6m30W路灯系统设计说明书.doc

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GIGASOLAR

广西桂林市新农办阳光惠农工程

6米30W路灯工程方案书

技

术

标

书

编制：

尹应林张清春朱军

部门：

项目事业部

二零一一年十一月二十四日

一概述3

二使用地区介绍3

2.1地理位置

2.2气象、气候

2.3桂林市主要气象分析

三设计原则5

3.1设计思想

3.2系统参数

3.3系统计算

四产品选型7

4.1太阳能电池组件

4．2控制器

4．3全密封胶体免维护蓄电池

4.4太阳能LED路灯灯头

五供货配置表14

一、概述

太阳能的发展推动了各种新型应用产品的改进完善，使得产品的应用越来越广泛。

太阳能路灯由于不需要架设输电线路或挖沟铺设电缆；省去了配电柜及路灯之间的配线工序；不用专人管理和控制；可方便地安装于各种无遮挡阳光的场合；既无大的线损，又不消耗常规电力能源，节能又环保，正越来越受到市场的青睐。

太阳能路灯系统由太阳能电池组件、蓄电池组、智能控制器、高效光源、灯架/杆等组成。

系统工作原理是：

在智能控制器的控制下，白天太阳能电池组件向蓄电池组充电，晚上蓄电池组提供电力给光源负载。

智能控制器能够在任何条件下（阳光充足或长期阴雨天）确保蓄电池组不因过充或过放而被损坏，同时具备光控、时控、温度补偿及防雷、反极性保护等功能。

控制器采用先进的无触点控制技术，先进的光控功能可以实现晚上自动开亮，天亮自动关灯；也可以实现光控开灯定时关灯，而且可以具有夜间主副光源自动切换的功能。

二、使用地区介绍

2.1地理位置

桂林市（简称“桂”），位于广西壮族自治区东北部，地处北纬25°19'；东经110°18'，湘桂走廊南端。

东、北与湖南省相邻。

湘桂铁路与漓江纵贯，有321、322、323三条国道穿过。

桂林是广西壮族自治区最重要的旅游城市。

享有山水甲天下之美誉。

桂林市地处南岭山系的西南部，平均海拔150米，典型岩溶地貌，是世界著名的风景旅游城市和历史文化名城。

桂林市辖5个辖区、10个县、2个自治县，人口约500万。

2.2气象、气候

桂林地处低纬，属中亚热带湿润季风气候。

气候温和，雨量充沛，光照充足，四季分明，气候条件十分优越。

桂林“三冬无雪”、“四季常花”年平均气温在摄氏19度左右，夏季多雨，降雨量接近1000毫米，占全年降雨量一般以上。

冬季平均气温在摄氏8度左右，基本无大雪。

2.3桂林市主要气象分析

桂林年平均温度，降雨量，风速

气象要素

单位

数值

多年平均气温

℃

18.8

多年平均日照时数

小时

1298.44

多年平均降水

160.2

多年平均大气压

Kpa

99.4

多年平均相对湿度

74.5

多年平均风速

米/秒

2.55

桂林基本基本气候情况（1971-2000年资料统计）

1月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

平均温度（℃）

7.9

9.3

12.9

18.7

23.0

26.3

28.0

27.9

25.3

20.7

15.4

10.5

平均最高气温（℃）

11.5

12.8

16.4

22.7

27.1

30.4

32.5

32.6

30.3

25.5

20.2

15.2

极端最高气温（℃）

26.2

32.8

33.7

34.1

35.4

36.6

38.5

37.8

36.9

34.7

31.4

25.9

平均最低气温（℃）

5.4

7.1

10.4

15.9

20.1

23.4

24.8

24.5

21.9

17.3

12.0

7.3

极端最低气温（℃）

3.6

2.3

0.6

