太阳能路灯简易设计方案.doc

太阳能路灯简易设计方案一、总述31. 背景32. 国家政策33. 太阳能路灯的优势5二、设计标准及行业准则5三、设计原则6四、太阳能路灯照明系统设计74. 2.太阳能路灯的组成部分：7五、设计方案92.安装与使用注意事项11六、报价12一、总述1. 背景随着世界能源危机的加剧，各国都在寻求解决能源危机的办法，一条道路是寻求新能源和可再生能源的利用；另一条是寻求新的节能技术，降低能源的消耗，提高能源的利用效率。全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现得尤为突出，节能和环保是中国实现社会经济可持续发展急需解决的问题。每年照明消耗电能约占全部电能消耗的12%15%，作为能源消耗的大户，必须尽快寻找可以替代传统光源的新一代节能环保光源。据我国国家绿色照明工程促进项目办公室的专项调查显示，我国照明用电每年在3000亿度以上，道路照明用电量占1/3如用太阳能取代，这相当于总投资规模超过2000亿元的三峡工程的全年发电量。2. 国家政策中国光伏发电产业起步于20世纪70年代，经过30多年的努力，迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”和“送电到乡”等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，我国光伏发电产业迅猛发展。到2007年年底，全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦，2008年太阳能电池的产量达到了200万千瓦。2008下半年以来，金融风暴危及到中国，光伏企业深受影响：订单减少，多晶硅价格下降。这次金融危机的影响是深远的，但太阳能以其独特的优势，决定了它的发展趋势并没有也不可能改变。此次金融危机，对正处于行业洗牌阶段的太阳能产业来说，并不一定是件坏事，反而对促进产业的快速升级具有现实意义。另外中央实行的一些措施都着眼于拉动内需、拉动农村经济发展、拉动中小企业发展，对太阳能热利用行业发展非常有益。在金融危机形势下，2009年3月中国出台了“太阳能屋顶计划”，2009年7月21日财政部、科技部、国家能源局联合宣布在我国正式启动“金太阳”示范工程。这些政策将推动国内太阳能发电市场的发展，在我国政府强有力的政策引导下，光伏产业不仅让国内企业看到了机遇，而且已经吸引了世界的目光。中国科学院党组已正式批准启动实施太阳能行动计划，该计划以2050年前后太阳能作为重要能源为远景目标，并确定了2015年分布式利用、2025年替代利用、2035年规模利用三个阶段目标，太阳能产业在中国市场发展前景广阔。无论是现在还是将来，太阳能都拥有广阔的市场前景。潜力无限的太阳能是一种清洁、高效而且可持续的可再生能源。同时，使用太阳能也是一个明智的选择。如果使用太阳能电池板为您的电器供电，在收到每个月的电费单时，您就能体会到这一点。另外，太阳能是环保的选择如果您知道使用太阳能将为您的孩子留下一个更环保的美好世界，您一定会感到自豪。相关政策：文件编号内容职能部门/时间国发200628号国务院关于加强节能工作的决定2006-8-6国发200823号国务院关于进一步加强节油节电工作的通知国务院2008-8-1财建2009213号关于开展“节能产品惠民工程”的通知高效节能产品推广财政补助资金管理暂行办法财政部 国家发改委2009-5-18新税法财政部税务总局关于节能减排税收优惠政策财政部 税务总局3. 太阳能路灯的优势1）市电照明路灯安装复杂：市电照明路灯工程中有复杂的作业程序，首先要铺设电缆，这里就需要进行电缆沟的开挖、铺设暗管、管内穿线、回填等大量基础工程。然后进行长时间的安装调试，如任何一条线路有问题，则要大面积返工。而且地势和线路要求复杂、人工和辅助材料成本高昂。太阳能路灯安装简便：太阳能路灯安装时，不用铺设复杂的线路，只要做一个水泥基座，然后用不锈钢螺丝固定就可。2)市电照明路灯电费高昂：市电照明路灯工作中需要支付固定高昂的电费，并且需要长期不间断对线路和其它配置进行维护或更换，维护成本逐年递增。太阳能路灯具免电费：太阳能路灯是一次性投入，无任何维护成本，长期受益。3)市电照明路灯存在安全隐患：市电照明路灯在施工质量、景观工程的改造、材料老化、供电不正常、水电气管道的冲突等方面都会带来诸多安全隐患。 太阳能路灯没有安全隐患：太阳能路灯是超低压产品，运行安全可靠。太阳能路灯的其它优势：绿色环保。 4)综上对比所述，太阳能路灯具有安全无隐患、节能无消耗、绿色环保、安装简便、自动控制免维护等特性。