光源：
灯具起到保护光源设备不受外界的日洒雨淋，还有能聚集光源和反射光的作用；光源主要是用来发光照明的，一般分几种类型：
电子节能灯、LED灯、低压钠灯和无极灯（LVD）；其中无极灯的节能效率最佳，也是最亮的（同等功率相比较）。
四）灯具与光源：
灯具起到保护光源设备不受外界的日洒雨淋，还有能聚集光源和反射光的作用；光源主要是用来发光照明的，一般分几种类型：
电子节能灯、LED灯、低压钠灯和无极灯（LVD）；其中无极灯的节能效率最佳，也是最亮的（同等功率相比较）。
原理示意图如下：
太阳能路灯特点：
图
（一）
1．采用高亮度光源，颜色可选（白色、黄色）；
2．工作电压6V，绝对安全；
3．太阳能组件功率可根据用户需求订制，寿命25年以上；
4．配有免维护铅酸蓄电池；
5．配有防过充、防过放保护及光控、时控、手控功能的太阳能电池控制器； 6．光通量达1500Lm，相当于白炽灯250W；
7．适应环境温度：
-25℃～+65℃；
8．可抗风力>150Km/h；
9．工作时间≥8小时/日，连续阴雨5～7天,仍能正常晚间照明；
10．灯高6～12米。
11、输出短路保护、太阳能电池接反保护、蓄电池接反保护；
12、欠压和过压防震荡保护；均衡充电；
13、温度补偿（具有自动识别温度传感器是否在线）；
太阳能庭院灯和路灯
随着地球资源的日益贫乏，基础能源的投资成本日益攀升，各种安全和污染隐患可谓是无处不在。
太阳能作为一种“取之不尽，用之不竭”的安全、环保新能源越来越受到重视，在照明领域中得广泛的应用，因为太阳能路灯有着以下几个优点。
●太阳能照明灯安装简便：
太阳能灯具安装时，不用铺设复杂的线路，只要做一个水泥基座，然后用不锈钢螺丝固定就可。
●太阳能照明灯具无需电费：
太阳能照明灯具是一次性投入，无任何维护成本，长期受益。
●太阳能照明没有安全隐患：
太阳能灯具是低压产品，运行安全可靠。
太阳能照明安全无隐患、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，为市政工程的建设直接带来明显可利用的优势。
太阳能路灯是一个自动控制的工作系统，只要设定该系统的工作模式就会自动运行工作。
太阳能路灯是理想的道路照明灯具，随着人们生活的提高和社会的不断发展，它将被广泛利用，使太阳赐给大地的光明在夜晚为人类照明。
太阳能庭院灯的工作原理
太阳能庭院灯由以下几部分组成：
太阳能电池、蓄电池、控制器、光源及灯
在白天太阳能电池接受阳光照射产生电能，通过充电控制器给蓄电池充电，将电能存储在蓄电池中。
当天黑时，即太阳能停止充电，充电控制器开启光源，并延时8小时后关闭。
蓄电池内电能可供光源持续工作24小时，按每日8小时工作时间，可持续3天。
系统连接图
图纸
注意事项：
1.在立路灯的同时，需要考察好现场的开地基位置，以便生产出最适合于当地情况的路灯灯臂长度。
2.根据现场情况设计灯头的仰角。
注意事项：
1.地基的挖取，应充分考虑当地的土质情况，以上基础图只适用于粘图土质，如当地为其他土质，则此图需要修改。
2.蓄电池坑应为砖砌成，下铺河沙。
路灯配置事例如下：
配置
分项
WGL70
WGL140
太阳能电池组件
类型
多晶硅
多晶硅
功率
80Wp
150Wp
平均日发电量
237.6Wh
475.2Wh
充电控制器
规格
12V、10A
24V、20A
控制方式
光控开启，定时8小时后关闭路灯
光控开启，定时8小时后关闭路灯
蓄电池
规格
12V、100Ah
24V、150Ah
储电量
960Wh
3600Wh
持续负载工作天数
4.6天
9天
光源
类型
节能灯
高压钠灯（镇流器）
规格
12V、18W
24V、35W
光通量
900Lm
2000Lm
色温
2700K
2000K
寿命
8000小时
12000小时
工作时间
8小时
8小时
耗电量
144Wh
280Wh
灯杆
高度
5m
7m
材料
钢制镀锌喷塑
钢制镀锌喷塑
部件
太阳能电池
设计拟采用BJ075-12MR型多晶硅太阳电池组件。
BJ系列高效太阳能（光伏）组件适合各种应用中的供电需求。
