一 系统介绍
随着地球资源的日益贫乏,基础能源的投资成本日益攀升,各种安全和污染隐患可谓是无处不在。太阳能作为一种“取之不尽,用之不竭”的安全、环保新能源越来越受到重视,在照明领域中得广泛的应用,因为太阳能照明灯有着以下几个优点。
● 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,然后用不锈钢螺丝固定就可。
● 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。
● 安装简单.免维护.
● 节能环保,符合国家节能环保要求,响应对新能源的使用要求.
● 提升城镇管理形象.树立节能降耗与新能源的城市旗帜.
太阳能照明安全无隐患、节能无消耗、绿环保、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。
太阳能照明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。
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不足1平方米的光伏电池板每年可发电200余度;一个56W的LED节能灯,相当于150W的高压钠灯,每天应用6个小时的话,一年才用120度电。二者倘若结合应用,电力消耗仅为传统路灯照明光源的十分之一。
据统计,我国照明用电量已占总用量的12%。按照我国提出的“中国绿照明工程”,照明节电已成为节能的重要方面。目前的照明节能潜力很大,一般节能方案均能达到节约20%~35%,按保守的数量采取20%的计算,全国节约的电能价值非常巨大。而太阳能LED照明的推广应用,让“绿照明”实现了新的跨越。
据统计,以一个中型城市为例,按有5万余盏路灯计,若全部采用太阳能LED路灯代替的话,则一年节电近亿度,合计7000万元人民币,则整个城市每年节省煤炭50000吨,减少二氧化碳排放110000吨。假设全球30%的路灯转而使用太阳能LE
D集成照明系统,粗略计算这些措施可以减少2.60亿吨全球二氧化碳排放量和4600亿千瓦时用电量。而这些数字相当于印度的全年用电量、日本全年用电量的一半或中国全年用电量的四分之一。
以已经调查过的城市济南为例.济南市的2000个行政村全部安装太阳能路灯,按照一个村装20盏(30W)来计算。发电量约为120万千瓦时,相当于每年可节省标准煤480多吨,减排灰渣约336吨,减排二氧化碳约900多吨,减排二氧化硫约36吨,减排可吸入颗粒物约6吨,真正为农村绿生态建设做出实实在在的贡献。
1、系统基本组成简介 系统由太阳能电池组件部分(包括支架)、光源、控制箱 (内有控制器)等几部分构成;太阳能电池板光效效率较高,对系统的抗风设计非常有利; 蓄电池箱做地埋式设计,美观耐用、方便更换;蓄电池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免维护铅酸蓄电池,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; 2、系统原理
3、系统设计思想:
一盏太阳能路灯为一套独立供电系统,光源采用高光效、高节能性的LED节能灯,该产品光效可达80lm/W,节能效果可达55%,是目前应用于太阳能照明方面最好的一款光源产品。蓄电池采用地埋式,蓄电池箱采用防腐材料加工而成,可有防盗、防水、易于维修等作用。
二 设备选型及介绍
1 太阳能电池组件设计选型
设计拟采用SunboST070-12ST型单晶硅太阳电池组件。
2 路灯充电控制器选型
设计拟采用Sunbo SPC10N型路灯充电控制器。
主要特点:
1、使用了单片机和专用软件,实现了太阳能直流路灯智能控制;
2、具有纯光控模式,光控开启+定时延时关闭模式,通用控制器模式;
3、具有过充、过放、电子短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制;
4、高效PWM充电方式,具有温度补偿控制;
5、直观的LED发光管指示当前蓄电池状态,让用户了解使用状况;
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6、所有控制全部采用工业级芯片,能在寒冷、高温、潮湿环境运行;
7、取消了电位器调整控制设定点,而利用了Flash存储器记录各工作控制点,消除了因电位器震动偏位、温漂等使控制点出现误差降低准确性、可靠性的因素。
产品说明:
本控制器专为太阳能供电的直流路灯设计,也可作为普通控制器使用。具有纯光控即靠光强自动启动和关闭,光控启动+定时延时关闭,定时关闭时间可调整;具有短路、过载、独特的防反接保护具有充满、过放自动关断等全功能保护措施,充电指示、故障及过放指示。
本控制器通过单片机对蓄电池的端电压、放电电流、环境温度等涉及蓄电池容量的参数进行采样、计算,利用高效PWM蓄电池的充电模式,以及过放电压为放电率曲线补偿修正的准确性过放控制,符合蓄电池本身在不同的放电率下有不同的放电终了电压的特性,保证蓄电池工作在合理的状态,延长蓄电池的使用寿命。系统原理图如下:
技术参数
型号 | SPC10N | SPC15N |
最大充电电流 | 10A | 15A | 箱包提手
最大负载电流 小球归位 | 10A | 15A |
艾叶提取物系统电压 | 12V/24V |
过载、短路保护 | 12.5A/60s,15.0A过载保护,20A短路保护 |
空载损耗 | ≤20mA |
均衡充电电压 | 14.8V/29.6V |
快速充电电压 | 14.4V/28.8V |
浮充电压 | 13.6V/27.2V |
低电压保护电压 | 11.2V/22.4V |
低压恢复电压 | 12.6V/25.2V |
温度补偿 | -5mV/℃/2V |
光控开启 | 光强启动信号10-15Lex延时10min后开启 |
定时状态设置 | 8种,见“工作状态设置” |
工作温度 | -35℃~+50℃ |
防护等级 | IP22 |
尺寸 | 145×92×30mm |
重量 | 120g |
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调试方式:此方式用于光控、时控下的系统调试使用,只取消了判断光信号控制输出的10分钟延时,保留其它所有功能。有光信号即接通负载,无光信号即关断负载,方便安装调试时检查系统安装的正确性
工作状态设置 | | | | | |
工作方式 | 拔码开关 | 工作方式 | 拔码开关 | |
纯光控启动、关闭 | 0 | 光控启动+8小时延时关闭 | 4 | |
光控启动+4小时延时关闭 | 1 | 光控启动+10小时延时关闭 | 5 | |
光控启动+5小时延时关闭 | 2 | 通用控制器(无光控、定时) | 6 | | 用控制器背面的数字拔码开关进行工作状态设置,其中8、9为空闲。 |
光控启动+6小时延时关闭 | 3 | 调试 | 7 | |
接线排 | | | | | |
3 免维护蓄电池选型
美国CHAMPION阀控式密封免维护铅酸蓄电池是美国领先公司GUIDING INC历尽四十余年不断创新的结晶。为亚洲市场开发的NP系列和GM系列电池更是积累四十余年生产经验的成功之作。优良的品质、卓越的性能受到用户的广泛赞誉。其高能密度、全密封结构、使用寿命长、高可靠性及良好的服务为客户提供了更大的便利。