太阳能路灯设计中配置常规计算 (2008-09-19 11:25:39)
随着传统能源的日益紧缺，太阳能的应用将会越来越广泛，尤其太阳能发电领域在短短 的数年时间内已发展成为成熟的朝阳产业。
1： 目前制约太阳能发电应用的最重要环节之一是价格，以一盏双路的太阳能路灯为例，两路负载共为60瓦，（以长江中下游地区有效光照45h/天、每夜放电7小时、增加电池板20％预留额计算）其电池板就需要160W左右，按每瓦30元计算，电池板的费用就要4800元，再加上180AH左右的蓄电池组费用也在1800左右，整个路灯一次性投入成本大大高于市电路灯，造成了太阳能路灯应用领域的主要瓶颈。
2：蓄电池的使用寿命也应该考虑在整个路灯系统应用中，一般的蓄电池保修三年或五年，但一般的蓄电池在一年、甚至半年以后就会出现充电不满的情况，有些实际充电率有可能下降到50％左右，这必将影响连续阴雨天时期的夜间正常照明，所以选择一款较好的蓄电池尤为重要。
3：一些工程商常选用LED灯做为太阳能路灯的照明，但是LED灯的质量层差不齐，光衰严重的LED半年就有可能衰减50％光照度。所以一定要选择光衰较慢的LED灯，或者选用无极灯、低压钠灯等。
4：控制器的选择往往也是被工程商忽略的一个问题，控制器的质量层差不齐，12V/10A的控制器市场价格在100-200元不等，虽然是整个路灯系统中价值最小的部分，但它却是非常重要的一个环节。控制器的好坏直接影响到太阳能路灯系统的组件寿命以及整个系统的采购成本，一：应该选择功耗较低的控制器，控制器24小时不间断工作，如其自身功耗较大，则会消耗部分电能,最好选择功耗在1毫安（MA）以下的控制器。二：要选择充电效率高的控制器，具有MCT充电模式的控制器能自动追踪电池板的最大电流，尤其在冬季或光照不足的时期，MCT充电模式比其他高出20％左右的效率。三：应选择具有两路调节功率的控制器，具有功率调节的控制器已被广泛推广，在夜间行人稀少时段可以自动关闭一路或两路照明，节约用电，还可以针对LED灯进行功率调节。除选择以上节电功能外，还应该注重控制器对蓄电池等组件的保护功能，像具有涓流充电模式的控制器就可以很好的保护蓄电池，增加蓄电池的寿命，另外设置控制器欠压保护值时，尽量把欠压保护值调在 ≥ 111V ，防止蓄电池过放。
5： 距离市区较远的地方还应该注意防盗工作，很多工程商因为施工疏忽，没有进行有效的防盗，导致蓄电池、电池板等组件被盗，不仅影响了正常照明，也造成了不必要的财产损失。目前工程案例中被盗居多为蓄电池，蓄电池埋于地下用水泥浇筑是一种有效防盗措施，在灯杆
上加装蓄电池箱的最好将其进行焊接加固。
6: 控制器的防水，控制器一般装于灯罩、电池箱中，一般也不会进水，但在实际工程案例中 控制器端子的连接线往往因为雨水顺着连接线流入控制器造成短路。所以在施工时应该注意将 内部连接线弯成“U”字型并固型，外部连接线也可以固定为“U”型，这样雨水就无法淋入造成 控制器短路，另外还可在内外线接口处涂抹防水胶。
7： 在众多太阳能路灯实际应用中，很多地方的太阳能路灯不能满足正常照明需要，尤其在阴雨天更为突出，除使用了质量较差的相关组件外，另一个主要的原因就是一味降低组件成本，不按需求设计配置，减小电池板和蓄电池的使用标准，所以导致在阴雨天路灯无法提供照明。以下提供太阳能电池板和蓄电池配置计算公式：
一：首先计算出电流：
如：12V蓄电池系统； 30W的灯2只，共60瓦。
电流 ＝ 60W÷12V ＝ 5 A
二：计算出蓄电池容量需求：
如：路灯每夜累计照明时间需要为满负载 7小时（h）；
（如晚上8：00开启，夜11：30关闭1路，凌晨4：30开启2路，凌晨5：30关闭）
需要满足连续阴雨天5天的照明需求。（5天另加阴雨天前一夜的照明，计6天）
蓄电池 ＝ 5A × 7h ×（ 5＋1）天 ＝ 5A × 42h ＝210 AH
另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到90％左右；放电余留20％左右。
