江苏天煌照明集团有限公司风光互补路灯设计方案现场效果图(组图)

风光互补太阳能路灯

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设计师：江苏天煌照明集团有限公司

风光互补路灯设计方案

实时渲染

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一、自然资源状况

进入 21 世纪，人类在实现经济社会可持续发展方面将面临重大挑战。资源有限和环保要求严格双重约束下的经济发展已成为全球热点问题。能源问题将更加突出，不仅是常规能源的缺乏，更重要的是化石能源的开发利用带来了环境污染、温室效应等一系列问题，这些问题都与焚烧煤有关。化石燃料。当前的环境问题很大程度上是由能源特别是化石能源的开发利用引起的。因此，要解决上述能源问题，实现可持续发展，人类只能依靠科技进步，大规模开发利用可再生清洁能源。太阳能、风能等清洁能源的开发利用以其独特的优势，必将在21世纪实现跨越式发展，最终在世界能源结构转移中发挥重要作用，成为主导21世纪后期的能源。

1.1 化石能源带来的问题

(1)能源短缺：由于常规能源有限且分布不均，世界上大部分国家能源供应不足，无法满足经济发展的需要。长期来看，全球已探明的石油储量只能用到2020年，天然气只能用到2040年，再丰富的煤炭资源也只能用两三百年。人类迟早会面临化石燃料枯竭的危机。

(2)环境污染：目前，由于煤炭、石油等化石燃料的燃烧，每年有数十万吨硫磺等有害物质抛向天空，造成严重污染对大气环境的影响，直接影响居民身体健康和生活质量；局部地区形成酸雨，严重污染土壤和水体，这些问题最终将迫使人们改变能源结构，依赖可再生能源的利用以及太阳能等清洁能源来解决这些问题。

(3)温室效应：化石能源的使用不仅造成环境污染，而且由于排放大量温室气体而产生温室效应，引起全球气候变化。提到全球议程，其影响甚至超过了对环境的污染，相关国际组织多次召开会议，限制各国CO2等温室气体的排放。

1.2太阳能资源及其开发利用特点

(1)储量的“无限”：太阳能是一种取之不尽的可再生能源，可用能量巨大。太阳每秒发出的能量约为1.6×1023kW ，其中，到达地球的能量高达8×1013kW，相当于6×109t标准煤。据此计算，一年到达地球表面的太阳能总量约为1.892×10130亿吨标准煤，是目前世界主要能源探明储量的万倍。太阳的寿命至少有40亿年。与人类历史相比，太阳可以源源不断地供应地球，可以说是无穷无尽的，相对于常规能源的局限，太阳能拥有“无限”的储量，取之不尽、用之不竭，这就决定了太阳能的开发利用将是最有效的人类解决问题的方法传统能源的短缺和枯竭。

(2)普遍存在：虽然由于纬度和气候条件的不同，太阳辐射不均匀，但与其他能源相比，太阳能在地球上大部分地区都有存在。它是普遍存在的风光互补太阳能路灯维修方案，可以就地使用，为缺乏常规能源的国家和地区解决能源问题提供了广阔的前景。

(3)清洁利用：太阳能与风能、潮汐能等清洁能源一样，在开发利用过程中几乎不产生任何污染，加上其储量无限，是一种理想的替代能源为人类。

(4)利用的经济性：太阳能利用的经济性可以从两个方面看。一是太阳能取之不尽用之不竭，接收太阳能不征收“税”，可以可以在任何地方使用；第二，在目前的技术发展水平下，一些太阳能的利用已经是经济的，例如一次性投资高的太阳能热水器，但其使用过程不消耗能源，而电热水器和燃气热水器仍在使用中。随着科学技术的发展和人类开发利用太阳能的技术突破，太阳能利用的经济性将更加明显。

1.风光互补路灯的三大特点

风光互补路灯照明系统是一种理想的道路照明自供电系统。该系统具有风能和太阳能产品的双重优势。风能/太阳能协同发电，电能储存于电池，智能控制开关，自动感应外界光线变化，无需人工操作。主要适用于城市道路供电和景观照明。

风光互补系统由风力涡​​轮机、太阳能电池板、LED路灯、电池组和控制器组成。风光互补系统的混合功率——风力发电机的额定功率加上光伏电池的峰值功率，共同为电池组充电。控制器控制风力发电机和光伏电池发挥各自的最大性能，同时保证电池不会过充，可以稳定电压，使系统工作在恒压充电状态。该系统无污染、无噪音、无浪费，是一种天然、清洁、可再生的能源。

二、技术方案

设计说明：

一、根据现场勘查，风光互补路灯安装位置位于道路两侧绿化带附近，风光互补路灯安装位置光在安装位置不需要阴影、建筑物等。降低风力涡轮机和太阳能光伏组件的充电效率。因此，我司建议风力发电机和太阳能光伏组件的安装高度高于周围树木的高度，以保证风力发电机和太阳能光伏组件的充电效率。因此，灯的高度设计为15米。

