開發(fā)區(qū)太陽能路燈實驗段設計方案0917

1、 陽能路燈實施方案設計方案說明 太陽能路燈是一款新穎的、節(jié)能的、高科技環(huán)保型燈具類型。供電部分采用了太陽能供電系統(tǒng)，充分利用了太陽能這種“取之不盡，用之不竭”的自然資源，同時也減輕了交通設備工程操作量和安裝成本操作簡便易行，此新產(chǎn)品應用是目前對環(huán)保節(jié)能號召的響應和支持。針對塘沽經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的地理環(huán)境情況，開發(fā)出了適應本地區(qū)的太陽能路燈，為了更好的推廣應用，目前在黃海路上做試驗段觀察，并對其運行情況做詳細的記錄并備案保存,以便以后工作順利開展。1.1太陽能路燈電氣系統(tǒng)的組成1.1.1系統(tǒng)原理：首先，通過太陽能電池板吸收陽光把光能轉(zhuǎn)化成電能，通過控制器儲存在蓄電池里面，然后通過控制器里面的光控系統(tǒng)結(jié)

2、合太陽能電池板識別黑夜和白天，在晚上需要燈光亮起的時候啟動光源，在光線比較亮的時候熄滅光源，以及在某個時間段啟動和熄滅光源，達到合理利用的目的。1.1.2電器系統(tǒng)組成：本產(chǎn)品電器系統(tǒng)由太陽能電池板、控制器、 蓄電池、光源燈頭組成。1.2太陽能路燈各電氣部件的功能² 太陽能電池板：能吸收太陽光，把光能轉(zhuǎn)化成電能，輸出直流供應給蓄電池用。² 控制器：在太陽能電池板和蓄電池以及負載間起一個防止過充過放、光控以及時間控制的功能。 ² 蓄電池：把太陽能電池板所提供的直流電能儲存在蓄電池內(nèi)，以便在需要光源啟動的時候提供所需要的電能。 ² 燈頭：發(fā)光部件，提供晚間照明

3、以及霧天所需要的穿透性光源。1.3供電系統(tǒng)的具體配置和特性（一） 低壓鈉燈整個電氣系統(tǒng)配置為：太陽能電池板總功率240W 蓄電池12V 80Ah*4個控制器 24V/15A 整套 低壓鈉燈35W1.3.1太陽能電池板：每盞太陽能路燈配置單晶硅太陽能電池組件2塊，設計壽命為25年，轉(zhuǎn)換效率為15%以上，采用無螺釘緊固鋁合金邊框，便于安裝，機械強度高，采用高透光率鋼化玻璃封裝，透光率和機械強度高，采用密封防水的多功能接線盒，具有良好的耐候性，防風、防冰雹，可以有效抵御濕氣和鹽霧的腐蝕，不受地理環(huán)境影響。太陽能電池組件使用15年效率不低于額定功率80%，是用 15%以上的轉(zhuǎn)換效率可以減少電池板的面積

4、，增大整體抗風能力，提高安全性能；太陽能電池置于燈桿上，連接線全部穿管走線；電池板傾角根據(jù)當?shù)鼐暥榷?4度。1.3.2蓄電池：蓄電池裝置采用免維護鉛酸電池，在70%放電的情況下，循環(huán)充放電次數(shù)在1000次以上，設計壽命為5年，密封程度高，電解液不會輕易流動，所以電池可以橫放；本蓄電池的極板柵采用無銻鉛合金，電池的自放電系數(shù)很小；電池的正負極完全被隔離板包圍，有效物質(zhì)不易脫落，使用壽命長；體積比老式的電池小，容量卻比老式的高；在長期使用過程中不會產(chǎn)生酸霧、氣體維護工作量極小；電池內(nèi)阻小，大電流放電特性好。每5年更換蓄電池一次,總體容量可以保證該光源在連續(xù)陰雨天情況下連續(xù)工作5天，且保證蓄電池不

5、超過其放電深度70%。輸出電壓24V。鉛酸電池置于具有防曬，散熱好的箱體內(nèi)。電池型號額定電壓（Y）額定容量(10hr）（Ah）最大外形尺寸（m/m）重量Kg長寬總高6-CA-121212.01519897.54.206-CA-1717.0181761676.206-CA-2424.01651251759.506-CA-3838.019716517015.006-CA-6565.035016618825.006-CA-100100.040017223537.00太陽能專用儲能電池采用獨特的膠體技術(shù),其主要技術(shù)性能如下：1、密封反應率99%，無須補加水，實現(xiàn)真正的免維護，使用方便，可隨意放置，適合

