太陽能路燈方案(完整版).ppt

1、目錄：,1,前言 太陽能路燈的介紹 太陽能路燈方案 照明方式介紹 太陽能路燈的安裝 經(jīng)濟(jì)效益分析 設(shè)備清單,太陽能路燈的介紹,前言：,2,隨著地球資源的日益貧乏，基礎(chǔ)能源的投資成本日益攀高，各種安全和污染隱患可謂無處不在，太陽能作為一種“取之不盡、用之不竭”的安全、環(huán)保新能源越來越受重視。同時，也隨著太陽能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，太陽能發(fā)電在路燈照明領(lǐng)域發(fā)展已經(jīng)日趨完善。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的介紹：,3,太陽能路燈的優(yōu)點(diǎn)： 1、市電照明路燈安裝復(fù)雜：市電照明路燈工程中首先要鋪設(shè)電纜，需要進(jìn)行電纜溝的開挖、鋪設(shè)暗管、管內(nèi)穿線、回填等大量基礎(chǔ)工程。然后進(jìn)行長時間的安裝調(diào)試，如任何一條線路有

2、問題，則要大面積返工。而且地勢和線路要求復(fù)雜、人工和輔助材料成本高昂。太陽能路燈安裝簡便：太陽能安裝時，不用鋪設(shè)復(fù)雜的線路，只要做一個水泥基座，然后用不銹鋼螺絲固定就可。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的介紹：,4,太陽能路燈的優(yōu)點(diǎn)： 2、市電照明路燈電費(fèi)高昂：市電照明路燈工作中需要支付固定高昂的電費(fèi)，并且需要長期不間斷對線路和其它配置進(jìn)行維護(hù)或更換，維護(hù)成本逐年遞增。太陽能路燈具免電費(fèi)：太陽能路燈是一次性投入，無任何維護(hù)成本，長期受益。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的介紹：,5,太陽能路燈的優(yōu)點(diǎn)： 3、市電照明路燈存在安全隱患：市電照明路燈在施工質(zhì)量、景觀工程的改造、材料老化、供電不正常、水電

3、氣管道的沖突等方面都會帶來諸多安全隱患。 太陽能路燈沒有安全隱患：太陽能路燈是超低壓產(chǎn)品，運(yùn)行安全可靠。太陽能路燈的其它優(yōu)勢：綠色環(huán)保。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的介紹：,6,綜上對比所述，太陽能路燈具有安全無隱患、節(jié)能無消耗、綠色環(huán)保、安裝簡便、自動控制免維護(hù)等特性。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈系統(tǒng)的組成：,7,太陽能路燈由以下幾個部分組成：太陽能電池板、太陽能智能控制器、蓄電池組、光源、燈桿及支架。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈應(yīng)用：,8,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈應(yīng)用：,9,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的工作原理：,10,太陽能路燈是利用太陽能電池板，白天接收太陽輻射能并轉(zhuǎn)化為電

4、能經(jīng)過充放電控制器儲存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低，充放電控制器偵測到這一值后動作，蓄電池對燈頭放電。蓄電池放電10小時后，充放電控制器動作，蓄電池放電結(jié)束。充放電控制器的主要作用是控制路燈打開和關(guān)閉，同時保護(hù)蓄電池，延長蓄電池使用壽命。 。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的工作原理：,11,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的設(shè)計原則：,12,1、從功能上道路照明系統(tǒng)的主要功能是保證交通安全，提高交通運(yùn)輸效率、保障人身安全、提供舒適環(huán)境。 2、在滿足道路照明各項(xiàng)功能需要的基礎(chǔ)上，提高道路照明系統(tǒng)的能效，降低系統(tǒng)功耗，節(jié)約能源，減少污染，以達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的。 3、另外還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓赓Y源情況，當(dāng)

5、地陰雨天氣情況，電池板受灰塵覆蓋、溫度影響、控制器、蓄電池的各種效率等實(shí)情況進(jìn)行綜合考慮。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的設(shè)計要求：,13,（1）電池板功率的計算和選用。 （2）蓄電池容量、充放電控制和充放電狀態(tài)顯示。 （3）連續(xù)陰雨天五天路燈仍能照明。 (4）光線暗時路燈自動點(diǎn)亮，早上光線強(qiáng)時路燈自動熄滅。 （5）系統(tǒng)斷電時可以保存用戶所設(shè)定的各種參數(shù)。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：,14,1、民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范JGJ16-92 2、城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的控制方案選擇：,15,太陽能路燈跟普通路燈控制電路功能基本一樣，都是為了完成晚上亮燈，早晨熄燈

