太阳能路灯设计

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2、太阳能LED简介
        太阳能是清洁、可再生优质能源。随着能源危机及日益严重的环境问题，太阳能照明技术的应用是我国太阳能发展的趋势。本项目是太阳能LED绿色照明，是一项有益于节能减排的环保项目。
太阳能LED路灯系统主要组成：
        太阳能光伏电池组件，LED灯具，路灯灯杆，智能控制器，太阳能专用蓄电池等。
太阳能光伏电池组件
        太阳能光伏电池组件采用高效率太阳能电池片、一流的生产工艺和制造设备，按照国际标准，生产高效率、优质的多晶硅太阳能电池组件。其产品具有性能好、转换效率高、寿命长、耐侯性和抗冰雹防水能力强等特点。
        太阳能光伏电池组件采用低铁超白高透光率钢化玻璃，优质封装材料，铝合金边框，产品出厂经过多道工序严格检测，确保产品性能稳定、可靠和组件的优良品质。
        太阳能光伏电池组件的技术指标：
        太阳能电池板类型：高效多晶硅
        光电转换率：18-25%        峰值电压：〉17.4V
        工作电流：7.0A            短路电流：7.2A
        开路电压：18 V            使用寿命：20-30年
太阳能单颗集成式新型大功率LED灯具
        我公司生产的太阳能LED照明灯具采用静电涂装新技术，以FP专业建材涂料为主，可以满足客户对产品表面色彩及环境协调一致的要求，灯具的透光罩材料采用进口德国PC料，透明度高、耐老化、耐高温，黄化率3000小时无变化。同时产品自洁性高、抗蚀性强，耐老化，适用于任何气候环境。加工工艺设计为热浸锌的基础上涂装，使产品性能大大提高，达到了最严格的AAMA2605.2005的要求，灯具密封采用耐高温硅橡胶垫，确保灯具的防护等级达到IP65，其它指标均已达到或超过GB的相关要求。
技术指标：光效：100LM/W       工作电流：350ma
        工作电压：20-30V    色温：3500K—7000K
        光束角：蝶形矩形光斑120°  显色指数：0.85Ra
        寿命：5万-10万小时
太阳能专用控制器
        具备过充保护、过放保护、光控、时控与防反接功能，同时防止蓄电池过充电及深度充电。太阳能控制器应兼有灯具控制功能，具有光控、时控功能，并应具有夜间自动切控负载功能，便于阴雨天延长灯具工作时间。充放电控制器必须要有以下几个特点：①防反充电控制；②防过充电控制；③防过放电控制；④温度补偿。
        控制模式一般分为三种：光控启动、光控关闭；计时控制启动和计时控制关闭；光控启动、计时控制关闭。
路灯灯杆
        本项目所用的太阳能LED路灯灯杆，是采用国际上先进的热浸镀锌防腐处理工艺，符合GB/T13912-2002《钢铁制品热镀锌层技术要求》标准、《钢铁制件的热浸镀锌》标准，表面处理则采用耐候性彩色喷涂新技术，可满足广大客户对产品表面色彩与环境协调一致的要求，同时适应不同的环境条件。
        太阳能LED路灯系统图：
       