二、设计标准及行业准则1、民用建筑电气设计规范JGJ16-92（2008版）2、建筑照明设计标准 GB50034-20043、低压配电设计规范GB50054-954、电气工程电缆设计规范GB50017-945、供配电系统设计规范GB50052-956、10KV及以下变配电所设计规范GB50053-94 7、工业企业照明设计标准三、设计原则对于太阳能道路照明系统设计一般我们需要考虑以下几个问题： 1、从功能上道路照明系统的主要功能是保证交通安全，提高交通运输效率、保障人身安全、提供舒适环境、提升政府形象。2、在满足道路照明各项功能需要的基础上，提高道路照明系统的能效，降低系统功耗，节约能源，减少污染，以达到节能和环保的目的3、随着太阳能技术的发展，太阳能路灯设计必须考虑先进性，使系统在一定的时期内保持技术领先性，以保证产品具有较长的生命周期。4、太阳能路灯系统设计充分考虑我国太阳能照明设备生产现状选用有大规模实际工程应用经验的产品，采用先进成熟的技术，保证产品的稳定性、可靠性和可维性。5、太阳能路灯系统设计在保证系统各项技术指标的前提下，努力降低工程、设备成本，提高系统的性能价格比，保护用户的投资效益。6、另外还要结合当地的光资源情况，当地阴雨天气情况，电池板受灰尘覆盖、温度影响、控制器、蓄电池的各种效率等实情况进行综合考虑。四、太阳能路灯照明系统设计1.太阳能灯工作原理：太阳能发电工作原理：太阳能电池是对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成PN结。 当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，成为自由电子在PN结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程，是由太阳能电池板来完成。 庭院灯配备太阳能电池板外，还必须主要配备蓄电池、控制器、灯具。蓄电池用来把太阳能电池板产生的电存储起来，在需要的时候向外供电；控制器把太阳能电池板、蓄电池、负载连接起来，太阳能电池板发电时向蓄电池传送电能，负载需要供电时从蓄电池把电能按照设定的方式传送给负载，并具有防反充、过充、过放的功能；庭院灯所用负载即灯具，采用LED灯、节能灯或其它节能光源。 4. 2.太阳能路灯的组成部分：1) 太阳能灯：2：高效节能，用电仅为节能灯的30%，白炽灯的10%，经济实惠，环保节能。亮度是同等W数纳灯亮度的8-9倍3：寿命长、功耗低、色彩纯正、无污染。按照每天工作12个小时计算，其寿命也在10年以上，维护费用极低；4：灯壳采用铝合金压铸成型，在钢化玻璃与铝合金外壳的衔接处采用高强度防老化硅胶圈，可以有效的散热和防水、防尘，并有效的减少了LED使用过程中的光衰。灯具表面进行了耐紫外线抗腐蚀处理，整体灯具达到IP65标准；5：采用独特的开关恒流源技术，确保了LED稳定工作。6：启动无延时，通电即达正常亮度，无须等待，消除了传统路灯长时间的启动过程；2) 太阳能电池板：太阳能电池板组件：太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后，输出直流电存入蓄电池中。太阳能电池板是太阳能发电系统中最重要的部件之一，其转换率和使用寿命是决定太阳电池是否具有使用价值的重要因素。组件设计:按国际电工委员会IEC：1215：1993标准要求进行设计，采用若干片多晶/单晶硅太阳能电池进行串联以形成各种类型的组件。该组件可用于各种户用光伏系统、独立光伏电站和并网光伏电站等。原材料特点:电池片：采用高效率18%单晶太阳能片封装，保证太阳能电池板发电功率充足。 玻璃： 采用低铁钢化绒面玻璃(又称为白玻璃)， 厚度3.2mm,在太阳电池光谱响应的波长范围内(320-1100nm)透光率达91%以上，对于大于1200 nm的红外光有较高的反射率。此玻璃同时能耐太阳紫外光线的辐射，透光率不下降。EVA：采用加有抗紫外剂、抗氧化剂和固化剂的厚度为0.78mm的优质EVA膜层作为太阳电池的密封剂和与玻璃、TPT之间的连接剂。具有较高的透光率和抗老化能力。TPT：太阳电池的背面覆盖物氟塑料膜为白色，对阳光起反射作用，因此对组件的效率略有提高，并因其具有较高的红外发射率，还可降低组件的工作温度，也有利于提高组件的效率。当然，此氟塑料膜首先具有太阳电池封装材料所要求的耐老化、耐腐蚀、不透气等基本要求。边框：所采用的铝合金边框具有高强度，抗机械冲击能力强。接线盒：防护等级IP65。