所以210AH也只是应用中真正标准的70％左右。
三：计算出电池板的需求峰值（WP）：
路灯每夜累计照明时间需要为 7小时（h）；
★：电池板平均每天接受有效光照时间为45小时（h）；
最少放宽对电池板需求20％的预留额。
WP÷174V ＝ （5A × 7h × 120％）÷ 45h
WP÷174V ＝ 933
WP ＝ 162（W）
★ ：45h每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。
另外在太阳能路灯组件中，线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同，实际应用中可能在5％-25％左右。所以162W也只是理论值，根据实际情况需要有所增加。
太阳能路灯的前景如何？
太阳能道路灯清洁、环保：太阳能照明系统使用的清洁可再生能源，对环境无任何污染 太阳能道路灯长寿命：太阳能电池组件有长达20年的使用寿命，20年后仍能使用，但是效率回有所下降。太阳能道路灯高效率：太阳能电池最大功率点跟踪技术，通过对电流电压的最佳搭配，最大限度的得到有效功率。太阳能道路灯高亮度：采用大功率太阳能电池组件作为灯具的发电系统结合太阳能电池板最佳角度设计，为大功率光源提供充足能源，真正实现黑夜亮如白昼。
风能发电太阳能路灯有什么功能呢？
1、太阳能发电的前景
开发新能源和可再生清洁能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定性影响的五项技术领域之一充分开发利用太阳能是世界各国政府可持续发展的能源战略决策，其中阳光发电则最受瞩目。大力开拓市场应用。面对能源的急缺与全球性的金融危机，众多国家纷纷制定雄心勃勃的发展规划，推动光伏技术和产业的发展。各国可再生能源法的颁布、快速发展的光伏屋顶计划、各种减免税收政策和补贴政策以及逐渐成熟的绿色电力价格，为光伏市场的发展提供了了良好的基础。
2、太阳能路灯的优势
路灯是我们日常生活中最常见的东西，它给我们夜晚的生活带来光明。现在美观的路灯把城市的夜晚装点得多姿多彩。但路灯是一个耗电大户，由于路灯的低压输电线路长，不仅路灯耗电，输电线路上的耗电也很大，特别是远离电源点的市郊公路和高速公路更是耗电大户。所以，我国很多市郊公路和高速公路都没安装路灯。实际上，市郊公路和高速公跻没有路灯带来了许多安全问题。目前，在北京，上海，大连等发达城市正在大力推广太阳能路灯系统。太阳能照明灯安装简便：太阳能灯具安装时，不用铺设复杂的线路，只要做一个水泥基座，然后用防锈螺丝固定就可。太阳能照明灯具无需电费：太阳能照明灯具是一次性投入，无任何维护成本，长期受益。太阳能照明没有安全隐患：太阳能灯具是低压产品，运行安全可靠。太阳能照明安全无隐患、节能无消耗、绿色环保、安装简便、自动控制免维护等固有的特性，为市政工程的建设直接带来明显可利用的优势。太阳能路灯是一个自动控制的工作系统，只要设定该系统的工作模式就会自动运行工作。太阳能路灯是理想的道路照明灯具，随着人们生活的提高和社会的不断发展，它将被广泛利用，使太阳赐给大地的光明在夜晚为人类照明。太阳能路灯可以说是集光常与周围的优美环境融为一体电、机械设计时，、控制等技术为一体，常除了要着重考虑其外观结构合理、与环境协调以外，还要进行细致、科学的优化设计，合理地确定太阳电池组件、蓄电池的容量以及负载功率的大小，以保证系统稳定可靠地工作，又能达到最好的经济效益。
随着太阳能照明的核心产品，光伏电池组件的生产成本不断的降低，最众多的无电道路上安装太阳能照明灯具，己经是大势所趋。众所周知，因使用传统(不可再生)能源(产生C02、502及固体垃圾等)引起的南极空洞、酸雨、厄尔尼诺、大气污染、水体污染、土壤污染、海洋污染等环境问题使人类的生存环境而临巨大的挑战。不仅如此，据世界权威机构及专家推测，作为目前传统能源结构主体的煤炭、石油、天然气等按目前速度开采下去将在百年内开采殆尽。因此，节能和环保问题己经成为世界各国共同面对的重要问题。