6、各種方式安裝。2、緊裝配設計，體積小、比能量高，壽命長，內(nèi)阻小，高倍率特性好。3、采用特殊的鉛膏配方，處放電率低，耐深放電能力和較強的容量恢復能力。4、電池配方中不含對環(huán)境有污染和不易回收的鎘物質(zhì)，且不會有電池泄漏現(xiàn)象，真正保證了電池的環(huán)保和安全。5、較寬的使用溫度-4060，適用于各種環(huán)境的戶外使用。1.3.3控制器：太陽能路燈充放電控制器采用了微處理器作為核心控制電路。具有蓄電池電壓檢測功能，定時輸出功能，光控輸出功能，對負載輸出功率的調(diào)節(jié)（PWM調(diào)制），溫度補償，保護功能齊全，對蓄電池的每半年全充全放養(yǎng)護功能,能按照時間階段性調(diào)整光源的亮度,減少用電量,減少電池板的功率,達到節(jié)約成本的目

7、的。SPS光伏控制器電壓：24V，電流：15A。性能特點：1. LCD顯示功能：液晶顯示屏通過數(shù)字和英文向用戶顯示系統(tǒng)的重要信息；如電池電壓、充電電流和放電電流工作模式、系統(tǒng)參數(shù)、系統(tǒng)狀態(tài)等； 2. 自動/手動/夜間功能：可編程設定負載的控制方式為自動或手動方式。手動式時,負載可手動開啟或關(guān)閉。此時, 夜間功能無效。當選擇夜間功能時,控制器在白天關(guān)閉負載；檢測到夜晚時,延遲一段時間后自動開啟負載,定時時間到,又自動地關(guān)閉負載。 延遲時間和定時時間可編程設定； 3. 保護功能：蓄電池過充、過放、輸出過載、過壓、溫度過高保護功能； 4. 具有浮充電壓的溫度補償功能； 5. 快速充電功能：電池電壓低

8、于一定值時, 快速充電功能自動開始, 控制器將提高電池的充電電壓,當電池電壓達到理想值時,開始快速充電倒計時程序,定時時間到,退出快速充電狀態(tài)。因此,能充分地利用太陽能。 6. 工作模式：普通充放電模式、光開時斷模式、光開光斷模式 1.3.4燈頭光源: (一) 選用55W低壓鈉燈,具備光源亮, 光通量 7800(lm)和霧天高速路上必須的燈光的穿透性,而且可以在-20溫度下正常啟動。完全適合在天津的冬天的溫度。低壓鈉燈的壽命因使用過程中燃點次數(shù)而異，一般為18000小時。光衰比其他光源小，壽終時尚可達到8085的初始光通值。低壓鈉燈系統(tǒng)具有光效高，溫升低，重量輕，自身功耗小，功率因數(shù)

9、大等特點，可以最大限度的提高低壓鈉燈的光效。低壓鈉燈輻射單色黃光，顯色性一般，適用于照度要求高但對顯色性無要求的照明場所，如高速公路、高架鐵路、公路、隧道、橋梁、港口、堤岸、貨場、建筑物標記以及各類建筑物安全防盜照明。由于黃色光透霧性強，該燈也適宜于多霧區(qū)域的照明。因此，太陽能低壓鈉燈系統(tǒng)是應用于太陽能照明領(lǐng)域的最佳選擇之一。主要特點: 1、頻率疊加技術(shù)：HID燈管的頻率在1KHz450KHz之間容易發(fā)生聲共振現(xiàn)象，一旦發(fā)生聲共振，輕則閃爍，重則燈管爆裂。而HID電子鎮(zhèn)流器的工作頻率又很難避開這一頻率范圍，有效的辦法就是工作頻率遠離聲共振頻率范圍。COOL系列產(chǎn)品采用高頻疊加成115

