南苑小区太阳能路灯设计方案.docx
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南苑小区太阳能路灯设计方案
南苑小区太阳能路灯设计方案
南苑经济适用房住宅小区响应北京市节能减排号召，整个小区道路照明采用太阳能发电照明，由于小区楼层高达50米，小区内光照不足，大部分道路照明无法采用独立供电型太阳能路灯，必须把太阳能电池板放到采光比较好的地方，采用集中供电方式发电照明。
一期道路照明项目南北区共安装太阳能路灯58盏，已经完工，二期南北小区共设计太阳能路灯165盏，其中，南区50盏，北区115盏。
一、根据南苑小区照明要求，我公司光伏工程师给予该小区太阳能路灯如下设计方案：
1.1负载的工作时间和类型
根据该项目的工作要求，太阳能路灯的设计配置及依据如下：
类型
负载功率
（W）
工作电压
（V）
工作时间
（h）
备电天数
（D）
负载消耗电量（Wh）
太阳能路灯
LED17W
12
10-12
4-5
170
1.2、灯具设计类型
我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》
GB19064《家用太阳能光伏覅安源系统技术条件和试验方法》
GB232-82《电气装置安装工程及验收规范》
GB50205-95《钢架构工程施工及验收规范》
GBJ17-88《钢结构技术规范》
GBJ9-87《建筑结构荷载规范》
GB/T11373-1989《热喷涂金属件表面处理通则》
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，改条件下太阳囊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、我公司为此次太阳能路灯工程采用各个组件的技术优点
3.1我公司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，使得公司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：
A:
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。
B:
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
由于北京夏天气温高，灯具设计必须考虑散热问题，本照明工程灯具选用北京日月升太阳能科技发展有限公司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，日月升独特设计理念，内置电脑芯片智能化控制，是我公司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；
型号：
RYS-TYK51
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、南苑南北小区太阳能路灯地面和楼顶集中供电报价如下：
南北小区太阳能路灯类型数量及分组清单：
南区：
独立供电17盏；
高配型20盏；
集中供电3组：
第一组5盏，第二组6盏；第二组2盏；
北区：
独立供电4盏；
高配型34盏；
集中供电8组：
第一组12盏，第二组14盏，第三组13盏，第四组12盏，第五组6盏，第六组12盏；第七组6盏；第八组2盏；
注：
高配型：
采光每天不足3小时的太阳能路灯，采用加大配置来满足灯具供电。
五、太阳能路灯施工方案
我公司有一只25人的专业太阳能路灯安装队，安装队长杨孟龙太阳能路灯安装经验丰富，曾完成的太阳能路灯优质工程有：
河南舞钢太阳能路灯工程、北京华能热电厂太阳能路灯工程，山西运城高速公路太阳能路灯工程，内蒙古蒙牛乳业集团太阳能庭院灯工程、内蒙古化德县风光互补路灯工程等诸多优质太阳能路灯工程。
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。
质量保证措施
一、本公司严格按照ISO9001-2000国际质量体系标准GBJ17-88钢结构设计规范、GBJ135-90高耸结构规范和JBI11-89抗震设计标准GB700《灯具通用安全要求与实验》等规范进行生产，从整体上保证了产品的质量。
二、本公司按以上标准结合企业标准，狠抓产品的原理设计、金属加工、成套安装、产品出厂前的组合调试、项目检测和产品包装等各个环节，从而有力地保证了产品质量的可靠性。
三、本公司严把各种原材料进出货的质量关，有力保障了产品的质量及性能。
四、本公司还拥有完善的检测设备和测试仪器，拥有一批熟练的技术人员和科技精英，在技术方面为产品的质量及性能提供了有力的保障。
五、本公司内部还专门设立了独立的具有足够权利的产品质量检测部门，监督产品整个生产过程，能够确保产品合格优质出厂。
灯具交付进度安排及保证措施
1、根据供需双方签订的合同要求，本公司在接到合同后立即开始组织生产，向生产部门发出生产通知。
2、本公司有一套完整的产品生产流程企业标准，严格按标准要求进行产品的生产加工。
3、根据供货设备的具体交货期要求，本公司详细安排每一道工序的生产时间，制定生产、交货、计划，以确保产品的质量和工程的进度。
4、如遇到特殊情况，如节假双休日，需方因工程进度需要而要求提前交货，本公司将尽力安排员工加班加点，保证产品按用户需要交货。
售后服务承诺书
创“一流管理、一流质量、一流速度、一流服务”是我们的目标，我公司将提供以下优质的服务：
1.我公司承诺所提供的设备均为优质正品，提供出厂合格证明及质检证书，享受设备厂商所规定的保修服务。
2.在保修期内，故障响应时间不超过4小时，到达现场时间北京地区不超过24小时，其他省市不超过48小时。
在免费更换期内，我公司免费更换配件。
3.免费维护期结束后，我公司提供免费的远程维护服务，也可派工程师提供必要有偿的配件技术和设备维修。
4.我公司承诺提供无偿终身技术咨询服务，这其中包括：
新技术咨询、配置调整、故障解决等。
5.电话常年24小时开放，随时随地解答客户的技术询问。
并定期或不定期进行客户培训或联合厂家以技术、产品发布会的形式，给客户以现有技术或新技术、新产品的培训和演示。
6.我公司可以按照客户需要，对客户提出的培训要求进行有针对性的培训，如为专门的客户举行培训班或上门服务。
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