二、简述太阳能照明的内容
用户的使用要求，如每天照明几个小时，需要在几个阴雨天的情况下正常照明。再根据以上的各种条件设计出适合当地的产品，我们根据当地道路的实际情况，来设计太阳能路灯。一般太阳能路灯的间距为30米一盏，用户可以根据所在地需要安装太阳能路灯的路段长度及宽度来确定安灯盏数。
1、太阳能光伏现状介绍
通过转换装置把太阳能辐射能转换成电能利用的属于太阳能光伏发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称为太阳能光伏技术。当前世界能源供应紧张，所有国家在争夺不可再生能源，大力发展可再生能源的应用，太阳能就是取之不尽用之不竭的绿色能源之一其他国家如：德国、美国、日本等太阳能的利用程度已经到了很高的程度，用太阳能发电、照明等，中国在太阳能热水器方面已经普及的很广了，在太阳能屋顶方面也做了很多的工程，近年来国家进行的西部大开发计划，使很多牧民用太阳能照明、烧水、看电视，被誉为“马背上的发电厂”。国家已正式对太阳能的应用进行立法，把太阳能的利用上升到法律的角度，推出了新农村的建设，对太阳能灯具应用国家支持30%，已在北京地区正式推行，在西部太阳资源好的地方和沿海经济发展较快的城市都在大力推广太阳能灯具的应用。
随着我国社会、经济的快速发展，我国电力实际提供量和社会发展实际需求的矛盾越来越大。有党和国家主要***亲自担任国家能源领导小组负责人的背景可以看出，我国能源面临的严峻形势和国家对能源工作前所未有的重视程度。国家权威部门表示，到2010年中国中国利用可在生能源提供的发电量如果达不到我国发电总量的10%，我国国民经济的安全运行将受到严重威胁!另一方面，中国有丰富的太阳能资源，2/3以上我国土地面积的年总日照时间超过SGJ/MZ、年平均日照超过2200小时，属于太阳能利用条件较好地区。具有开发太阳能高科技产品的有利条件。如果内地在大力推广光伏发电用户系统。建设若干个投资规模不大的兆瓦级光伏电站，推广使用包括照明，取暖在内的光伏系统产品，困扰我国经济发展的能源紧缺问题将不再存在。
2、光伏发电的优点
光伏发电具有许多优点，如：安全可靠、无噪声、无污染、能量随处、可得，不受地域限制。无需消耗燃料，无机械转动部件，故障率低，维护简便，可以无人职守，建站周期短，规格大小随意，无需敬假设输电线路，可以方便与建筑相结合等。这些优点都是发电和其他发电方式所不及的。我国社会、经济的快速发展为光伏市场提供了更好的发展机遇和空间，可以希望在市场和生态环境的驱动下，我国光伏工业肯定会有一个大的发展。利用太阳能光伏技术生产制造新型太阳能照明灯具是中心近一段时期在民用高科技方面方面推广应用光伏系统技术的重要工作，也是落实党和国家建设节约型社会战略指导思想的一项重要举措。日前，我国用于照明的电量已经超过全国用电量总量的12%，每年新增各种路灯5000万盏，如果，其中1%采用太阳能路灯，那将为国家新增节约电量7亿度，相当于每年送给国家一座没有任何消耗没有任何污染的10万KW的发电厂。同时，新增高新技术产品产值50亿元，新增利税巧亿元，带动相关产业数百亿元，新增相关的就业岗位近万个。
三、技术分析
太阳能照明灯具包括太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能楼道灯等适用于所有需要照明的场所。
基本原理：由太阳能电池板吸收自然阳光中的辐射能量，通过高科技的系控制装置转化可以用来储存或者直接提供给发光体的电能，用于直接照明，或者在需要的时候照明适用。
太阳能以低压直流供电，所以具有安全可靠，无噪声、无污染能量随处可得不受地域限制、无需消耗燃料、无机械转动部件、故障率低、维护简便等特点。使用起来，每一盏太阳能灯都相当与具有独立的电源，可以随处放置，无需电力设计，无需电力增容，无需人工电源控制，无需挖沟埋管，无需敷设电缆电线，安装方便，如遇道路改造，位置移动更方便快捷。
四、农村太阳能路灯的优势