10、 Hz185 Hz頻率，該頻率能明顯改善人眼視力保護和提高發(fā)光效率。 2、低頻輸出、超長導線連接：燈管電壓120Hz170Hz低頻輸出,無頻閃,同時杜絕聲共振危險,鎮(zhèn)流器與光源之間可以連接20m長的導線,無EMI干擾，施工、檢修更加方便。3、變頻驅(qū)動技術(shù)：由于HID燈管工作時表現(xiàn)出嚴重的非線性特征，如何穩(wěn)定其工作電流十分重要，目前有采取恒功率或恒壓方法等，但穩(wěn)定性還有待提高。COOL系列產(chǎn)品采取了雙饋變頻式驅(qū)動，實驗證明是非常有效的，明顯改善了產(chǎn)品運行穩(wěn)定性，燈管壽命有效延長。4、優(yōu)化的點火模式：HID燈管的點火電壓需要3500V以上，目前的HID電子鎮(zhèn)流器點火是單一固定模式，點火對燈管的損傷

11、較大。COOL系列產(chǎn)品的點火脈寬和點火時間是優(yōu)化設計的，當燈管的弧光放電穩(wěn)定后立即停止點火，達到最小損傷燈管的點火設計。HID在工作時存在供電電源影響可能滅弧、燈管損壞或開路等，COOL系列產(chǎn)品提供的間隔5min共3次點火設計可有效解決這些問題，在點火完成或點火失敗后進入睡眠節(jié)能模式。5、節(jié)電模式：轉(zhuǎn)換效率高達93%以上。COOL系列產(chǎn)品除了提供睡眠節(jié)能模式和異常工況節(jié)電模式，還增加了人工可設定的節(jié)電功能，即可選擇設置任意時段的輸出功率。6、雙MCU設計：COOL系列產(chǎn)品嵌入了雙MCU芯片，使得該產(chǎn)品具備強大的數(shù)據(jù)管理和人工智能，可方便的增加數(shù)據(jù)通信和組網(wǎng)功能。7、寬電壓輸入：2026V寬電壓

12、輸入和4565Hz寬頻率輸入。8、燈管工作電流和電壓：極低的燈電流波峰系數(shù)（小于1.2，詳見GB/T15144-2005第12條），標準的矩形電流和電壓波形，是保證燈管壽命的重要技術(shù)指標之一。9、完善的保護功能：具有輸入過載和短路保護、燈管短路和開路保護、燈管整流效應保護等功能。10、高性能技術(shù)指標：良好的熱兼容設計保證COOL產(chǎn)品的應用環(huán)境適應性，優(yōu)異的EMI/EMC指標，系統(tǒng)節(jié)電40%以上，燈管壽命提高50%以上。（二） 選用21WLED燈,具備光源亮, 光通量 2100(lm),而且可以在-20溫度下正常啟動。完全適合在天津的冬天的溫度。LED燈的壽命一般為50000100000小時。L

13、ED燈系統(tǒng)具有光效高，顯色性能能好，方向性好，自身功耗小，使用壽命長、耐震動，響應速度快低等特點，可以最大限度的提高LED燈的光效。因此，太陽能LED燈系統(tǒng)是應用于太陽能照明領(lǐng)域的最佳選擇之一。主要優(yōu)點：1、相同亮度下，比現(xiàn)有的傳統(tǒng)路燈節(jié)電60以上。2、壽命可達3萬小時以上。3、單燈功率可達10W、20W、30W、50W以上，可組合為不同功率的LED路燈，以便不同路級使用。4、色溫范圍廣，色純，顯色性、光指向性好。5、響應時間快，鈉燈完全點亮需要數(shù)分鐘，而LED為納秒級。6、采用二次光學技術(shù)，使照射面更寬，更亮。7、由于產(chǎn)品可以使用12-24VDC電源工作，所以能很方便的和太陽能電板、蓄電池組

14、成太陽能LED路燈。主要技術(shù)參數(shù)：1、輸入電壓：12-24VDC2、LED功率：10-120W3、光通量：500-7200LM4、色溫：4200-6000K燈具的整體樣式圖：1.4燈體非電氣部分組成除了以上電氣部件外,整體太陽能路燈還需要主體燈桿、地籠、電池倉以及其他安裝輔件組成。燈桿主體高11米，凈高10米，地籠由專業(yè)設計公司指定大小，以及良好的密封性能的電池倉防水保溫，避免因為溫度過低影響蓄電池的正常使用性能。1.5燈具整體效果圖及造型設計創(chuàng)意說明（見下彩頁）（一） 太陽能路燈的設計圖設計整體效果6太陽能路燈實施方案 7 燈桿預構(gòu)筑基礎(chǔ)草圖：1.6非電氣部分方案細化 1.6.1燈體設計依據(jù)

