美观耐用-太阳能景观灯

    太阳能路灯以太阳光为能源，白天充电晚上使用，*复杂昂贵的管线铺设，可任意调整灯具的布局，安全节能无污染，*人工操作工作稳定可靠，节省电费免维护。 
    太阳能路灯系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、LED灯头、控制箱 （内有控制器、蓄电池）和灯杆几部分构成；宝光光电太阳能电池板光效达到127Wp/m2，效率较高，对系统的抗风设计非常有利；灯头部分以1W白光LED和1W黄光LED集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。

　　控制箱箱体以不锈钢为材质，美观耐用；控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低；充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备（具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等）与成本控制，实现很高的性价比。


太阳能路灯设计中配置常规计算

　　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较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4.5h/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**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较小的部分，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,较好选择功耗在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较大电流，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**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 ≥ 11.1V ，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 


　　上加装蓄电池箱的较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**，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**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4.5小时（h）； 


　　较少放宽对电池板需求20％的预留额。 


　　WP÷17.4V ＝ （5A × 7h × 120％）÷ 4.5h 


　　WP÷17.4V ＝ 9.33 


　　WP ＝ 162（W） 


　　★ ：4.5h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。 

 

太阳能路灯方案：


　　相关组件选择：


　　24VLED：选择LED照明，LED灯使用寿命长，光照柔和，价格合理，可以在夜间行人**时段实现功率调节，有利于节电，从而可以减少电池板的配置，节约成本。每瓦80-105lm左右，光衰小于年≤5％；


　　12V 蓄电池（串24V）：选择铅酸免维护蓄电池，价格适中，性能稳定，太阳能路灯可以选择；


　　12V电池板（串24V）：转换率15％以上单晶正片；


　　24V控制器：MCT充电方式、带调功功能（另附资料）；


　　6M灯杆（以造型美观，耐用、价格便宜为主）


　　一、40瓦备选方案配置一(常规) 


　　1、 LED灯，单路、40W，24V系统；


　　2、 当地日均有效光照以4h计算；


　　3、每日放电时间10小时，（以晚7点－晨5点 为例）


　　4、满足连续阴雨天5天（另加阴雨**夜的用电，计6天）。


　　电流 ＝ 40W÷24V ＝1.67 A


　　计算蓄电池 ＝ 1.67A × 10h ×（5＋1）天


　　＝ 1.67A × 60h＝100 AH


　　蓄电池充、放电预留20％容量；路灯的实际电流在2A以上（加20％


　　损耗，包括恒流源、线损等）


　　实际蓄电池需求＝100AH 加20％预留容量、再加20％损耗 


　　100AH ÷ 80% × 120% ＝ 150AH


　　实际蓄电池为24V /150AH，需要两组12V蓄电池共计：300AH


　　计算电池板：


　　1、 LED灯 40W、 电流：1.67A


　　2、每日放电时间10小时（以晚7点－晨5点 为例）


　　3、电池板预留较少20％


　　4、当地有效光照以日均4h计算


　　WP÷17.4V ＝（1.67A × 10h × 120％）÷ 4 h


　　WP ＝ 87W


　　实际恒流源损耗、线损等综合损耗在20％左右


　　电池板实际需求＝87W × 120％ ＝ 104W


　　实际电池板需24V /104W，所以需要两块12V电池板共计：208W


　　综合组件价格：正片电池板208W，31元/瓦， 计 6448元


　　蓄电池300AH ，7元/AH 计：2100元


　　40W LED灯： 计：1850元


　　控制器（只） 150元


　　6米 灯杆 700元 


　　本套组件 总计：11248元


　　二、40瓦备选方案配置二（带调节功率）


　　1、 LED灯，单路、40W，24V系统。


　　2、 当地日均有效光照以4h计算，


　　3、每日放电时间10小时，（以晚7点－晨5点 为例）通过控制器夜间


　　分时段调节LED灯的功率，降低总功耗，实际按每日放电7小时计算。


　　（例一：晚7点至11点100％功率，11点至凌晨5点为50％功率。合计：7h）


　　（例二：7：00－10：30为100％，10：30－4：30为50％，4：30－5：00为100％）


　　4、满足连续阴雨天5天（另加阴雨**夜的用电，计6天）。


　　电流 ＝ 40W÷24V 


　　＝1.67 A


　　计算蓄电池 ＝ 1.67A × 7h ×（5＋1）天


　　＝ 1.67A × 42h


　　＝70 AH


　　蓄电池充、放电预留20％容量；路灯的实际电流在2A以上（加20％


　　损耗，包括恒流源、线损等）


　　实际蓄电池需求＝70AH 加20％预留容量、再加20％损耗 


　　70AH ÷ 80% × 120% ＝ 105AH


　　实际蓄电池为24V /105AH，需要两组12V蓄电池共计：210AH


　　计算电池板：


　　1、 LED灯 40W、 电流：1.67A


　　2、每日放电时间10小时，调功后实际按7小时计算（调功同上蓄电池）


　　3、电池板预留较少20％


　　4、当地有效光照以日均4h计算


　　WP÷17.4V ＝ （1.67A × 7h × 120％）÷ 4 h


　　WP ＝ 61W


　　实际恒流源损耗、线损等综合损耗在20％左右


　　电池板实际需求＝61W × 120％ ＝ 73W


　　实际电池板需24V /73W，所以需要两块12V电池板共计：146W


　　综合组件价格：正片电池板146W， 


　　蓄电池210AH 


　　40W LED灯： 


　　控制器（只） 


　　6米 灯杆 


　　三、40瓦备选方案三（带调节功率、带恒流）


　　采用自带恒流、恒压、调功一体控制器降低系统功耗、降低组件成本。


　　（实际降低系统总损耗20％左右，以下以15％计算）


　　1、 LED灯，单路、40W，24V系统。


　　2、 当地日均有效光照以4h计算，


　　3、每日放电时间10小时，（以晚7点－晨5点 为例）通过控制器夜间


　　分时段调节LED灯的功率，降低总功耗，实际按每日放电7小时计算。


　　（例一：晚7点至11点100％功率，11点至凌晨5点为50％功率。合计：7h）


　　（例二：7：00－10：30为100％，10：30－4：30为50％，4：30－5：00为100％）


　　4、满足连续阴雨天5天（另加阴雨**夜的用电，计6天）。


　　电流 ＝ 40W÷24V 


　　＝1.67 A


　　计算蓄电池 ＝ 1.67A × 7h ×（5＋1）天


　　＝ 1.67A × 42h


　　＝70 AH


　　蓄电池充、放电预留20％容量；路灯的实际电流小于1.75A（加5％


　　线损等）


　　实际蓄电池需求＝70AH 加20％预留容量、再加5％损耗 


　　70AH ÷ 80% × 105% ＝ 92AH


　　实际蓄电池为24V /92AH，需要两组12V蓄电池共计：184AH 


　　计算电池板：


　　1、LED灯 40W、 电流：1.67A


　　2、每日放电时间10小时，实际按7小时计算（调功同上蓄电池）


　　3、电池板预留较少20％


　　4、当地有效光照以日均4h计算


　　WP÷17.4V ＝ （1.67A × 7h × 120％）÷ 4 h


　　WP ＝ 61W


　　实际线损等综合损耗小于5％


　　电池板实际需求＝122W × 105％ ＝ 64W


　　实际电池板需24V /64W，所以需要两块12V电池板共计：128W 


　　综合组件价格：正片电池板128W，31元/瓦， 计：3968元


　　蓄电池184AH ，7元/AH 


　　40W LED灯： 


　　控制器（只） 


　　6米 灯杆