农村太阳能路灯设计与安装要点

夜间照明的需求，正从城市走向农村，路灯使人们告别了“日出而作、日落而息”的生活方式，丰富的夜晚文化生活，已经成为现代人们生活的一部分。云南太阳能资源丰富，太阳能路灯以其低碳环保、经济易行等特点，在我省新农村建议、扶贫开发等重大工程领域得到越来越多的推广。本文从太阳能路灯原理入手，介绍了太阳能路灯在设计与安装过程要重点关注的事项。

1 太阳能路灯系统原理

太阳能路灯由以下几个部分组成：光源、太阳电池组件及支架、小型太阳能控制器、蓄电池、灯杆几部分构成。如果系统配置的光源负载为交流负载，还需要配置逆变器。

1.1 光源

太阳能路灯选择的光源种类，是太阳能路灯的重要指标，普通太阳能路灯常选择低压节能灯、低压钠灯、无极灯、LED光源中的一种，或者采用两种以上的混合光源，以满足道路照明亮度和照度的设计规范要求。目前使用较多的为LED灯光源，其寿命长，可达100万小时，工作电压低，不需要逆变器，光效较高。

1.2 阳电池组件

太阳电池组件将太阳的辐射能转换为电能，通过控制器把电能在蓄电池中存储起来，以备夜间使用。目前使用较多的有多晶硅太阳电池和单晶

硅太阳电池。多晶硅太阳电池制作工艺相对简单，价格也相对较低，在太阳光充足日照好的中国东、西部地区，采用多晶硅太阳能电池较多。

1.3 小型太阳能控制器

控制器主要实现光伏组件对蓄电池的充电放电监控，能有效避免蓄电池过充电及深放电，延长蓄电池的寿命。同时好的控制器在温差较大时，能够对蓄电池温度进行补偿，有效保障太阳能路灯系统的正常工作。太阳能控制器应肩负路灯控制功能，具有光控、时控作用，完成夜间自动切控负载，便于阴雨天有效延长路灯工作时间。也需要具备过充保护、过放保护和反接保护功能，实现较高的性价比。

1.4 蓄电池

日照随季节的变动较大，太阳能光伏发电系统的输入电量波动也较大，而且路灯工作的夜间没有日照，所以太阳能路灯需求配置蓄电池为路灯夜间正常工作提供电能。铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池和Ni-H蓄电池是常用的蓄电池。蓄电池容量应与太阳电池容量、用电负载相匹配。通常简单来讲，太阳电池组件功率必需比负载功率高出4倍以上，系统才可以正常工作。太阳电池组件的电压要超越蓄电池工作电压的20%～30%，才能保证光伏组件给蓄电池正常充电。一般蓄电池容量比负载日耗量要高6倍以上为宜。

1.5 灯杆及灯具外壳

灯杆系统是把太阳能路灯集中固定的配件，由灯杆、灯具外壳和防护（防风和防潮）级别设计与安装组成。灯杆的高度应依据道路的宽度、路灯的间距，道路中对于路面的照度规范肯定。在灯具外壳设计中，既要考

虑美观同时也要考虑节能，在美观和节能矛盾时，大多数都选择节能灯具。灯杆还应满足防风和接地设计要求，对于灯具则要求达到相应的防护等级（IP）设计要求。

2 太阳能路灯设计原则

太阳能路灯设计，应该对照明设计要求和照明工作要求进行了解分析，理解其设计要求，掌握安装地的日照、风力等环境资源状况进行，结合照明安装的安全进行分析，首先设计出合格、合理，满足使用者要求的方案，然后进行实地研究，制定出合理的施工方案。

2.1 道路照度与适用范围

依据《城市道路照明设计规范》的要求，以现在投入运用的LED路灯为例，技术条件限制，LED功率偏小，功率常在30～80W之间，LED光源

平均光效50～80 Lx/w，道路照度较低，很难满足设计规范的要求。所以

太阳能路灯LED照明方案，仅仅适用于次干路、支路上，对于在主要道路使用应该慎用。

2.2 照明时间

太阳能路灯工作受气候影响较大，遇连续阴雨天气，无光照，太阳能路灯如果没有足够的蓄电池储备电能将无法工作。设计时应根据当地的气候状况，能保证连续工作时间5～7d；在设计时还应考虑，合理设计太阳

能电池板面积和输出功率，让其与蓄电池的容量相匹配。

2.3 防风、防雨、防雷接地