太阳能路灯讨论.doc

太阳能路灯的探讨 钱伟1，曹刚2，秦大为3 本文档由【 HYPERLINK 中文word文档库】 HYPERLINK 提供，转载分发敬请保留本信息； HYPERLINK 中文word文档库免费提供海量范文、教育、学习、政策、报告和经济类word文档。 a href=/word文档/a （1.无锡市照明管理处，江苏 无锡 214000； 2.盐城师范学院物电学院，江苏 盐城 224002； 3.盐城师范学院实验中心，江苏 盐城 224002） 【摘要】介绍太阳能路灯的电池板、蓄电池、控制器等部件的主要技术指标，分析太阳能电 池板倾角、路灯抗风设计，防雷和接地保护等技术问题。 关键词 太阳能 路灯 设计 安装 太阳能电池的选择 1.1 类型 太阳能电池较实用的有单晶硅、多晶硅、非晶硅3种。 （1）单晶硅太阳能电池性能参数较稳定，适合在阴雨天较多、阳光不很充足的南方地区使用； （2）多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单，价格比单晶硅低，适合在阳光充足的东西部地区使用； （3）非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求较低，适合在室外太阳光不足的地方使用。 1.2 工作电压 太阳能电池的工作电压约为配套电池电压的1.5倍，才能保证蓄电池的正常充电。如：6V蓄电池充电需用8~9V太阳能电池； 12V蓄电池需用15~18V太阳能电池； 24V蓄电池需用33~36V太阳能电池。 1.3 输出功率（Wp） 太阳能电池一般由多个太阳能单元电池串联组成，其容量取决于照光源、线路传输部件所消耗的总功率以及当地太阳能辐射能量。太阳能电池的输出功率约为127Wp/m2，宜超过光源功率的3~5倍：光照丰富、开灯时短地区为3~4倍以上，反之为4~5倍以上。 1.4 太阳能电池组的选择和安装 由于太阳能路灯的特殊性，太阳能电池板一般安装在灯杆上（一般在5m以上，重心较高）。大部分太阳板都是悬挂式，为增强整套设备的抗风力，一般由多块太阳电池板组成。 蓄电池的选择 2.1 类型选择 蓄电池主要有下面几种类型： （1）铅酸（CS）蓄电池。低温高倍率放电、能力偏低、密封免维护、价格低，目前大部分太阳能路灯采用。但要注意防止铅酸污染，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，但应注意防止镉污染。 （3）镍氢（Ni-H）蓄电池。高倍率放电、低温性能好、价格低、无污染，小型系统采用。这种产品为绿色环保电池，宜大力提倡。 目前，广泛采用铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池3种。 2.2 蓄电池连接 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。 控制器 控制器控制太阳能路灯的运行，其大都实现了智能控制。控制器应具有以下功能： （1） 路灯控制。可进行光控、时控、温控等功能选择，能调光（或半夜灯）。 （2） 蓄电池管理。为延长其使用寿命，必须对蓄电池充放电条件加以限制。①防反充电控制；②防过充电控制；③防过放电控制；④温度补偿。 （3） 自动保护。应具备太阳电池和蓄电池反接保护、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。能显示太阳能路灯蓄电池电压、太阳电池光伏电压等主要参数。 （5） 控制器电压=蓄电池电压。 太阳能电池倾角的设计 目前，对太阳能电池组件倾角（指太阳电池板平面与地平面夹角）探讨较多。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即可。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。 太阳能路灯的抗风设计 5.1 太阳能电池组件抗风设计 根据最大风力进行太阳能路灯抗风设计。我国南方沿海台风偏多，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。 5.2 路灯灯杆的抗风设计 5.2.1太阳能组件 太阳能组件应能承受当地的风速而不至于损坏，重点是太阳能电池组件支架与灯杆的连接。 5.2.1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，应由灯杆厂家或机构专门进行计算和设计，保证最大风速时太阳能路灯灯杆的稳定性。 太阳能照明主要的光源和应用 太阳能照明主要光源性能指标见表1。 光源种类 综合光效/（lm/W） 显色指数（Ra） 寿命/h 路灯配光 说明 大功率LED 40 85 60000 一般 功率稍小，寿命长，配光一般，价高；前景好；宜用于路灯、草坪灯 陶瓷金卤灯 80 90 12000 好 功率范围大，光效高，光色好，配光好；宜用于路灯 高压钠灯 150 20000 好 功率范围大，光效高，光色差，配光好；宜用于路灯 低压钠灯 一般 功率范围大，光效最高，光色很差，配光好；宜用于草坪灯 节能灯 一般