15、一、燈高1、燈具安裝高度，同一街道燈具安裝高度必須一致（發(fā)光中心到地面高度）。2、特殊燈型根據(jù)設計要求安裝，燈的高度在致相當于需要被照明馬路的寬度。在兩側(cè)照明時     HL/2其中，H：燈具安裝高度（米）     L：路寬（米）3、燈桿總高度和燈頭到地面高度以大體相同為原則,除非由于整體造型要求而減少燈頭到地面的高度,或者因加上電池板支架使燈桿高度上調(diào)。二、燈具仰角1、燈具仰角由街道寬度及燈具的配光曲線來決定，每條街道的仰角應一致。2、燈頭可調(diào)時，應使光源中心線落在路寬的L/3-1/2范圍內(nèi)。3、對長臂燈（或支臂

16、燈）燈身在安裝后，燈頭側(cè)應比電桿側(cè)仰起100毫米。保持光源仰角不大于15度,以擴大照射面積和減少眩光為總標準。1.6.2外部件具體說明序號配件名稱備注1燈桿高度10米（燈頭頂部-法蘭盤）、桿上徑80MM、桿下徑200MM 、桿壁厚4.0MM、具有有效可靠的防盜措施,采用低碳熱扎鋼板，鋼材性能符合GB/T699、GB/T700、GB/T1591、GB/T1220的規(guī)定。內(nèi)外酸洗除銹防腐（防腐質(zhì)量應符合GB/T9790、GB /T36011和GB/T11373的規(guī)定），熱浸鋅，浸鋅層厚度不小于65m，外表靜電噴塑。2法蘭盤尺寸為400MM*400MM,孔間距為300MM*300MM ,厚度為16M

17、M。3燈罩見圖紙4引線采用絕緣皮線，銅芯大于1.37毫米，鋁芯大于1.76毫米具體技術(shù)設定：1、燈具全套部件由抗沖擊高壓鑄鋁組成。2、高純鋁氧化反射罩，經(jīng)電腦特別設計，線型流暢，曲線均勻飽，光效高。3、高強度耐高溫弧面鋼化玻璃，配柔性硅密封，密封等級達IP65。4、上開蓋開啟方式的，配安全不銹鋼扣緊器。5、靜電噴塑表面處理工藝，抗紫外線輻射，顏色按效果圖。6、燈具經(jīng)過2G重力加速度3維10萬次機械震動測試，無應用安全顧慮。7、燈具所用的緊固件采用不銹鋼材料制造。8、燈具采用一體化設計，電器腔和光源腔分置。9、反射器采用高純度鋁拉伸成型，經(jīng)陽極氧化拋光處理后，表面鍍SiO2(玻璃膜)，反射率要求

18、80%，且十年內(nèi)不會氧化。10、透光部分采用透光性好、強度高、耐高溫、防眩光強化清水玻璃罩。11、燈頭燈座采用防震性能極為優(yōu)異的彈性燈座和高頻瓷燈頭。12、電器腔內(nèi)采用模塊式電器板，所有電器部件均安裝在電器板上，更換電器方便。1.7燈桿、燈具的技術(shù)規(guī)范及技術(shù)要求1.7.1使用環(huán)境條件1、海拔高度：1000M；2、環(huán)境溫度：-2050；3、設計抗風速：36.9m/s；4、相對濕度：80%；5、抗震烈度：8級1.7.2技術(shù)規(guī)范及技術(shù)要求采用標準:所有設備及材料的制造、試驗等各方面應遵循下列標準或與之相當?shù)臉藴?。當各種標準之間存在差異時，以對設備要求最嚴格的為準。GB7000.1-9燈具通用安全要求