3) 电池：采用电池槽盖、极柱双重密封设计，确保不漏酸。1：吸附式的玻璃的氧复合效率有效地控制了电池内部水分的损失，因此在整个电池的使用过程中无需补水或补酸维护。2：安全可靠，特殊的密封结构，阻燃单向排气系统，在使用过程中不会产生泄漏，更不会发生火灾。3：使用计算机精设计的低钙铅合金板栅，最大限度降低了气体的产生，并可方便循环使用，大大延长了电池的使用寿命。4：粗壮的极板、槽盖的热封黏结，多元格的电池设计使电池的安装和维护更经济。· 体重比能量高，内阻小，输出功率高。5：充放电性能高，自放电控制在每个月2%以下（20）。6：恢复性能好，在深放电或者充电器出现故障时，短路放置30天后，仍可充电恢复其容量。7：温度适应性好，可在-4050下安全使用。8：无需均衡充电，由于单体电池的内阻、容量、浮充电压一致性好，确保电池在使用期间无需均衡充电。9：电解液被吸附于特殊的隔板中，不流动，防涌出，可坚立、旁侧、或端侧放置。10：满荷电出厂，无游离电解液，可以以无危险材料进行水、陆运输地埋箱：4) 控制器：太阳能充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。基本功能必须具备过充保护、过放保护、光控、时控、防反接、充电涓流保护、欠压保护、防水保护等5) 太阳能灯支架：太阳能光伏支架 是太阳能光伏发电系统中为了摆放，安装，固定太阳能面板设计的特殊的支架。 一般材质有铝合金，不锈钢。光伏支架产品分地面支架系统、平面屋顶支架系统、可调角度屋面支架系统、斜屋面支架系统、立柱支架系统等。6) 支架壁杆7) 路灯立杆：1：不锈钢灯杆，我国采取的方式是进行热镀锌表面处理，热镀锌符合国际标准的产品寿命可以达到15年。否则远远达不到。2：铁质灯杆：我国大部分是这种灯杆，只是表面做一下喷涂（刷漆或喷粉处理），寿命是35年。3：铝合金灯杆：高强度铝合金制造，不仅人性化地保护了人员安全，而且强度高，不需要任何表面处理也有超过50年的耐腐蚀性，而且非常美观。看起来更加高档l 立杆地笼：钢筋笼主要起的作用跟柱子纵向钢筋的受力是同理，主要起抗拉作用，混凝土的抗压强度高但抗拉强度是很低。对桩身混凝土起到约束的作用，使之能承受一定的水平力。l 水泥基础：路灯地基广泛是指用地笼和混泥土。主要是为了支撑路灯的户外照明的。地笼是用几条钢筋焊接而成的。钢筋的数量和大小是由路灯的高度和重量来决定的。地基的大小。地笼的钢筋上端是要求攻牙的，攻牙的高度一般要高于法兰。五、设计方案首先要确定所安庭院灯的地理位置，全年日辐照量等因素来确定整个系统的配置。我国不同地区的光照条件如下：区域划分丰富地区比较丰富地区可以利用地区贫乏地区年总辐射量（KJ/cm2.年）580500580420500420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2375特征年日照3000h 百分率0.75年日照24003000h 百分率0.6 0.7 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）420460500540580620660700740平均峰值日照时数（h）3.193.503.824.144.464.785.105.425.721.安装施工方案1、 电池板的安装： 根据当地的纬度确定电池板倾斜角度，枣庄当地选取20度，面朝南。 用40*40镀锌角钢焊接支架。 在支架上打孔，用8MM或6MM的不锈钢螺丝，把电池板固定在支架上。 2、蓄电池安装： 首先应检查蓄电池的包装有无损坏，然后仔细拆开包装逐只检查电池是否完好；并检查电池出厂日期。 蓄电池放入地埋箱（200型），地埋箱出线口打胶后，用步步紧扣紧固保护管（带钢丝供水管），保护管另一端引出线后用硅酮密封胶封口，防止进水。 挖地埋箱挖坑尺寸：与庭院灯底座相邻点，深700MM，长600MM，宽550MM。 地埋箱池：用单砖水泥围砌，把装好蓄电池的地埋箱放入池内，引出线管，上盖水泥板。 ，将电池组的正极、 负极分别与电源控制器的正极、负极相对应连接牢固。然后在连接部位涂抹一层凡士林。3、控制器安装 控制器采用太阳能电源*器，面板功能如下： 光电池充电 蓄电池模式数字 指示灯（1） LED显示 系统状态 轻触负载开关按钮 指示灯（2） 负载指示灯（3） + - + - + - 光电池 蓄电池 负载 连接线时先接控制器上蓄电池的接线端子，然后连接光伏电池板导线，最后连接负载端子。一定要注意蓄电池，光伏电池板、负载+，-极不能接反，光伏电池板、蓄电池连接线不能短路。 