6、的作用。國內(nèi)外常用的控制器有單獨(dú)的光控制型、時鐘控器型、經(jīng)緯型控制器型等，但由于其工作原理不同，各有優(yōu)缺點(diǎn)。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的控制方案選擇：,16,單獨(dú)的光控型一般采用感光探頭，當(dāng)晚上光線弱時，自動開啟路燈；早上光線較強(qiáng)時，自動關(guān)閉路燈，達(dá)到自動控制的作用。但在實(shí)際使用中，感光探頭難以判斷各種干擾光線，經(jīng)常會產(chǎn)生誤動作。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的控制方案選擇：,17,采用時鐘控器型的路燈控制器，要預(yù)先設(shè)定開關(guān)時間，使路燈按時亮燈、準(zhǔn)時熄燈，從而達(dá)到自動控制的目的。優(yōu)點(diǎn)是定時開關(guān)預(yù)先設(shè)定的開關(guān)時間不受外界干擾，除本身故障外不會產(chǎn)生誤動作。缺點(diǎn)是不能根據(jù)季節(jié)變化和特殊的天氣情況

7、自動變換開關(guān)時間，需人工經(jīng)常調(diào)整開關(guān)時間，費(fèi)時費(fèi)力，不利于節(jié)省電力。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的控制方案選擇：,18,經(jīng)緯型控制器采用單片機(jī)技術(shù)，模擬日照規(guī)律，晚上能自動開燈、早晨能自動關(guān)燈。它采取光控開關(guān)時間的優(yōu)點(diǎn)，克服了光控開關(guān)易受干擾的缺點(diǎn)，取鐘控器時間準(zhǔn)確之長處，克服了定時開關(guān)不會自動變換開關(guān)時間之短處。目前路燈控制常采用這種控制方式，但其價格較高，在路燈中使用將會增加不必要的成本。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的控制方案選擇：,19,本設(shè)計是考慮以上幾種控制方式的特點(diǎn)，綜合從節(jié)電、經(jīng)濟(jì)和實(shí)用等方面考慮，利用光控時控制結(jié)合型，實(shí)現(xiàn)太陽能路燈的設(shè)計。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈系統(tǒng)

8、的總體框圖：,20,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的光源的選擇：,21,光源盡量選直流光源。目前常見的光源有直流節(jié)能燈、高頻無極燈、低壓鈉燈和LED光源。LED 作為半導(dǎo)體光源，其發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，是太陽能路燈最為理想的光源。 本系統(tǒng)采用LED光源，結(jié)合成都市區(qū)的實(shí)際情況 ，我們采用高效太陽能LED路燈（光源功率50W，DC24V），規(guī)格50只LED、每只1 W 。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的光源的選擇：,22,太陽能路燈的介紹,太陽能電池板傾角的確定：,23,成都市位于東經(jīng)1025410453和北緯3005 3126之間，平均海拔高度500m。由表1 規(guī)定緯度和太 陽能電池板傾角的關(guān)系確立太陽

9、能電池板的傾角為38,太陽能路燈的介紹,太陽能電池板傾角的確定：,24,表 緯度和太陽能電池板傾角的關(guān)系,太陽能路燈的介紹,太陽能電池板組件功率的確定：,25,由于成都全年平均日照時數(shù)為 10421412小時 則平均每日峰值日照時數(shù)為：10423652.87 小時/日,太陽能路燈的介紹,太陽能電池板組件功率的確定：,26,計算每日負(fù)載耗電量為：500Wh24V21Ah 計算所需太陽電池的總充電電流為： 21Ah1.02/(2.87h0.9)10.3A 其中： 0.9: 蓄電池的充電效率 1.02: 20年內(nèi)太陽電池衰降，方陣組合損失，塵埃遮擋等綜合系數(shù)。,太陽能路燈的介紹,太陽能電池板組件功率