太阳能组件不含有运动部件，使用寿命至少数十五年。
BJ太阳能组件结构设计优化合理，一般由36或72只太阳电池串联组成。
太阳电池封装在表层钢化玻璃和多层耐耗聚合物背板之间的优选EVA透明胶膜内。
在组件四周采用经阳极氧化处理的铝制外框，以保护组件、增加强度。
本公司使用的多晶硅电池光伏组件质量工艺品质优异，完全符合国际标准IEC61215的测试要求并通过认证。
BJ太阳能组件可抵抗各种恶劣天气条件，包括剧烈的温差变化、潮湿、强风以及冰雹的撞击。
路灯专用智能控制器系列
新一代CQ专用智能控制器提供了更安全、更简易的操作；控制器具有短路保护、反接保护、高质量保证和最小的维修率。
根据这些特点，智能控制器几乎可应用于所有的小功率太阳能发电系统，同时还具有光控及时控的功能。
控制器能够通过脉宽调制（满足蓄电池IU充电曲线）充电、时间控制、温度补偿、深放电保护，使根据蓄电池工作在最佳的工作状态。
设计拟采用CQ10N型太阳能灯专用智能控制器。
本控制器专为太阳能供电的直流路灯设计，具有纯光控即靠光强自动启动和关闭，光控启动+定时延时关闭，定时关闭时间可调整；具有短路、过载、独特的防反接保护具有充满、过放自动关断等全功能保护措施，充电指示、故障及过放指示。
本控制器通过单片机对蓄电池的端电压、放电电流、环境温度等涉及蓄电池容量的参数进行采样、计算，利用高效PWM蓄电池的充电模式，以及过放电压为放电率曲线补偿修正的准确性过放控制，符合蓄电池本身在不同的放电率下有不同的放电终了电压的特性，保证蓄电池工作在合理的状态，延长蓄电池的使用寿命。
系统原理图如下：
性能及参数：
过充保护：
-浮充温度补偿-智能三阶段充电，快速，均衡，浮充-智能充电方式可使蓄电池恢复容量和延长使用寿命。
-安装时自动识别12V/24V系统
特性：
-可手动设定光控参数
-自动延时开灯
-多种亮灯时间设定
过放保护：
-低压断开负载
-低压断开告警
LED显示：
-太阳能充电状态
-蓄电池及负载工作状态
-故障信息
安全特性：
-电子保险、过流、过压、过温保护-正、负极反接保护，短路保护
路灯控制模式
?
路灯纯光控工作方式
?
计算延时工作模式（根据蓄电池容量自动控制路灯工作时间）
?
光控开启，延时4小时后关闭
?
光控开启，延时6小时后关闭
?
光控开启，延时8小时后关闭
?
光控开启，延时10小时后关闭
?
先开灯6小时，天亮之前再次开灯１小时
路灯智能控制器
CQ05N
CQ10N
CQ15N
系统电压
12V/24V
最大组件输入短路电流
5A
10A
15A
最大负载输出电流
5A
10A
15A
最大自耗电
6mA
浮充电压25℃
13.7V/27.4V
快速充电电压25℃
14.4V/28.8V
低压恢复点25℃
12.6V/25.2V
低压关断电压25℃
11.1V/22.2V
允许温度范围
-25℃…+50℃
端子尺寸
6mm2/10mm2
防护等级
IP22
重量
120g
尺寸
146×90×33mm
蓄电池
产品特点：
应用领域：
＊免维护无须补液
＊警报系统
＊适应环境温度广-30到45℃
＊应急照明系统
＊使用寿命长，NP为3-5年，GM可达15年
＊电子仪器、电子系统
＊安全防爆
＊铁路、船舶
＊无游离电解液，侧倒90度仍可使用
＊邮电通信
＊内阻小，在电流放电特性好
＊太阳能、风能发电系统
＊自放电小
＊大型UPS及计算机备用电源
＊荷电出厂，使用方便
＊消防备用电源
＊独特配方，深放电恢复性能好
＊峰值负载补偿储能装置
电池结构
① 电池端子：
为高硬度铅基合金或铜镀银端子，耐腐蚀性能好、导电性能优良、强度高。
② 外壳：
采用ABS外壳，分粘接和热封两种，后者尤其适合于振动大，环境温度变化大。
要求电池使用寿命特别长的场合。
③ 密封胶：
采用三次密封技术，第一层为铅套焊接密封，试压后用堵微孔密封胶密封，最后采用红黑胶密封，确保电池使用期间不会出现渗酸缺陷。
④ 安全阀：
采用耐酸耐热性能优异的三元乙丙橡胶制成，确保电池使用期间的安全性、可靠性。
⑤ 极板：
