太阳能路灯设计方案方法Word文档格式.docx

太阳能路灯设计方案方法Word文档格式.docx

《太阳能路灯设计方案方法Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《太阳能路灯设计方案方法Word文档格式.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

比较丰富地区

可以利用地区

贫乏地区

年总辐射量（KJ/cm2.年）

≥580

500～580

420～500

≤420

地域

内蒙西部、甘肃西部、新疆南部、青藏高原

新疆北部、东北、内蒙东部、华北、陕北、宁夏、甘肃部分、青藏高原东侧、海南、台湾

东北北端、内蒙呼盟、长江下游、福建、广东、广西、贵州部分、云南、河南、陕西

重庆、四川、贵州、广西、江西部分地区

连续阴雨天数

2

3

7

5

特征

年日照≥3000h

百分率≥0.75

年日照2400～3000h

百分率0.60.7

年日照1600～2400h

百分率0.6～0.4

年日照≤1600h

百分率≤0.4

表——2年总辐射量与日平均峰值日照时数对应表

年辐射总量（KJ/cm2.年）

420

460

500

540

580

620

660

700

740

平均峰值日照时数（h）

3.19

3.50

3.82

4.14

4.46

4.78

5.10

5.42

5.72

5．太阳能池组选择和安装

路灯杆一般在5m以上，重心较高．大部分太阳电池板都是悬挂式，为增强整套设备的抗风力，一般

选择多块太阳电池板组成所需要的组件功率。

表——3我国主要城市年平均日照时间及最佳安装倾角

城市

纬度

最佳倾角（0）

年平均日照时间（h）

哈尔滨

45.68

+3

4.4

杭州

30.23

3.42

长春

43.90

+1

4.8

南昌

28.67

+2

3.81

沈阳

41.77

4.6

福州

26.08

+4

3.46

北京

39.8

济南

36.68

+6

4.44

天津

39.10

+5

4.65

郑州

34.72

+7

4.04

呼和浩特

40.78

5.6

武汉

30.63

3.80

太原

37.78

长沙

28.20

3.22

乌鲁木齐

43.78

+12

广州

23.13

-7

3.52

西宁

36.75

5.5

海口

20.03

3.75

兰州

36.05

+8

南宁

22.82

3.54

银川

38.48

成都

30.67

2.87

西安

34.30

+14

3.6

贵阳

26.58

2.84

上海

31.17

3.8

昆明

25.02

-8

4.26

南京

32.00

3.94

拉萨

29.70

6.7

合肥

31.85

+9

3.69

二．蓄电池选择

蓄电池在有光照太阳能电池板所发出的电能储存起来，到夜晚需要照明的时候再释放出来。

有厂家开发出不用蓄电池的太阳能路灯系统；

太阳能电池组与电网并联．由控制电路进行切换．投资

少，运行和维修费用省，能耗少，系统运行稳定。

适用于近市网的路灯．庭院灯．广告灯箱等。

重点讨论有蓄电池的太阳能路灯系统．

类型选择

1）铅酸（CS）蓄电池：

适于低温高倍率放电，比能量偏低，目前大部分太阳能路灯采用。

密封免维护，

价格低。

注意防止铅酸污染，应逐步淘汰。

2）镍镉（Ni-Cd）蓄电池：

放电倍率高、低温性能好，循环寿命长，小型系统采用。

注意防止镉污染。

3）镍氢（Ni-H）蓄电池：

高倍率放电，低温性能好，价格便宜，无污染，为绿色环保电池。

小型系统采

用。

要大力提倡．

目前广泛采用的有铅酸免维护蓄电池，普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池三种。

2．容量选择

蓄电池容量过小，不能满足夜晚照明的需要；

容量过大，蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池寿命，

也造成浪费。

蓄电池容量（Ah）与负载容量（Ah）之比宜在3～6倍以上：

连续阴雨天数较少地区约为3～4倍以上

，连续阴雨天教较多地区约为5～6倍以上。

3．蓄电池联结

并联连接时．要考虑各单体电池间的不平衡影响。

并联组数不宜超过4组。

注意蓄电池防盗。

三．控制器

太阳能路灯的运行由控制器来控制。

控制器大都实现了智能控制．控制器应具有以下功能：