太阳能LED优点：
第一节能：我公司太阳能LED路灯采用美国进口芯片自主封装的高亮大功率LED发光二极管做光源，发光效率达90%以上，显色指数高，无频闪、无眩光、视觉效果好。
第二零消耗：太阳能LED路灯，是采用太阳能光电板进行光电转换供晚上路灯负载所用，太阳能光电板，长寿命，免维护，安全，一次性投资，长期受用。
第三寿命长：太阳能LED路灯采用先进的系统集成技术、巧妙的散热结构、以及高分子材料的应用，寿命长达 6万小时以上。
第四维护量低：太阳能LED路灯采用铝合金压铸灯壳，防水、抗冲击、抗氧化、防震能力强；内装特殊设计的散热翅片，适合不同季节、不同天气温度长时间使用。太阳能LED路灯独立运行，互补干扰，不受外界环境影响，减少维修所带来的不必要麻烦和费用。 第五绿色环保：废弃物可回收，没有污染；不含有汞成分。 第六安全：太阳能LED照明是一种固态照明，低压产品，安全，可以有效防震、防爆，对于类似震动比较大的高速公路、桥梁和对安全性要求更高的隧道和矿井等尤其适用。 第七适应范围广：太阳能LED绿色照明，低温启动正常,响应速度快，对使用环境要求较低。更适合城市道路、居住区、工业区、人行道、广场、公园、学校、别墅、庭院等场所的照明。
3、方案设计
设计依据：
    依据我国《城市道路照明设计标准》（ CJJ45-91）
   GB7000.1-2002《灯具一般安全要求与实验》
   GB7248-1987 《电源的安全要求》
   GB7000.5-2005《道路与街道照明的安全要求》
   CIE127-1997 《LED测试方法》
        太阳能资源Ⅱ类及以上可利用地区。
二、设计说明
        目前国内照明方案主要有两种，一是传统的高压钠灯，二是LED灯，在本项目中我公司在对以上两种产品的照明效果、日常维护、运行成本、初期投资、安全因素等各项指标进行了全面细致的综合评估后，决定选用全部采用LED灯作为照明光源的设计方案。
        LED灯具是采用固体半导体材料作为光源的灯具，它具有传统灯具不可比拟的优势，是新一代带有革命性影响的照明产品。但是目前市场上LED产品很多都存在散热差、光源不能更换的问题，极大地影响着灯具的使用寿命。我公司通过大量的科学研究，并采用新的技术，较好地解决了LED灯具的散热问题，有效地提高了灯具的使用寿命。我们正在申请散热方面的专利保护。下面以路灯为例将LED路灯与普通纳路灯进行比较：
        LED路灯与普通高压钠路灯对比表
项  目        LED路灯        普通高压钠灯
功率        90W        400W
寿命        5-10万小时        1.2-1.8万小时
发光效率        80～150流明/瓦        90～180流明/瓦
发热量        5%-8%        45%-60%
实际耗电        38W+66W        180W+300W
日运行电量（10小时/天）        0.945度        1.4度
年运行电量        344.9度        511度
表面温度        很低（50-70度）        很高（300-400度）
显色性        高≥80%        低（30%-50%）
镇流器和触发器        不需要        要
维护        次数少，费用低        频繁，费用高
色温        4000-6000K        2000-3500K
炫光        无        较强
启动效率        瞬时启动，可频繁启动        启动慢，无法频繁启动
备注        1、35W+60W LED路灯与150W+250W普通高压钠灯照明效果相当。
2、运行费用按每天工作10小时计算
        由图表得知，LED具有能效高，寿命长，节能环保等优点。
        LED的结构决定了它是最理想的替代传统的光源，它有着广泛用于生活照明，工业，路灯等。
LED创新点
1、大功率LED灯具使用寿命长，光源寿命50000小时以上，是传统灯的5～10倍。散热器与灯壳一体化设计，充分保障了LED散热要求及使用寿命。先进的封装工艺确保LED的高可靠性，良好的散热确保LED工作在允许的温度下，两者相结合充分保障了LED的超长使用寿命。
2、外观轻薄，可有效降低风阻，减轻灯杆的负荷，增强安全系数。
3、工作温度低，LED光源属于冷光源，散热良好时，其工作温度低于60℃，不会引起灯罩老化发黄。。
4、耐冲击，抗震力强，无灯丝和玻璃外壳，没有传统灯光碎裂的问题。
5、采用单体椭圆反射腔配合球状弧面来设计，针对性地将LED发出的光控制在需要范围内，提高了灯具出光效果的均匀性和光能的利用率，更能凸显LED灯节能的优点。
6、绿色环保。不含铅，汞等污染元素，对环境没有任何污染。
7、发光效率高。LED在现有条件下发出光的效率90-100lm/w。该路灯节能效果明显，与传统的高压钠灯路灯相比，在得到相同的路面照度前提下，节约电能50%以上。
照明灯具的设计
         项目照明的设计要从四个方面服务于公共照明需求，也就是应满足空间环境和公共设施的夜间功能性要求，还应立足于为居民创造一个优美的居住区环境。使居住区不仅有生活居住气息，而且反映出生气勃勃的时代精神风貌。在太原市东坪村采用太阳能LED绿色照明，为居民创造一个明朗、大方、优美、整洁的生活环境的同时，也体现城市照明的艺术性，为人的夜间活动提供多层次的光环境，体现城市照明的可持续发展。
太阳能照明灯具方案的确定
        按照市政照明标准以及公共照明的要求，决定在太原市东坪村安装太阳能LED庭院灯18套。
        三、路灯功能描述：
    可靠性：系统在连续3-5个阴雨天能正常供电。
    路灯结构：单颗集成式LED光源24w，高效光伏电池120；航空铝压铸灯体；高强度PVC料；钢制灯杆高6米，村头安装5套，篮球场安装5套，广场安装8套，共计安装数量18套。
     照明时间：每天照明10小时，连续阴雨天可工作3-5天，使用寿命大于5万小时 。（根据太原市杏花岭区东坪村的实际情况，设计的方案详见具体配置）
        系统配置
部件        型号及规格        数量        备注
太阳能电池        120W        1 块        多晶硅光伏电池
太阳能控制器        ST2410        1 台        智能型
LED专用控制器        10A/24V        1台        恒流型
蓄电池        90AH / 24V        2 套        太阳能专用免维护式
光源        24WLED灯        1 套        高效集成式LED灯
灯具        24WLED灯专用        1 套        航空铝制造
钢制路灯灯杆成套        6米高        1 套        包含地脚笼、太阳能支架
电源箱                1 箱        可选配
电缆                1 套        2．5平方铜线
1、初始成本  
        本方案需要安装24W太阳能LED路灯18套，两灯间距15米，使用以10年为例，进行单套成本及综合经济效益分析对比。（该路段采用24W的太阳能LED光源，其照明亮度光通量相当于高压钠灯100w，进行投资成本对比）
设备部件        太阳能LED路灯        高压钠灯
额定功率（W）        24        250
灯杆（m）        1600        1600
光源        1600        580
灯具        2284        2150
镇流器        0        650
触发器        0        650
太阳能电池        2700        0
LED专用控制器        800        0
智能控制器        700        0
太阳能专用蓄电池        2900        0
基础建设        750        3200
合计        13334        8830
       