其板栅采用耐腐性优良的铅钙锡基多元合金。
⑥ 隔板：
采用耐酸耐热性能良好的超细玻璃纤维制成，防止正负极短路，保持电解液，紧压迫极板表面，防止活性物质脱落。
电池性能
① 大电流放电性能：
NP系列电池采用薄型极板，正极板厚度在2.4-2.9mm之间，同时采用高孔率活性物质配方，极板比表面积大，其适合于大电流放电。
② 寿命：
因NP系列电池采用薄型极板，正极栅耐腐蚀性能相对较差，电池使用寿命相对较短，在环境温度为25±5℃时，为5-8年。
③ 密封反应效率：
NP系列电池极板薄、片数多，比表面积大，便于密封反应。
同时该类电池气室较小，一般密封反应效率≥98%。
规格型号
标称电压（V）
20HR额定容量（Ah）
外型尺寸（mm）
长（mm）
宽（mm）
高（mm）
总高（h）
6-FM-7
12
7
151
65
94
100
6-FM-12
12
12
151
99
94
100
6-FM-15
12
15
151
121
94
100
6-FM-17
12
17
181
76
169
176
6-FM-24
12
24
165
125
175
180
6-FM-38
12
38
197
165
175
180
6-FM-50
12
50
260
133
205
205
6-GFM-65
12
65
350
166
175
175
6-GFM-90
12
90
328
172
213
242
6-GFM-100
12
100
407
173
210
236
6-GFM-150
12
150
484
171
242
242
6-GFM-200
12
200
522
240
216
242
工程事例如下：
太阳能路灯和市电路灯价格对比
太阳能灯具和使用市电灯具的效果作实用对比*对比一市电照明灯具安装复杂：
在市电照明灯具工程中有复杂的作业程序，首先要铺设电缆，这里就要进行电缆沟的开挖、铺设暗管、管内穿线、回填等大量基础工程。
然后进行长时间的安装调试，如任何一条线路有问题，则要大面积返工。
而且地势和线路要求复杂、人工和辅助材料成本高昂。
太阳能照明灯安装简便：
太阳能灯具安装时，不用铺设复杂的线路，只要做一个水泥基座，然后用不锈钢螺丝固定就可。
*对比二市电照明灯具电费高昂：
市电照明灯具工作中有固定高昂的电费，要长期不间断对线路和其它配置进行维护或更换，维护成本逐年递增。
太阳能照明灯具免电费：
太阳能照明灯具是一次性投入，无任何维护成本，三年可收回投资成本，长期受益。
*对比三市电照明灯具有安全隐患：
市电照明灯具由于在施工质量、景观工程的改造、材料老化、供电不正常、水电气管道的冲突等方面带来诸多安全隐患。
太阳能照明的优势太阳能照明没有安全隐患：
太阳能灯具是超低压产品，运行安全可靠。
绿色环保，能为高尚生态小区的开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。
太阳能灯具与普通灯具性能价格对比参考：
以北京某个房地产开发项目5公里长20米宽主路，需安装次干道路灯为例说明。
按两灯间距40米，采用两侧对称排列布灯，共需路灯250盏：
普通灯具报价8000元/套，每个杆灯设1个检查井；太阳能路灯报价19500元/套，按使用寿命15年进行分析对比。
见下表:
灯具类别对比项目
太阳能灯具
普通灯具
灯具价格
19500×250=4875000（487.5万）
8000×250=2000000（200万）
安装费用
400×250=100000（10万）
2000000×10%=200000（20万）
配套费用
无
1、地埋电缆：
35×40×250=350000（35万）2、挖沟回填：
15×40×250=150000（15万）3、100mm布纹管：
25×40×250=250000（25万）4、检查井：
300×250=75000（7.5万）5、配电设备（开关、定时器、保险器、机箱、电力增容、架设电力变压器等）每盏均摊3000元3000×250=750000（75万）总计：
157.5万元
维护费用
蓄电池更换：