10、的確定：,27,保證全年能有效地對蓄電池組件充電。因此，太陽能電池組件在任何季節(jié)的工作電壓須滿足 V Vf +Vd +Vi =27.4+0.7V+4.5V =32.6V 式中， Vf 為蓄電池組件浮充電壓； Vd 為因阻塞二極管和線路直流損耗引起的壓降； Vi 為因溫度升高引起的壓降。,太陽能路燈的介紹,太陽能電池板組件功率的確定：,28,眾所周知，廠商出售的太陽能電池組件所標(biāo)出的標(biāo)稱工作電壓和輸出功率最大值（ Wp ），都是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下測試的結(jié)果。由太陽能電池組件的溫度特性曲線可知，當(dāng)溫度升高時，其工作電壓有較明顯的下降，可用下式計算因溫度升高而引起的壓降Vi 。 Vi= a（tmax-25

11、）Va,太陽能路燈的介紹,太陽能電池板組件功率的確定：,29,式中，a 是太陽能電池組件的溫度系數(shù)，對單晶硅和多晶硅電池組件來說，a=0.005，對非晶硅電池組件來說，a=0.003； Tmax 為太陽能電池組件的最高工作溫度（4560）； Va 為太陽能電池組件的標(biāo)稱工作電壓。,太陽能路燈的介紹,太陽能電池板組件功率的確定：,30,太陽能電池組件板的功率： Pa=Ia*Va*K/1-a(Tmax-25) =5*36*1.2/1-0.005（50-25） =216/0.875 =246W 式中，a、T max取值與上面相同，K 為考慮一些未知工作因素，而引入的安全系數(shù)，可根據(jù)電壓等級，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確

12、程度，運(yùn)行環(huán)境等，在1.051.30 之間選取。,太陽能路燈的介紹,太陽能電池板組件功率的確定：,31,根據(jù)上述計算本設(shè)計可選兩塊TW180（35D）單晶硅電池板并聯(lián)TW180（35D）的技術(shù)參數(shù)如下：,太陽能路燈的介紹,太陽能蓄電池容量的選擇：,32,=21Ah*（5+1）/0.68=186Ah 0.68為放電深度。 因此選擇12V，200Ah免維護(hù)式鉛酸蓄電池，2塊 串聯(lián)。串聯(lián)后電壓24V，200Ah,太陽能路燈的介紹,太陽能控制器的選擇:,33,本系統(tǒng)控制器選用TYK-3 SDRC型 太陽能路燈智能控制器。,太陽能路燈的介紹,太陽能控制器的技術(shù)參數(shù):,34,額定工作電壓： 24V 額定工

13、作電流：10A 過充電壓點(diǎn)： 28.8V0.2V 過壓恢復(fù)點(diǎn)： 27.2V0.2V 過放電壓點(diǎn)： 21.6V0.2V 過放恢復(fù)點(diǎn)： 24.6V0.2V,太陽能路燈的介紹,太陽能控制器的技術(shù)參數(shù):,35,太陽能電池與蓄電池間電壓降：小于0.4V 蓄電池與負(fù)載間電壓降：小于0.23V 空載電流：小于10mA 開路電壓： 50V 環(huán)境溫度：-20-+50 使用海拔：小于5000米,太陽能路燈的介紹,太陽能控制器的技術(shù)參數(shù):,36,該控制器當(dāng)沒有陽光時，光強(qiáng)降到啟動點(diǎn)，控制器延時10分鐘確認(rèn)啟動信號后，開通負(fù)載，負(fù)載開始工作；當(dāng)有陽光時，光強(qiáng)升到啟動點(diǎn)，控制器延時10分鐘確認(rèn)關(guān)閉輸出信號后關(guān)閉輸出，負(fù)

14、載停止工作。,太陽能路燈的介紹,太陽能控制器的技術(shù)參數(shù):,37,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈照明方式的設(shè)計：,38,道路及與其有關(guān)的特殊場所的照明方式分常規(guī)照明和高桿照明兩種。常規(guī)照明有單側(cè)布置、雙側(cè)交錯布置、雙側(cè)對稱布置、橫向懸索布置、和中心對稱布置五種基本布燈方式：如下圖所示：,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈照明方式的設(shè)計：,39,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈照明方式的設(shè)計：,40,采用常規(guī)照明方式時燈具的配光類型布燈方式安裝高度和間距應(yīng)滿足下表表的規(guī)定。且燈具的懸挑長度不宜超過安裝高度的1/4,燈具的仰角不宜超過15。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈照明方式的設(shè)計：,41,表燈具的配光類型及