控制器放在灯柱内，用螺栓固定好，灯柱上仓门锁紧。 4、灯座基础 混凝土浇筑，标号：C20。尺寸：长400mm*宽400mm*深500mm，预埋螺检M16mm，长度450mm，中间加两道6mm的加强筋。5、电线的铺设 所用连接外漏导线全部穿管，从杆顶下线，可以从穿线井引下来，下线用ø25mm穿线管，用胶密封。特殊地方用金属供水软管连接，做好防水。 连接导线多数用BVR2*2.5mm2护套线。 2.安装与使用注意事项 1、基础浇注预埋件后，养护期为15天。 路灯安装间距35米，庭院2、灯具安装 灯具到货后要认真做好验收检查工作，检查其产品的合格证明书和检测报告，产品运输过程是否完好无损，零配件是否齐全。 灯具从工地存放到运至现场安装均须小心放置和搬运，防止碰撞、振动和挤压等使灯具变形受损。 灯具的装配和安装要正确，如说明书要求的，要按说明书要求的方法进行装配安装。灯具构件连接要紧固，防水胶圈要安装严密。电气连接触点（触片）必须紧密可靠。灯具与电线连接，其L、N线及正、负极要按灯具或图纸标志连接，不要错反。各灯具与灯杆的安装高度、方向及太阳能电池极的朝向（朝南）要一致为提高施工效率，采取灯具与灯杆组合装配后一齐起吊安装，故起吊前务必对装配好的灯具和灯杆部分的线路进行（绝缘）检查和临时通电试验，符合要求才进行起吊安装。 3、拼装及吊装 基础检验：路灯杆安装之前应对灯杆基础进行检验。检验可用直尺及水准仪进行，主要检验基础水平度及地肢螺栓位置，如不符合要求应采取一定措施进行整改，直到符合有关技术文件要求才可进行灯杆安装。 4、灯杆的安装 灯杆到货后，先检验灯杆的直线度、长度、直径等尺寸，运输到安装现场旁边。把灯具按要求安装到路灯杆上，通电检验安装质量如符合要求就可准备吊装。 5、施工质量保证措施 班组质量管理，由一名技术水平高，素质好，有经验的技术工人担任，施工中认真做好安装过程中的质量检验工作； 施工班组开工前做好准备工作，包括熟悉规程、规范、施工图纸、施工方案和技术要求； 安装前对管线、设备进行检查，有缺陷的进行处理或更换，清点做好有关记录； 施工时应严格执行操作规程，每进行一道工序均按规范进行自检，做到边施工、边检查、边记录做好各项原始记录； 按规范施工，自检中发现有质量问题应及时报告，并与技术人员研究处理办法。 文明施工，保持施工现场整齐、清洁。 6、施工原则： 先地下，后地上；先土建，后设备；先接线，后调试。 工期尽量提前，避免因天气因素，运输因素影响交工期限。 安全第一，质量第一。7、安装完后对整个系统进行调试，调试没有问题，经验收合格后，方可投入正常运行。六、报价24W太阳能路灯（1台，2个阴雨天）序号设备名称规格型号数量单位品牌单价（元）总价（元）1太阳能灯24W个广州/KTROZER216.00216.002太阳能板18V120W块广州/KTROZER1200.001200.003电池12V/100AH个定制840.00840.004地埋箱80AH-24V个广州/KTROZER90.0090.005控制器定制个广州/KTROZER130.00130.006太阳能板支架定制个定制71.2米壁杆1.2M支广州/KTROZER220.00220.0085米路灯立杆5M支广州/KTROZER600.00600.009水泥基础定制个广州/KTROZER10个广州/KTROZER11小计3296.0012以上全部设备合计：3296.0013运输安装调试费=全部设备总合计*15%494.4014税金=(全部设备总合计+运输安装调试费)*6%227.4215系统工程总价=全部设备总合计+运输安装调试费+税金4017.8216注:1、以人民币结算，保修一年,终身维护.2、吊车由甲方完成3、地埋由甲方完成太阳能电池板功率计算公式：=灯具功率（W)*使用时间×系统损耗系数（1.8）÷日照时数灯具功率每天使用时间系统损耗系统（1.8）日照时数太阳能电池板功率备注71.84012111.8459.420111.849924111.84118.830111.84148.536111.84178.248111.84237.660111.84297蓄电池容量（AH)=灯具功率（W）÷额定电压（12V）×使用时间×天数×系统损耗系统（1.4/1.2）灯具功率额定电压每天使用时间持续天数系统损耗系数蓄电池容量12741.2012121131.239.620121131.26624121131.492.430121131.4115.536121131.4138.648121131.4184.860121131.4231上面分别是太阳能电池板功率及蓄电池容量的计算公式12