1500×250=375000（37.5万）
灯光源为500W钠灯，每天工作8小时则每天耗电为4度，按每度电1元计算，则15年共耗电费为：
4×250×365×15×1=547.5万元维护费用：
灯光源70元×8次×250=14万元.此外还包括控制系统的部件更换，及专门的管理送电人员的工资等费用计为10万元（计571.5万）
安全性能
工作电压为直流12V、24V，绝对安全，性能稳定，不会发生触电事故。
工作电压为交流220V，能较稳定，需常年维护。
但存在遇洪涝灾害及阴雨天易发生漏电亡人事故。
同时易受停电、限电影响。
费用合计
497.5+37.5=535万元
377.5+571.5=949万元
由上表得出如下结论：
1、就产品本身价格和首次投入费用而言，太阳能灯具比普通灯具造价要高。
2、若按使用寿命15年把运行费用和路灯维护费用考虑进去的话，太阳能灯具在寿命周期内所发生的总费用要比普通灯具的总费用要低。
且规模越大，普通灯具安装的相关费用越高，如把电力增容费用、架设电力变压器、光源的功率因数补偿耗能、电力电缆、远距离线路功率损耗及灯具开启控制系统和管理人员工资等相关费用考虑进去的话实际费用要远大于本表预计费用。
3、运行维护费用，普通灯具明显高于太阳能灯具，而且会随着使用时间的增长而越来越高（电费、人工等）。
4、安全稳定性，太阳能灯具免维护，绝对安全，不会发生触电事故且可通过改变控制方式来增强其稳定性。
而普通灯具相对安全，性能较稳定，需常年维护，且存在遇洪涝灾害及阴雨天易发生漏电亡人事故。
同时易受停电、拉闸限电等因素影响而不能正常使用，且随着我国能源电力供应日益紧缺，这种情况今后会频繁发生且日益突出。
综上所述，太阳能灯具节省投资，高性价比的特点是相当明显的，使用绿色、环保、可再生能源，一次投入，长期受益。
在城市广场、海滨浴场、高档的别墅区等照明工程上，太阳能灯具将作为优选的灯饰灯具受到投资商的青睐。
太阳能庭院路灯方案及报价
一、负载要求：
1、
功率：
50W
工作时间：
6-8小时
2、
日耗电量：
安时数：
3、
安装地点：
纬度：
4、
平均有效日照时间：
4-6小时
最佳倾角：
5、
最长连续阴雨天：
4天
阴雨天之间最短间隔：
二、太阳能庭院路灯系统配置
1、太阳能电池：
50W
保二十年
选用进口多晶50W太阳能电池组件2块
报价：
2000.00
2、充电控制器：
12V，6A
保二年
选用CQ充电控制器CQ6N一台
报价：
580.00
3、蓄电池：
12V，65Ah
保三年
选用免维护铅酸蓄电池12V，65Ah：
1块
报价：
560.00
4、灯杆+灯头：
3.5米
保一年
报价：
980.00
5、配电箱，附件
报价：
350.00
安装费每盏100元
合计：
4570.00
以上报价含安装施工费和公路运输费用
太阳能围墙垛灯报价
型号
单价（元/盏）
备注
SP-C01
480
发光颜色：
红、黄、蓝、绿、白，照明时间：
8-10小时
SP-C02
520
发光颜色：
红、黄、蓝、绿、白，照明时间：
8-10小时
SP-C03
560
发光颜色：
红、黄、蓝、绿、白，照明时间：
8-10小时
SP-C04
490
发光颜色：
红、黄、蓝、绿、白，照明时间：
8-10小时
SP-C05
520
发光颜色：
红、黄、蓝、绿、白，照明时间：
8-10小时
SP-C06
560
发光颜色：
红、黄、蓝、绿、白，照明时间：
8-10小时
标段二：
太阳能路灯 12杆
1、太阳能电池板：
高效率多晶硅太阳能电池板，，功率：
80--200Wp；（实际照明时间10小时）
2、工作电压：
12VDC、24VDC、220AC；
3、蓄电池：
免维护太阳能专用蓄电池，容量200Ah；
4、光源：
低压钠灯；
5、控制器：
微电脑智能控制器（多时段控制、光控+时控）
6、照明时间：
10小时；
7、提供所投产品的实物彩图。
8、灯高：
6.0m。
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