1．路灯控制

光控、时控、温控等功能供选择。

具有调光（或半夜灯）功能．

2．蓄电池管理

对蓄电池充放电条件加以限制，延长其使用寿命：

防反充电控制：

防过充电控制：

防过放电控制；

温度补偿。

3．自动保护

太阳电池反接保护、蓄电池反接保护、蓄电池开路保护、夜间防反充保护、输出短路保护等。

4．数码显示

显示太阳能路灯主要参教：

蓄电池电压、太阳电池光伏电压等。

5．控制器电压

控制器电压=蓄电池电压。

四.太阳能电池倾角设计

太阳能电池倾角是指太阳能电池板平面与水平地面的夹角。

太阳能电池组件倾角（指太阳电池板平面与地平面夹角）在技术界多有探讨。

倾斜角度按所在地理位

置（纬度等）确定；

将太阳能电池板正面正对太阳（或正南稍偏西），倾角与当地纬度一致既可．如条件允许·

太阳能电池板的倾角可随季节变化做出相应调整。

我国主要城市的太阳能电池安装倾角参照“表——3”。

五．太阳能路灯抗风设计

1太阳能电池组件抗风设计

根据最大风力的大小进行太阳能路灯抗风设计：

表——4风力和风速对应关系

名称

最大风速（m/s）

风力（级）

热带低压（TD）

10.8～17.1

6～7（底层中心）

台风（TY）

32.7～41.4

12～13

热带风暴（TS）

2～24.4

8～9

强台风（STY）

41.5～50.9

14～15

强热带风暴（STS）

24.5～32.6

10～11

超强台风（SuperTY）

＞51.0

≥16

注：

摘自“GB/T19201-2006”．

、我南方沿海台风偏多，太阳能路灯灯杆至少应能抗12级台风，北方多数地区应能抗10级大风。

2．路灯灯杆的抗风设计

太阳能组件：

厂家应保证能承受当地的风速而不至于损坏，重点是电池组件支架与灯杆的连接。

灯杆和基础；

路灯灯杆和基础的抗风设计与电池板高度、面积、倾角及灯杆结构、当地最大风速等

有关，应由灯杆厂家或结构专业进行计算和设计，保证最大风速时太阳能路灯灯杆的稳定性。

六．太阳能照明主要光源和应用

光源与太阳能系统有两种形式：

太阳能立供电的HID灯电子镇流器（或称触发器，下同。

）：

直接由蓄电池供电．实际上是DC／AC高额变换器．因此．太阳能路灯照明系统一般无需另加DC／AC逆变器，减少了电路损耗。

此形式适合新建太阳能路灯工程。

配传统HID灯电子镇流器：

接于AC220市电电源．其电子镇流器本质上是AC／DC／AC高频变换器。

如与太阳能系统连接，需在蓄电池与HID灯电子镇流器间增加DC／AC小功率逆变器。

此形式适合路灯改造。

应用；

太阳能LED灯、HID灯、无极灯路灯功率多在70W以下．个别在lOOW以上．一般用在支路和人行道照明。

小功率太阳能LED灯、节能灯用在草坪、景观照明。

七．防雷和接地

l.属安全电压

太阳能路灯一般使用DCl2V或DC24V．属安全电压，不做电气保护接地．

2.防雷接地

不可用路灯、太阳能电池板作为接闪器；

用金属灯柱兼作接闪器和引下线：

路灯基础钢筋笼在-0.50m以下其钢筋表面积太于0.37m2时，可作为防雷接地体。

否则应增加人工接地极，接地电阻≤10欧．必要时将接地体连接。

接地做法同一般路灯

在路灯控制器内设置TVS（瞬态电压抑制）防雷保护．

太阳能路灯设计举例

倒：

郑州市某道路人行道拟安装LED太阳能路灯．灯高5，路灯输入电压24V，功率70W，每天工作8.5h．

保证连续阴雨天数7天提供照明。

试进行LED太阳能路灯设计．

1太阳能电池选择

郑州市年平均日照时间：

查“表——3”：

4.04h。

路灯日耗电：

（70/24）*85=24.79（Ah）

蓄电池组总充电电流：

（24．79*105）／（4．04*085）=7.58（A）

l.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，O．85为蓄电池充电效率．

太阳能电池组总功率t

7.58*34．8=263.78（W）

选择2块Pm=135W太阳能电池板并联．最佳工作电压34.8v．最佳工作电流3.88A．组件尺寸800*1580*50

（mm）。

2．蓄电池选择

蓄电池容量:

7.58*（7+1）=60.64（Ah）

选择24V一70Ah的免维护铅酸蓄电池。

3．控制器

选择智能型控制器．根据郑州市路灯系统要求调整控制器参数，井对路灯蓄电池等进行保护

4．太阳能电池倾角

青“表——3”，郑州市太阳能电池倾角：

34．720+70=4I.720

太阳能电池组方向正南稍偏西，与地平线倾角41.720

5.灯柱抗风设计