【正文】 光源、燈桿及燈具外殼。 1）太陽能電池板： 太陽能路燈系統(tǒng)的工作原理是：白天的時候，在有光照的條件下，利用光生伏特效應原理制成的太陽能電池板吸收 36 太陽能輻射并轉(zhuǎn)化為電能，使得太陽能電池組件產(chǎn)生一定的電壓，經(jīng)過太陽能路燈專用控制器對蓄電池充電，并將電能儲存在 蓄電池中。到了晚上光照度逐漸降低至一定值后，太陽能電池板的開路電壓降低，當控制器檢測到這一電壓值后工作，通過逆變器的作用把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，使得蓄電池對發(fā)光體放電。當蓄電池的電能消耗到一定值后，控制器再次工作，使得蓄電池的放電結(jié)束。控制器的主要目的就是為了保護蓄電池。 2）太陽能控制器 無論太陽能燈具大小，一個性能良好的充電放電控制器是必不可少的。為了延長蓄電池的使用壽命，必須對它的充電放電條件加以限制，防止蓄電池過充電及深度充電?？刂破鬟€具備溫度補償功能。同時太陽能控制器應兼有路燈控制功能，具有光控、時 控功能，并應具有夜間自動切控負載功能，便于陰雨天延長路燈工作時間。 3）蓄電池 由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，所以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作。太陽能電池功率必須比負載功 37 率高出 4倍以上，系統(tǒng)才能正常工作。 太陽能電池的電壓要超過蓄電池的工作電壓 40~45%， 才能保證給蓄電池正常負電。蓄電池容量必須比負載日耗量高 6倍以上為宜。 4）光源 LED 燈光源，壽命長，可達 1000000 小時，工作電壓低，不需要逆變器，光效較高，國產(chǎn) 7080Lm/w，進口 80 Lm/w。LED作為太陽能路燈的光源是已經(jīng)成熟 的技術。 5）燈桿及燈具外殼 燈桿的高度應根據(jù)道路的寬度、燈具的間距，道路的照度標準確定。燈具外殼和節(jié)能之間選擇節(jié)能，燈具外觀要求不高，相對實用就行。 根據(jù)《城市道路照明設計標準》的規(guī)定：快速路平均照度20lx，均勻度 ，主干路平均照度 15lx，均勻度 ，次干路平均照度 8lx，均勻度 ，支路平均照度 5lx，均勻度 。本項目選擇桿高 ，間距 30米， 光源 60wLED燈 ，燈下照度 20lx，兩燈之間 15lx。 38 太陽能 LED 路燈的設備組成 項 目 數(shù) 量 備 注 燈桿 1 套 支架 1 套 LED 光源 單顆 1W、共 60 顆 燈具 1 套 鉛酸蓄電池 12V、 200Ah 兩塊 控制器 24V/20A 太陽能電池組件 180W/36W 兩塊 太陽能路燈微機監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu) 39 太陽能路燈系統(tǒng)部件參數(shù)情況 生產(chǎn)廠家：皇明潔能控股有限公司 產(chǎn)地：山東德州 品牌：皇明 使用壽命：使用壽命 25年以上。 技術參數(shù)： 1) 單晶硅，符合太陽國際 電工委員會 IEC61215： 1993 標準。 2) 采用單晶 硅高效太陽能電池片，轉(zhuǎn)換率達≥ 17%。 3) 組件表面玻璃采用低鐵鋼化玻璃（含鐵量低于 %），其厚度為 ，透光率大于 92%。 4) 由抗老化的 EVA樹脂，耐候性優(yōu)良的 TDT復合膜層壓而成增加組件壽命。 5) 陽光氧化鉛邊框，機械強度高，具有抗風、抗雹、防腐等性能。 40 6) 可適應各種復雜惡劣的氣候條件下使用。 7) 輸出采用密封防水、高可靠性、多功能接線盒。 8) 密封防水多功能接線盒，內(nèi)裝旁路二極管，有效防止熱斑效應； 9) 連接端應采用易操作的專用公母插頭，使用安全，方便可靠。 10) 標準 參數(shù) a：標準測試條件： , 1000W/㎡ ,測試溫度 25℃ b：質(zhì)量要求技術標準： GB/T95351998 11) 太陽能電池組件絕緣強度為 100MΩ以上，耐壓為AC500V， DC500V。 12) 組件通過 IS09OO1 質(zhì)量管理體系認證、 CE 認證，按國際電工委員會 IEC61215： 1993 標準進行設計，并經(jīng)過充分的試驗論證，確保組件質(zhì)量、電性能和壽命 。 13) 組件通過國際 TUV 認證、 CE 認證、 UL、國家金太陽鑒衡認證。 41 蓄電池類型： 免維護密封型太陽能專用鉛酸蓄電池、地埋式、防凍。 