随着新农村建设的推进，农村道路亮化工程也是每个新农村建设的重点，但伴着农村的各种复杂的现象，农村亮化工程中有很多困难，如：
1、道路亮灯亮化工程投资问题;
2、安装施工过程复杂，要动土，挖地，占用农户地方，很容易引起工程与村民的矛盾。不易施工。
3、电费支出无法解决。造成建成后灯几乎不亮，起不到亮化工程的实际做用。
4、后期维护工作量大，费用也较高。更换配件，原器件等。能耗大，不节能还污染环镜。
而太阳能路灯，它在新农村中建设中起到“明星”般的作用，优点：
1、节能，环保，是国家大力提昌的绿色照明。
2、投资资金较容易解决，因为是节能环保产品，国家对此工程项目，在各地方都会给于抚迟，有专项资金。
3、投资少，综合经济效益比常规路灯投资基本一样。
4、施工简单，无需开沟挖渠，上期也短。
5、没有电费支出，因为它吸收太阳能发电发光，所以无需电费支出。永远免费的电源供电。
6、维护量小，几乎免维护，因为LED光源使用寿命超过10年。
7、美化农村环镜，比传统路灯更能吸引眼光，形成一道美丽的风景线。
8、节能环保概念深入农村，引导农村人民节能意识。
在新农村亮化工程中，太阳能路灯成为首选产品，经过我公司与各地政府部门各作完成了多处新农村道路照明工程。效果明显，受到了群众与领导的好评。
综上来看，太阳能LED灯具有明显的优越性能，特别是节能效果明显，不仅有直接的经济节约同时也具有环保节能效果，减少温室气体排放。且太阳能是安全电压，避免很多安全隐患。在后期不仅节能，而且减少维护工作量。此太阳能路灯也是国家大力提昌的节能工程。
六、节能减排社会效益分析：
一项技术、一个产品具有经济效益固然是好事，但它的生命力如何，与它是否与社会发展相适应，是否具有超越其他产品的社会效益有直接的关系。太阳能技术和产品的出现，符合社会发展的需要，符合节能环保的要求，其所带来的社会效益是普通产品无法比拟的，太阳能灯具的寿命比普通电力灯具的寿命要高很多，如太阳能灯具的主要部件一太阳能电池组件的使用寿命20年以上;LED寿命100000小时;太阳能专用铅酸蓄电池的寿命5年。专家披露，中国能源的12%用在了照明上。而作为光源，LED至少在节约能源方面体现出了优势。它不依靠灯丝发热来发光，能量转化效率非常高，理论上需要的电能只是普通白炽灯的1/10，相比荧光灯，LED也可以达到50%的节能效果。中国绿色照明工程促进项目办公室做过一个专项调查，中国照明用电每年在3000亿度以上，用LED取代全部白炽灯或部分取代荧光灯，节省1/3的照明用电，就意味着节约1000亿度，相当于一个总投资超过2000亿元人民币、正在建设中的世界上最大的发电站三峡工程全年的发电量。这对迅速的经济发展已经超过能源供给速度而紧张的中国来说，无疑具有十分重要的意义，显然有助于缓解能源紧张。同样，美国能源部也有一个类似的预测，到2010年美国一半的白炽灯如果由LED取代的话，仅节约的电费就达到350亿美元。据国家统计局统计，2006年中国生活消费了2858797亿KW/H电量，其中城市照明用电可达12%，约为34305亿KW/H电量。而国内城市照明以高压纳灯和金属卤化灯为主，其能耗大和光电转换率低等特性，将损害我国的能源经济，增大我国的生产经济成本，制约我国的循环接纳经济和生态平衡。太阳能路灯、LED光源照明系统工程，重点围绕减少污染、节约能源、美化环境、改善城乡街道面貌。1KW/H消耗040千克标煤，产生101千克二氧化碳当量的温室气体;按每KW/H耗煤0404千克计算，每年节约用煤9100吨，减少二氧化碳的温室气体排放2277吨。如果按照10年计算，可以节约用煤9100吨，减少二氧化碳的温室气体排放2277万吨，看见环保的社会效益是惊人的。
主要创新点、先进性：太阳能以其储量的无限性、等优势存在的普遍性和开发利用的清洁性等优势，已经成为解决能源短缺、环境污染和温室效应等问题的有效途径，是人类社会理想的替代能源。
贡献最大：净化了空气、节约了能源。
最适合中国国情：最接近人们的生产生活，最易被国民接受。
技术含量最高：技术占95%以上。