4.8

11.2

14.6

13.2

19.8

13.9

6.1

0.7

3.3

平均降水量（毫米）

63.4

96.7

136.7

247.4

351.7

346.9

231.3

173.3

81.8

85.7

63.6

42.8

降水天数

15.1

15.5

18.0

20.2

19.0

17.5

16.1

14.8

8.2

9.7

8.7

9.1

平均风速（m/s）

3.3

3.0

2.4

2.1

1.7

1.5

1.6

2.4

3.0

广西桂林地区月平均峰值辐照；（MJ/㎡）

一月

二月

三月

四月

五月

六月

七月

八月

九月

十月

十一月

十二月

年总辐射

4.69

6.95

9.31

8.14

14.82

14.75

17.61

16.22

17.29

10.82

11.17

7.04

4230.90

广西桂林当地日照峰值计算：

桂林当地年水平辐照量为4230.90MJ/㎡

方阵面上辐照量为4230.90MJ/㎡÷cosφ=4674.39MJ/㎡（φ为桂林当地纬度角。

）

年峰值日照小时数为：

4674.39MJ/㎡÷3.6=1298.44h

每日峰值日照时数为：

1298.11h÷365=3.56h

经修正计算取桂林地区每日峰值日照时数为3.5h进行计算。

三、设计原则

3.1设计思想

本设计采用目前国际上流行的“全年均衡冬半年最大”的接收太阳能辐射量的光伏系统设计原则，既根据蓄电池均衡充电的要求，使夏半年和冬半年在组件面上的日辐射量相等，同时还要使组件上冬半年的日辐射量尽量达到最大值，从而增加组件在太阳辐射强度较弱月份的发电量，以此来确定太阳能电池组件面的最佳倾角及其最佳发电电流值，同时统计出全年累计最大的连续亏欠电量，结合适当的蓄电池放电深度，确定出太阳能电池组件和蓄电池的合理搭配容量。

3.2系统参数

3.2.1设计条件

1）基本要求：

连续阴雨天5天,两个阴雨天之间的间隔最短25天。

2）气象数据：

广西桂林经度110°18':

，纬度25°19，年平均日有效光辐射时间为3.5小时。

3）安装海拔高度：

150m，平均气温18.8℃；

3.3系统计算

太阳能路灯设计计算如下：

（1）选取90Wp标准组件为系统电源配置

（2）灯源为30W、12VLED灯具

每日灯具耗电量为30W÷12V×10h=25Ah

系统损耗：

10%

每日系统耗电量为20Ah÷（1-10%）=22.23Ah

（3）所需太阳能电池组件的总充电电流为：

（22.23×1.02）÷（3.5×0.9）=7.2A

式中：

1.02------20年内太阳能电池组件衰减、方阵组合损失、尘埃遮挡等综合系数。

3.5-------广西桂林年均峰值日照小时数。

0.9-------蓄电池的充电效率。

（4）所需太阳能电池组件的并连数

7.2A÷4.81=1.5≈2

（5）蓄电池容量计算

22.23Ah/d×（5+1）÷0.7=190.5Ah≈200Ah

选用12V/200Ah型蓄电池1只。

光伏系统电压

12V

峰值日照时间

3.5h

连续阴雨天

最低温度

-3.6℃

负载

30W/12VLVD

总功率

30W

工作时间

10h/d

所需能量

300Wh/d

系统损耗

10%

总计

333.4Wh/d

蓄电池充放电功率及匹配系数

70%

线路损耗及环境因素

0.85

太阳能组件功率

180Wp

年平均每天峰值日照时间

3.5h

每天耗电量

333.3Wh/d

蓄电池容量

200Ah

放电深度

70%

四、产品选型

4.1太阳能电池组件

太阳能电池组件寿命为25年。

采用吉阳太阳能电力有限公司产品,该公司全面通过ISO9001:

