發(fā)布時(shí)間:2018/6/25 9:27:28 來源:本站
本文從太陽能路燈原理入手,介紹了太陽能路燈在設(shè)計(jì)與安裝過程要重點(diǎn)關(guān)注的事項(xiàng)。
太陽能路燈由以下幾個(gè)部分組成:光源、太陽電池組件及支架、小型太陽能控制器、蓄電池、燈桿幾部分構(gòu)成。如果系統(tǒng)配置的光源負(fù)載為交流負(fù)載,還需要配置逆變器。
太陽能路燈選擇的光源種類,是太陽能路燈的重要指標(biāo),普通太陽能路燈常選擇低壓節(jié)能燈、低壓鈉燈、無極燈、LED光源中的一種,或者采用兩種以上的混合光源,以滿足道路照明亮度和照度的設(shè)計(jì)規(guī)范要求。目前使用較多的為LED燈光源,其壽命長,可達(dá)100萬小時(shí),工作電壓低,不需要逆變器,光效較高。
1.2 陽電池組件
太陽電池組件將太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為電能,通過控制器把電能在蓄電池中存儲(chǔ)起來,以備夜間使用。目前使用較多的有多晶硅太陽電池和單晶硅太陽電池。多晶硅太陽電池制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,價(jià)格也相對(duì)較低,在太陽光充足日照好的中國東、西部地區(qū),采用多晶硅太陽能電池較多。
1.3 小型太陽能控制器
控制器主要實(shí)現(xiàn)光伏組件對(duì)蓄電池的充電放電監(jiān)控,能有效避免蓄電池過充電及深放電,延長蓄電池的壽命。同時(shí)好的控制器在溫差較大時(shí),能夠?qū)π铍姵販囟冗M(jìn)行補(bǔ)償,有效保障太陽能路燈系統(tǒng)的正常工作。太陽能控制器應(yīng)肩負(fù)路燈控制功能,具有光控、時(shí)控作用,完成夜間自動(dòng)切控負(fù)載,便于陰雨天有效延長路燈工作時(shí)間。也需要具備過充保護(hù)、過放保護(hù)和反接保護(hù)功能,實(shí)現(xiàn)較高的性價(jià)比。
1.4 蓄電池
日照隨季節(jié)的變動(dòng)較大,太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入電量波動(dòng)也較大,而且路燈工作的夜間沒有日照,所以太陽能路燈需求配置蓄電池為路燈夜間正常工作提供電能。鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池和Ni-H蓄電池是常用的蓄電池。蓄電池容量應(yīng)與太陽電池容量、用電負(fù)載相匹配。通常簡(jiǎn)單來講,太陽電池組件功率必需比負(fù)載功率高出4倍以上,系統(tǒng)才可以正常工作。太陽電池組件的電壓要超越蓄電池工作電壓的20%~30%,才能保證光伏組件給蓄電池正常充電。一般蓄電池容量比負(fù)載日耗量要高6倍以上為宜。
1.5 燈桿及燈具外殼
燈桿系統(tǒng)是把太陽能路燈集中固定的配件,由燈桿、燈具外殼和防護(hù)(防風(fēng)和防潮)級(jí)別設(shè)計(jì)與安裝組成。燈桿的高度應(yīng)依據(jù)道路的寬度、路燈的間距,道路中對(duì)于路面的照度規(guī)范肯定。在燈具外殼設(shè)計(jì)中,既要考慮美觀同時(shí)也要考慮節(jié)能,在美觀和節(jié)能矛盾時(shí),大多數(shù)都選擇節(jié)能燈具。燈桿還應(yīng)滿足防風(fēng)和接地設(shè)計(jì)要求,對(duì)于燈具則要求達(dá)到相應(yīng)的防護(hù)等級(jí)(IP)設(shè)計(jì)要求。
太陽能路燈設(shè)計(jì),應(yīng)該對(duì)照明設(shè)計(jì)要求和照明工作要求進(jìn)行了解分析,理解其設(shè)計(jì)要求,掌握安裝地的日照、風(fēng)力等環(huán)境資源狀況進(jìn)行,結(jié)合照明安裝的安全進(jìn)行分析,首先設(shè)計(jì)出合格、合理,滿足使用者要求的方案,然后進(jìn)行實(shí)地研究,制定出合理的施工方案。