最经济实用：投入产出最高，综合成本不到国外的一半。
先进性：向太阳要能源。
普通路灯的建设施工虽然解决了一部分人的就业和配套企业的发展，但造成了大量的资源的浪费：人力资源的浪费、电力资源的浪费、金属资源的浪费、环境的污染、进而影响到空气、水源的污染、人类的寿命等等。太阳能灯具安装后除每五至八年更换一次电池外，几乎没有其他的任何维护，在节约了大量的人力和资金外节约了能源资源，减少了环境污染，还降低了地表的温度，减少了因地球地表温度连年上升带来的人类的大灾难，为建设和谐社会做贡献，所以说正宁县太阳能路灯的安装，是一件利在当代，功在千秋的大事。为我们的子孙后代留一片蓝天、一片绿水、一个宁静舒适的大自然，没有有了争端、没有了战争…各种文化并存的新环境。
太阳能路灯电压是多少
风光互补太阳能路灯功能特点：
1、风光一体，互补性强，稳定性高。
2、适用范围广泛、适应性强、实用性强。
3、一次性投入、持续性产出、使用寿命长。
4、对环境不产生任何污染、绝对绿色环保。
5、性能稳定，故障率低。
节能：把风能和太阳能转化为电能，用自然的可在生能源、取之不尽、用之不竭。环保：无污染、无噪音、无辐射。安全：12v电压，绝无触电、火灾等意外事故。方便：安装简洁、无须架线或“开膛破肚”施工、无停电、限电顾虑。寿命长：独立自主知识产权、科技含量高、控制系统智能化、性能稳定可靠、寿命长达15—20年。品位高：绿色能源、绿色照明，提高使用者和使用地的档次，标志性强。投资少：一次性投入，无限产出，不用市电、长期受用，零维护。适应性强、适应范围广：风光互补克服了环境和负载的限制，应用范围十分广泛。
风光互补太阳能路灯的应用范围：
海水淡化、城市景观、科普教育、微波通讯、军营哨所、海岛高山、戈壁草原、森林防火、防空警报、偏远农村。
目前风光互补新能源产品应用领域：道路照明、景观照明、交通监控、通讯基站、学校科普、大型广告、家庭供电风光互补太阳能路灯产品在国内现状：普通路灯不仅需要开沟布线、支付用电费用，还要防止电缆被盗的现象，用电需要消耗一次性能源。如果涉及到停电是整片区域都停电。不仅属于用电污染设备，而且还需要支付高昂的电费和维护费用。风光互补太阳能路灯不仅不需要消耗一次性能源，可以自己发电满足自己使用，不仅可以防盗而且利用可再生的风能和太阳能满足照明的使用要求，就是一次性投入稍高。但可以一劳永逸，无需支付电费，既美观又能为节能减排开辟新的天地。
具体参数和配置不同，电压也不同。
1首先太阳能路灯的应用主要是靠太阳能电池板,而通常太阳能电池板的电压为175V和36V这两种规格,这是目前我们市面上主流的两电压个规格为什么说到这个太阳能电池电池板的电压呢是因为太阳能电池板的这个电压设计,分别是为12V和24V的蓄电池充电的
2当然,你也可以把多个蓄电池串联在一起,这样太阳能电池电池板也可串联从而进行充电
3太阳能电池电池板所产生的是直流电,充进蓄电池后,蓄电池出来的电压当然也是12V/24V/36V这是目前太阳能路灯当中最最常用的几个规格
4目前市场上的太阳能路灯的光源,都是特别为使太阳能电池板而设计的,所以常规电压为,12V/24V/36/这是主流,当然也有更高些的,如48V/72V等等
而太阳能路灯的核心部分：太阳能电池板，存储电能的蓄电池组。
太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如果输出电源为交流220V或110V，还需要配置逆变器。其中，太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其它附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器应该具备的功能；所以，懂得分别一家厂家好不好，关键还是要看该厂家有没有自己的核心专利，我当初选择潢川利民科技，是实地考察到他们这家有自己的太阳能控制器专利，这是对比很多厂家是没有的，而且我按照自己的要求定制了一批太阳能路灯。