技術特點： 鉛酸蓄電池組是太陽能儲能裝置，它的作用 是將太陽能電池所產(chǎn)生的直流電能轉(zhuǎn)換為化 學能儲存起來，以供應用。性能指標達到 JB/T96531999的標準。 1） 綠色環(huán)保電源：采用特種合金作極板材料，不含對環(huán)境污染和不易回收的銻和鎘等物質(zhì)；電池采用特殊的物質(zhì)，即使電池破裂也沒有電液泄漏，增加了電池的環(huán)境安全性。 2） 極低的內(nèi)阻：采用進口低阻隔板及特殊工藝結(jié)構(gòu)，使電池內(nèi)阻極小充電接受能力好，高倍率放電性能優(yōu)良。 3） 極低的自放電率：采用進口隔板的優(yōu)質(zhì)的原料及特殊 42 工藝和嚴格的工藝管理控制，從而使電池具有極低的自然放電率（每月小于額定容量的 3%）。 4） 長壽命 設計：由于電池采用了特殊的工藝設計，不僅比能量提高，在最大程度上減少了電池失水和結(jié)晶的產(chǎn)生，提高了電池的使用壽命長。 5） 較寬的溫度使用范圍：使用范圍在 25℃ — 50℃，較寬的使用范圍，所以更適合北方市場的使用。 安裝方式： 存儲與蓄電池井中，蓄電池之間的連接使用電池廠家提供的專用防水連接器。 43 特點： 智能型控制器的作用是控制蓄電池的充、放電，延長系統(tǒng)壽命，保護系統(tǒng)的安全。 1） 微電腦智能控制，應具有過充、過放功能，輸出短路保護及根據(jù)光線自動開、關燈，光控開時控關；控制器 通過國家信息產(chǎn)業(yè)部工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的國際檢測。 2） 12V/10A,具有光控 +時控開關功能；具有恒流或者恒壓、軟啟動、半功率、反接、過充、過放、防雷、溫度補償?shù)缺Ｗo功能。 44 3） 狀態(tài)指示充電指示燈 、 放電指示燈 、 過放指示燈 。 4） 連接線 mm2導線 5） 12/24V系統(tǒng)電壓自動識別；控制器本身無任何按鍵，通過遙控器（ CU）設置；外置溫度補償傳感器，測量環(huán)境溫度更準確。 6） 先進的可編程功能，可靈活定時夜間照明時間。各種保護功能：蓄電池過充、過放、 輸出過載、過壓、保護功能；多種工作模式：光控開 +時控關、光控開 +光控關、 光控開+時控關 +時控開 +光控關。 7） 工作環(huán)境溫度為 40176。 C— 60176。 C。 8） 防護等級 :IP68, 在 72小時不損壞。 LED光源 45 使用壽命≥ 5萬小時 ， 工作電壓： DC23V29V安全使用。 1) 該燈頭為 LED 光源和燈殼一體化設計而實現(xiàn)的。其特點是無需額外燈殼，緊湊輕便，美觀大方，充分體現(xiàn)了 LED 燈具體積小、重量輕的特點。能進行任意功率組合 2) 光源采用單顆 1W 進口芯片，高亮度 LED，擴散角度≥ 110度，光效≥ 100m/w，壽命 50000 小時，色溫在 55006500之間可選，一年內(nèi)光衰≤ 10%，路面亮度總均勻度大于 3) 采用獨特的共晶焊連接技術，保證了 LED 路燈整個散熱通道的暢通，有效的控制光衰，延長了路燈的整體壽命。室溫工作 10H，散熱片表面和界面溫升≤ 15℃。 4) 精準的光路控制技術和微分折面配光專利技術 ， 保證了道路照明區(qū)域的縱向亮度均勻度和道路整體亮度均勻度滿足國家標準要求。 5) 智能電源驅(qū)動適合寬電壓范圍輸入，保證了 LED 路燈的通用性；獨有的保護電路設計提高了 LED 路燈的整體可靠性和抗干擾能力。 6) 獨特的恒流控制技術，采用 IC 多級限流保護，保證了 LED 46 路燈的高穩(wěn)定性，同時具有分時段功率控制、溫度控制、光學控制等各種先進的控制方式。 7) 環(huán)境溫度： 25℃ +50℃正常使用。 實測配光曲線（圖一） 規(guī)格型號： 1) 燈桿高 12米，光源到地面 10米。 2) 燈桿采用 Q235B 優(yōu)質(zhì)鋼材，壁厚 主桿采用優(yōu)質(zhì)鋼板經(jīng)大型折彎機卷制而成。燈桿焊縫光滑，整齊無毛刺，數(shù)控自動埋弧焊焊接，流線型造型美觀，具有足夠的機械強 47 度。 3) 抗風等級：能承受風速≥ 28米 /秒的風荷載； 4) 表面處理采用熱鍍 鋅噴塑，抗腐蝕能力強，鍍鋅層厚度≥85μ m；噴塑材料為進口塑粉，噴塑層≥ 100μ m。接線口具有防火、防水、防盜功能，整燈防護等級 IP54。 5) 其他線纜通過 3C認證（國家強制性認證），采用端子連接；其他燈桿所需緊固件全部為不銹鋼材料（符合國標GB/）。 