2000国际质量体系认证，已获得TUVIECCE和UL等国际权威认证的光伏企业，是高品质光伏系统工程的体系保证。

具有强大的产品供应支持和强大的技术保证体系。

规格：

电池组件型号CUC125-M36-90W，功率90Wp，开路电压22.32V,短路电流5.4A；峰值电压18.72V，峰值电流4.81A，净重7.5Kg。

型号

CUC125-M36-90W

开路电压（Voc）

22.32V

峰值电压（VPmax）

18.72V

短路电流（Isc）

5.4A

峰值电流（Ipmax）

4.81A

电池片规格（dimensionofmodule）

1191x538x35

电池片数量（No.ofcells）

36Pcs

规格（cell）

单晶125mmX125mm

系统电压（systemvoltage）

1000V

工作温度（operatingtemperature）

-40℃-+85℃

技术参数

u该产品具有如下特点：

u组件由36片单晶电池串联组成

u配有标准的支架系统，安装孔。

u使用寿命大于20年。

u采用防尘接线盒，保证接线的安全可靠。

u银白色铝合金边框，高透光率的钢化玻璃。

组件选材方面：

电池片：

采用单晶硅太阳电池，电池的减反膜为增强等离子化学气象沉积的氮化硅膜，电池的转化率在14.5%以上。

组件边框：

组件边框是由优质铝合金边框制成，其表面氧化膜厚度为15微米。

组件边框设有方面安装的孔，完全满足估计权威机构的认证。

封装材料：

采用进过TUV认证的抗老化EVA和耐候性好的优质TPT材料层压而成。

接线盒：

组件的接线盒是根据目前国际市场太阳能发电要求进行设计和制造的，采用了优质的PP0材料作为接线盒外壳和内绝缘材料，并配置了两个旁路二极管以减少热板效应，接线盒具有很好的密封性和防水性。

4．2太阳能路灯控制器

太阳能路灯控制器采用北京汇能精电科技有限公司生产的24V/15A型路灯专用控制器Tracer-1206RN，控制器具有12V/24V自动识别功能，具有防过充、防过放、电子短路、防过载、防反接、自动温度修正等保护功能，采用PWM充电方式，工业级芯片光控启动，定时关闭。