15、布燈方式與安裝高度間距的關(guān)系,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈照明方式的設(shè)計：,42,本系統(tǒng)中所用燈具屬于截光型燈具，且采用單側(cè)布置。所以該路燈的安裝高H=Weff Weff為路面有效寬度，假設(shè)路面的有效寬度為5米，則安裝高度為H =5米。安裝間距=3*5=15米。,太陽能路燈的介紹,太陽能燈具照度和亮度均度的要求：,43,安裝燈具的照度和亮度均度應(yīng)符合城市道路照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,太陽能路燈的介紹,太陽能燈具照度和亮度均度的要求：,44,太陽能路燈的介紹,太陽能燈具照度和亮度均度的要求：,45,本系統(tǒng)中路燈的平均照度： Eav=（UKN）/(WeffS) =( 44000*0.7*0.4*2)/(5*1

16、5) =24640/75 =329 本系統(tǒng)中路燈的平均亮度L=R*E =,太陽能路燈的介紹,太陽能的最終效果：,46,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的安裝：,47,地基澆筑： 1、確定立燈位置；勘察地質(zhì)情況，如果地表1米2皆是松軟土質(zhì)，那么開挖深度應(yīng)加深；同時要確認(rèn)開挖位置以下沒有其他設(shè)施（如電纜、管道等），要求路燈頂部沒有長時間遮陽物體，否則要適當(dāng)更換位置。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的安裝：,48,2、在立燈具的位置預(yù)留（開挖）符合標(biāo)準(zhǔn)的1米3坑；進(jìn)行予埋件定位澆筑。預(yù)埋件放置在方坑正中，PVC穿線管一端放在預(yù)埋件正中間、另端放在蓄電池儲存處。注意保持預(yù)埋件、地基與原地面在同一水平面上（或

17、螺桿頂端與原地面在同一水平面上，根據(jù)場地需要而定），有一邊要與道路平行；這樣方可保證燈桿豎立后端正而不偏斜。然后以C20混凝土澆筑固定，澆筑過程中要不停用震動棒震動，保證整體的密實(shí)性，牢固性。,太陽能路燈的介紹,太陽能路燈的安裝：,49,3、施工完畢，及時清理定位板上殘留泥渣，并以廢油清洗螺栓上雜質(zhì)。 4、混泥土凝固過程中，要定時澆水養(yǎng)護(hù)；待混凝土完全凝固（一般72小時以上），才能進(jìn)行吊燈安裝。,太陽能路燈的介紹,太陽能組件的安裝：,50,電池組件的輸出正負(fù)極在連接到控制器前須采取措施避免短接； 太陽電池組件與支架連接時要牢固可靠； 組件的輸出線應(yīng)避免裸露，并用扎帶扎牢； 電池組件的朝向要朝正

18、南，以指南針指向?yàn)闇?zhǔn)。,太陽能路燈的介紹,太陽能蓄電池的安裝：,51,蓄電池置于控制箱內(nèi)時須輕拿輕放，防止砸壞控制箱； 蓄電池之間的連接線必須用螺栓壓在蓄電池的接線柱上并使用 銅墊片以增強(qiáng)導(dǎo)電性； 輸出線連接在蓄電池后在任何情況下禁止短接，避免損壞蓄電池； 蓄電池的輸出線與電線桿內(nèi)的控制器相聯(lián)時必須通過PVC穿線管；,太陽能路燈的介紹,太陽能蓄電池的安裝：,52,上述完成后，檢查控制器端的接線，防止短路。正常后關(guān)好控制箱的門。,太陽能路燈的介紹,太陽能燈具的安裝：,53,1、進(jìn)行各部位組件固定：太陽板固定在太陽板支架上，燈頭固定到挑臂上，然后將支架與挑臂固定到主桿，并將連接線穿引到控制箱（電池箱）。 2、燈桿起吊之前，先檢查各部位緊固件是否牢固，燈頭安裝是否端正，光源工作是否正