2.1 道路照度與適用范圍
依據(jù)《城市道路照明設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求,以現(xiàn)在投入運(yùn)用的LED路燈為例,技術(shù)條件限制,LED功率偏小,功率常在30~80W之間,LED光源平均光效50~80 Lx/w,道路照度較低,很難滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。所以太陽能路燈LED照明方案,僅僅適用于次干路、支路上,對(duì)于在主要道路使用應(yīng)該慎用。
2.2 照明時(shí)間
太陽能路燈工作受氣候影響較大,遇連續(xù)陰雨天氣,無光照,太陽能路燈如果沒有足夠的蓄電池儲(chǔ)備電能將無法工作。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驙顩r,能保證連續(xù)工作時(shí)間5~7d;在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮,合理設(shè)計(jì)太陽能電池板面積和輸出功率,讓其與蓄電池的容量相匹配。
2.3 防風(fēng)、防雨、防雷接地
太陽能路燈的防風(fēng)、防雨和防雷接地,沒有明確標(biāo)準(zhǔn),參照相關(guān)照明規(guī)范執(zhí)行。LED路燈的工作電壓普通為12V或24V,屬低電壓,一般不用做電氣接地。但LED路燈金屬燈桿應(yīng)做防雷接地設(shè)計(jì),燈桿接地電阻要求不大于10Ω,確保達(dá)到防雷安全要求。
太陽能路燈安裝,主要包括光伏組件的安裝、燈頭的安裝、燈桿的穿線、系統(tǒng)連接、燈桿的安裝、安裝檢驗(yàn)幾部分。
安裝組件前 應(yīng)根據(jù)清單情況,對(duì)每一套設(shè)備進(jìn)行檢查,主要檢查設(shè)備在運(yùn)輸過程中,是否有損壞,是否有碰撞,是否有污染,以及相應(yīng)的配套工具是否齊全。
光伏組件的安裝需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力情況,確定組件的安裝方式,根據(jù)組件的參數(shù),確定組件支架的材質(zhì)和尺寸。60瓦的光伏組件尺寸為700mm×520mm×30mm的單晶硅組件,重5.0kg,需要先把組件放置于預(yù)制好的槽狀結(jié)構(gòu)中,然后,把組件與預(yù)制好的槽采用螺絲固定安裝,總共需要六對(duì)17mm的螺絲。組件在支架上的安裝位置和排列方式應(yīng)符合施工設(shè)計(jì)規(guī)定,組件固定面與支架表面不相吻合時(shí)應(yīng)用鐵墊片墊平。
蓄電池安裝,安裝前應(yīng)逐個(gè)測(cè)量蓄電池的電壓是否符合產(chǎn)品要求,安裝在戶外的密封蓄電池應(yīng)加裝蓄電池箱,并應(yīng)符合下面要求,電池箱體應(yīng)能防雨水流入和蓄電池在寒冷季節(jié)的防凍,蓄電池與箱體四周及上方應(yīng)留有間隙,間隙不應(yīng)小于金屬箱體的饋電線出口處應(yīng)加絕緣套管。整個(gè)安裝過程,蓄電池不得倒置放置,嚴(yán)禁把蓄電池的正負(fù)極連接一起。
控制器一般安裝于路燈燈桿,且需要做好防水保護(hù)。
當(dāng)路燈燈桿穿線完成后,應(yīng)首先檢測(cè)整個(gè)系統(tǒng)是否正常工作,如果是光控控制器,需要用不透明布遮擋光伏組件,檢測(cè)路燈是否亮,如果亮,說明系統(tǒng)工作正常。
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