具有避雷功能。

4.2.1技术参数

主要技术参数：

Tracer-1206RN

电气参数

电气参数描述

具体参数

额定系统电压

12/24VDC自动识别

额定蓄电池电流

10A

蓄电池端子最大允许电压

32V

最大光伏输入电压

60VDC

最大光伏输入功率

12V130W

24V260W

静态损耗*

<10mA（24V）

充电回路压降

≤0.26V

放电回路压降

≤0.15V

通信

TTL232电平/8针RJ45接口

环境参数

参数值

工作环境温度范围

-35℃到+55℃

储存温度范围

-35℃到+80℃

湿度范围

10%-90%无凝结

防护等级

IP30

机械参数

参数值

外形尺寸

156mmx97mmx68mm

安装孔尺寸

147mmx60mm

安装孔大小

Φ5

接线端子

4mm2

净重

0.55kg

主要特点：

·12/24V自动识别

·创新性的最大功率点跟踪技术，可显著提高太阳能系统能量利用率

·具有广泛的适用性，自动识别白天/黑夜

·路灯的定时时段1~15小时可调

·独特的双时段控制，增强了路灯系统的灵活性

·密封、胶体、开口式三种类型铅酸蓄电池充电程序可选

·采用温度补偿，自动调整充放电参数，提高蓄电池使用寿命

·控制器具有过充、过放、过载、短路自动保护功能

·任意组合的光伏组件及蓄电池反接自动保护功能

·RJ45接口可以与MT-3显示单元进行通信，方便查看控制器的运行参数

4.2.3保护功能

²具有短路、过载、和独特的防反接保护。

²充满、过放自动关断、恢复等全功能保护措施，详细的充电指示、蓄电池状态、负载及各种故障指示。

²本控制器通过电脑芯片对蓄电池电压、光电池电压、放电电流、环境温度等参数进行采样，温度补偿修正的高准确控制。

²并采用了智能高效的PWM模糊充电方式对蓄电池进行充电。

4．3全密封胶体免维护蓄电池

蓄电池采用汇众电源公司的产品，该公司通过了ISO9001质量体系认证，CE认证，蓄电池生产许可证，并且对太阳能光伏发电储能做出了专用储能蓄电池，更加专业化。

本方案采用6-GFMJ-20012V200A胶体太阳能光伏专用胶体储能蓄电池。

产品主要用途：

u太阳能、风能发电储能

u电信、移动、铁道等各种通信、信号系统备用电源

u电力系统、核电站备用电源

u电动汽车、电动助力车等动力电源

uUPS、应急照明等备用电源

u舰船、海事等备用电源

产品特点：

u电池的电解质含有气相二氧化硅的胶体物质，呈凝胶状态，不流动、无漏露、无酸液分层现象，电池槽、盖采用ABS材料热封方式，使用、运输中无漏液的危险，安全可靠。

u胶体注入时为稀溶胶状态，亲水性好，分散均匀，可充满电池内所有空间。

电池在高温及过充电的情况下，不易出现干涸现象。

u电解液对板栅的腐蚀大大减少，有效延长电池寿命

u充电过程中失水极少，可完全杜绝充电不转灯现象，防止电池充鼓，提高电池可靠性，延长电池寿命

u有效改善电池深放电后的恢复能力

u采用进口安全阀，开闭阀压力恒定，可靠性高，可避免蓄电池外壳膨胀、破裂和电解液干涸现象。

安装注意事项

（1）将电池固定好，避免受振动和冲击。

将电池固定在机器内部以后，长时间使用时，请勿倒立使用。

固定电池时，注意不要将固定电池用的装置（或粘用标识）压住上盖，上盖下面有排气阀。

如果压住覆盖在排气阀上的上盖，电池内产生的气体就不能逸出。

（2）由于电池在充电或存放过程中会产生易燃性气体（氢气），所以不要把电池放置在有火花的地方（开关、保险丝等）

（3）不要使用密闭容器和具有积存易燃气体构造的容器盛装电池。

为避免积存易燃气体，请使用上、下带有通气孔的电池容器。

如积存易燃气体，起火时会毁坏NP电池的容器。

（4）把电池放入设备内使用时，为防止电池的温度上升，最好把电池设置在机器的最下部，并且在排列电池时，要使电池之间的温度差在3℃以下，还要考虑容器的换气孔等等。

另外，避免电池接触机器的内壁或相互接触。

（5）不要将电池放置在发热物体旁边（如变压器等）。

（6）使用多个电池时，注意爱乐电池间的连线正确无误，注意不要短路。

（7）接线时，注意不要把极性搞错。

　　把NP电池接到充电器或负载上时，要先把线路的开关处于关闭状态。

使用螺栓连接24Ah及以上电池铅合金端子时，应先在端子上涂上防锈剂（凡士林），须按下表扭矩值拧紧。

如不够紧，出现松动，大电流流过时会出现火花、危险。

连接以后，在螺栓螺母及连接导体的接触处薄薄涂上一层防锈剂。

4.4太阳能LED路灯灯头:

光选用谱电子科技有限公司生产的LED灯，谱电子科技有限公司九八年成立于香港九龙,是当时国内最先进入光电产业的企业之一，1999年在大陆建立第一个生产厂——光谱电子科技有限公司，其产品以研发、生产、应用、销售为一体，以先进的技术、优良的品质、完善的服务一致得到广大中外客户的好评。

功能特点：

①没有易损坏的电极和灯丝。

工作寿命达到达10万小时，寿命是普泡的确100倍。

②高光通量维持率（2000小时为95%，6000小时为85%）降低维修成本。

③有效光通量达到120lm/W（瞳孔流明每瓦）。

较小的功率即可得到较多的有效光通量（瞳孔流明数）

④功率因数最高可达0.95。

在相同亮度下可节约30%的电费。

⑤电磁感应发光照明。

产生热量少，灯温很低可用抛光铝材做反光罩,节省灯罩制造成本。

⑥宽电压工作。

应用范围广，易安装方便使用。

⑦CRI>80（Ra），宽色温范围。

可提供多种光的颜色，白色光接近自然太阳光。

可正确还原物体原色，消除了钠灯色温过低和汞灯色温过高引起的催眠情绪和压抑情绪，使观察者倍感舒适。

⑧没有光污染。

光分布专为道路照明设计，除照亮道路本身，对周围环境没有光污染；

灯头特点：

l灯具配件齐全，无机械损伤、变形、剥漆和破裂等现象，

l采用压铸工艺，反光器抛光氧化处理，反光效果好，表面无划痕。

l透明罩的透光率90%以上，无气泡和裂纹。

l灯具防护等级为IP65。

4.6灯杆