单套太阳能LED路灯与高压钠灯在10年寿命期内的投资对比：
设备部件        太阳能LED灯        高压钠灯
功率W        24        250
数量        1        1
单价        13334        8830
天耗电量（度）        0        3.375
10年内耗电量（度）        0        12318.75
电费（0.8元/度）        0        9855
光源数量        0        4个×580
蓄电池        1个*1000        0
电力增容及其他配件        0        2000
10年内维护费用        0        3000
共计        14334        26005
        （LED实际消耗电量=1.05*W*H/1000;高压钠灯=1.35*W*H/1000）
        2、综合效益比：
种类        数量
（套）        额定功率
（W）        每天耗电量
（度）        年耗电量
(度)        10年总耗量
（度）
太阳能      LED路灯        1        24        0        0        0
高压钠灯        1        250        3.375        1231.9        12318.75

3、环境效益比：
        据环保专家测算：每节约1度电，就相应节约0.4公斤标准煤、4升净水，同时减少0.272公斤碳粉尘、0.997公斤CO2、0.03公斤SO2，0.015公斤CO.
环境效益比        功率W        节电量        减少CO2        节煤吨        SO2吨        CO        粉尘吨
太阳能     LED路灯        24        221737.5        4.91        88.695        6.65        3.33        60.31
太阳能LED路灯投资预算
项目内容        单价（元）        数量（套）        总金额（元）        备注
杏花岭区东坪村太阳能路灯        13334        18        240000        其中向太原市科技局申请4万元

solar2006

拿24WLED灯跟250W钠灯比？亮度方面怎么不比较一下！！！

runrun20080808

solar2006 发表于 2012-5-10 11:08
拿24WLED灯跟250W钠灯比？亮度方面怎么不比较一下！！！

别看LED功率小，但是在有效区域光通量表现一点不差。50WLED灯应该和250钠灯差不多了