6) 加工執(zhí)行標準： a.《城市道路照明工程施工及檢驗規(guī)范》（ CJJ89202J1202021） b.《民用建筑照明標準》（ GBJ13390） c.《燈具安全要求與試驗》（ GBJ17000） d.《熱噴涂金屬表面予處理通則》（ GB/T11373） e.《燈具油漆涂層》（ QB155192） f.《城市道路照明設計標準》（ CJJ4591） 節(jié)能效果分析 目前， 照明消耗約占整個電力消耗的 12％， 降低照明用 48 電是節(jié)省能源的重要途徑，為實現(xiàn)這一目標，科研人員已研究開發(fā)出許多種節(jié)能照明器具，并達到了一定的成效。 LED以其固有的優(yōu)越性正吸引著世界的目光。美國、日本等國家和臺灣地區(qū)對 LED 照明效益進行了預測，美國 55％的白熾燈及 55％的日光燈被 LED 取代，每年節(jié)省 350 億美元電費，每年減少 億噸二氧化碳排放量。日本 100％的白熾燈換 成LED，可減少 12座核電廠發(fā)電量，每年節(jié)省 10 億公升以上的原油消耗。臺灣地區(qū) 25％的白熾燈及 100％的日光燈被白光 LED取代，每年節(jié)省 110億度電。 在同樣照明效果的情況下， LED耗電量是白熾燈泡的十分分之一，熒光燈管的二分之一、就 橋梁護欄燈例，同樣效果的一支日光燈 40 多瓦，而采用 LED 每支的功率只有 8 瓦，而且可以七彩變化。 LED 燈體積小、重量輕，環(huán)氧樹脂封裝，可承受高強度機械沖擊和震動，不易破碎。平均壽命達 10 萬小時。 LED 燈具使用壽命可達 510 年，可以大大降低燈具的維護費用，避免經(jīng)常換燈之苦。 發(fā)熱量低，無熱輻射性，冷光源，可以安全觸摸；能精 49 確控制光型及發(fā)光角度，光色柔和，無眩光；不含汞、鈉元素等可能危害健康的物質(zhì)。內(nèi)置微處理系統(tǒng)可以控制發(fā)光強度，調(diào)整發(fā)光方式，實現(xiàn)光與藝術結(jié)合 LED 太陽能路燈與傳統(tǒng)路燈的費用比較 城市有三段道路長度分別為 3 公里、 5 公里、 10 公里，鋪設路燈以每隔 30 米一盞，按照雙邊鋪設計算，這三段路所需的路燈總數(shù)分別為 202 盞、 333 盞、 666 盞、傳統(tǒng)路燈以功率為 250W 的高壓鈉燈為準， LED 太陽能路燈以功率為50W 為準進行對比。 傳統(tǒng)路燈單價為 1000 元 /盞， LED 太陽能路 燈單價為3000/盞，那鋪設傳統(tǒng)路燈三種長度的道路所需光源成本分別為： 202 1000=202021元， 333 1000=333000元， 6661000=666000 元，鋪設 LED 太陽能路燈三種長度的道路所需的 光 源 成本 分 別為 ： 202 3000=606000 元， 333 3000=999000 元， 666 2021=1998000 元，那鋪設傳統(tǒng)路燈三種長度的道路所需光源成本如下表所示。 表 51 光源成本比較表 項目 傳統(tǒng)路燈費用 （元） LED 太陽能路燈費用 （元） 50 3公里 202021 606000 5公里 333000 999000 10 公里 666000 1998000 LED太陽能路燈與傳統(tǒng)路燈電纜線成本的比較 三段長度的道路兩種光源鋪設電纜的成本， 3 公里道路傳統(tǒng)路燈主干線電纜負載流量 I=P/U=202 250247。 220=230A，它需橫截面積為 60mm2的銅芯電纜，其單價為 120元 /米，則其電纜成本為 120 3000=36萬元， LED太陽能路燈干線電纜負載流量1=P/U=202 50247。 220=44A，它需橫截面積為 10mm2的銅芯電纜，它需橫截面為 12mm2的銅芯電纜，單價為 12 元 /米，電纜成本為 12 3000=， 5公里道路傳統(tǒng)路燈主干線電纜負載流量 I=P/U=333 250247。 220=377A，它需橫截面為 90mm2的銅芯電纜，單價為 180 元 /米，電纜成本為 980 5000=90 萬元， LED太陽能路燈主干線電纜負載流量 I=P/U=333 50247。 220=73A，它需橫截面為 20mm2的銅芯電纜，單價為 25 元 /條，電纜成本為25 5000= 萬元， 10 公里道路傳統(tǒng)路燈主干線電纜流量I=P/U=666 250 247。 220= 680A，它需橫截面為 400