19、與實驗GB7001燈具外殼防護等級分類GB7003燈具電鍍、化學覆蓋層GB7248電光源安全要求GB9468道路照明燈具光度測試GB11470電光源產(chǎn)品質(zhì)量分級等指標GB5702光源顯色性評論方法GB14045放電燈用鎮(zhèn)流器一般要求和安全要求GB50259-96電氣照明裝置施工及驗收規(guī)范CJJ89-2001城市道路照明工程施工及驗收規(guī)范CJJ45-2006城市道路照明標準國際電工委員會標準IEC60598國際安全標準IEC60923放電燈用鎮(zhèn)流器性能要求IEC62124-2004獨立光伏系統(tǒng)-設計驗證互換性:相同型號的照明設備和附件的結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)、尺寸等，應完全相同，所有備品備件的材料和性能

20、應與原照明設備相同。銘牌和標志：1、所有燈桿、燈具和主要元器件及其附件都有銘牌和標志。2、銘牌和標志符合中國國家標準的有關(guān)規(guī)定，銘牌應安裝在適當位置，且能方便地看清銘牌上的內(nèi)容，標志應字跡清晰且不易損環(huán)脫落。3、銘牌上包括以下內(nèi)容：（1）制造廠家名稱和商標；（2）型號、名稱和出廠編號；（3）主要的額定參數(shù)：（4）防護等級。實驗：供貨方提供燈桿/燈具的質(zhì)量檢驗報告。設備安裝完畢后進行現(xiàn)場試驗，供貨派人參加，所有試驗結(jié)果應符合GB50259電氣裝置安裝工程電氣照明裝置施工及驗收規(guī)范的有關(guān)要求。燈桿要求:1、符合國家現(xiàn)行規(guī)定的路燈驗收標準。2、燈桿、燈具參數(shù)見圖紙.。3、燈具外形顏色參見效果圖，燈具

21、造型須嚴格按照采購人提供的效果圖進行制作，現(xiàn)場考核樣品。4、燈桿內(nèi)外表面采用熱鍍鋅防腐處理后噴塑，顏色以效果圖為準，表面光滑，不變色，無針孔、無流掛、無剝落等現(xiàn)象；鍍鋅厚度不小于85微米，噴塑厚度不小于100微米。5、支撐桿、橫檔為優(yōu)質(zhì)低碳鋼材，無凹陷等明顯痕跡，并與主桿一樣采用熱鍍鋅、噴塑。6、法蘭板采用等離子切割成形，周邊光潔，無毛刺，外觀美觀，孔位準確。 7、路燈設計風速大于35米/秒，抗震度大于8級，保證整桿路燈在惡劣天氣狀況正常工作。8、燈桿緊固件全套采用不銹鋼材料制造的標準件。路燈燈具要求:1、燈具牢固端正，謝絕有松動，歪斜現(xiàn)象。2、燈罩完整無損，沒有破碎。3、塘瓷燈傘銹蝕，變形者

22、應更換。4、燈具反光鏡面失效，應更換。5、燈具反光鏡在運輸，安裝過程中不應損壞或變形，燈罩應加膠圈，擦試明亮，燈口是瓷的破碎露銅時，應予調(diào)換。6、燈具、燈身不能彎曲，各部分固定螺絲需加彈簧眼線緊好，謝絕松動。7、鑄鐵燈頭有裂紋，掉塊不能使用，沒有膠皮堵頭者，應加膠皮堵。8、燈身抱箍要適合電桿，裝置服貼不應過長。9、燈身的透明罩和反光鏡檢修時應清掃擦拭干凈，現(xiàn)場無法清掃的應更換。10、透明罩的扣環(huán)應完整好用，防止掉罩應用可靠掛勾。11、燈具防塵氈條要齊全，不齊的要修換。12、燈坨與燈管法蘭盤必須配套有得有裂紋有傷痕，螺絲要齊全，螺栓長度應能穿透燈坨法蘭盤。13、一個燈具適用不同規(guī)范的燈泡時，應將燈口固定點調(diào)整到與燈泡容量相同的位置，得到最佳配光曲線。14、各種鐵件均無嚴重銹蝕或裂縫、傷痕等情況漆皮脫銹蝕者應除銹刷漆或鍍鋅。15、封閉燈具的燈頭引線，應采用耐熱絕緣管保護（石棉管或瓷管）。燈型要求:1、長臂燈抱箍必須戴雙母，應和電桿固定牢靠，謝絕轉(zhuǎn)動。