二、1、根据《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2006）

文章4.1.3 采用普通截光路灯平面对称配置灯具的高杆灯，间距与高度之比应为3：1，并应不超过 4 : 1。

2、本款风光互补路灯选用的LED光源光半径为20米。为保证该路段夜间的整体效果，没有暗区，因此设计灯间距为40米。

风光互补路灯系统效果图

三、设备选择

3.1.光源选择

光源是路灯专用的LED光源，具有以下特点：

散热器与灯壳一体化设计，LED与灯壳直接紧密连接，灯壳散热片和空气对流散热，充分保证了50000小时的使用寿命LED路灯。按每天工作10小时计算，其寿命也在10年以上，维护成本极低；灯壳采用铝合金压铸成型，有效散热，防水防尘。灯具表面经过抗紫外线防腐处理，灯具整体达到IP65标准； LED发出的光被控制在要求的范围内，提高了照明效果的均匀性和光能的利用率风光互补太阳能路灯维修方案，可以突出LED路灯的节能。优势。与传统钠灯相比，可节电60%以上；无不良眩光，无频闪。消除普通路灯不良眩光造成的眩光、视觉疲劳和视线干扰，提高行车安全；开机无延迟，上电正常

亮度，无需等待，免去传统路灯长时间启动的过程；绿色无污染：无铅、汞等污染元素，对环境无污染；结合太阳能是优秀的合作伙伴，充分发挥LED DC低压运行和节能环保的优势，太阳能光伏板与LED光源的结合可以为客户实现最佳性价比和高可靠性.

LED灯壳：高压铸铝材质，造型线条流畅，能有效降低风阻；

表面处理：适应气候变化、耐腐蚀、机械强度高；

灯罩：耐热防破坏钢化玻璃罩，曲面可自行清洗，高强度、高透明安全玻璃；

防护等级：IP65；

电气绝缘等级：I级

发光效率：110Lm/W；

结构：灯具结构科学合理，无需工具打开，便于维护和更换灯具

来源;

3.2粉丝选择

系统采用400W磁悬浮风力发电机，风机输出三相交流电

电，通过风光互补控制器给电池充电。磁悬浮风力发电机是

专为低风速地区的应用而开发，磁悬浮推力轴承用于风平衡

由于作用在叶轮上的压力引起的轴向压力增加而产生的轴向摩擦力，为了

在超大风速作用下叶轮旋转时，减少传统风机的轴向摩擦，

这对于提高风机转速、减少轴向摩擦、增加发电量具有重要意义

大;同时，风扇转子系统在旋转过程中的径向摩擦力可降低70%以上

开，摩擦阻力大大降低，启动风速1.5m/s，明显更好

对于普通的风力涡轮机。

一个。性能方面：新一代专利径向磁路永磁转子结构，无滑环，无励磁绕组，定转子间气隙大，使发电机在中低速发电中具有良好的性能，高效率和比功率高，适用于高速应用；

b.可靠性方面：采用磁悬浮轴承使整个转子处于微摩擦状态，辅助轴承采用特制宽系列双胶圈密封进口轴承（包括长寿命、耐高温润滑脂）;先进的真空浸没工艺使发生器具有可靠性高、寿命长、结构简单、免维护等特点，同时使发生器能够在极其恶劣的环境条件下可靠工作。

型号FD1.5-0.30/10C安全风速：50.0m/s

刀片直径：1.5m额定直流输出12V/24V

启动风速：1.5m/s 额定功率：400W

切入风速：2.5m/s过风保护方式电磁制动

额定风速：10 ​​m/s

3.3 块太阳能电池板

对于电池组件的选择，遵循以下原则：

在便于搬运的情况下选择大尺寸、高效率的电池模组；选择易于接线的电池模块；组件各部分均耐强紫外线（符合GB/T18950-2003橡塑管静态紫外线能量测量）。

太阳能电池的技术型号及规格

1）太阳能电池组件是单晶硅太阳能电池组件，使用寿命在15年以上。采用高强度、高透光率的太阳能专业进口钢化玻璃，外包装一层抗紫外线的薄膜。

2）寿命：≥25年；转换效率：≥15%

3）安装形式：与灯杆一体；

4）风阻：风速≥30m/S

5）使用寿命为25年的太阳能电池组件符合以下标准：GB/T9535《地面用结晶硅光伏组件设计、鉴定和选型标准》（IEC1215:1993）

3.4风光互补智能控制器

本系统选用的控制器为风光互补智能控制器，具有高效充电和多种自我保护功能。具体技术参数如下：

型号：EPFG24V-20

风扇输入：三相交流≤50V，P≤300W

光伏电池输入：DC50.0Vpm，I≤15A

输出电压：DC28.0V

●输入过压保护值：AC50±5V

●输出过流保护值：DC20A±1A

●电池欠压保护启动电压：DC21.0±0.3V

● 电池欠压保护恢复电压：DC23.0±0.3V

● 电池充满保护启动电压：DC28.0±0.2V

风扇卸荷箱功率：400W 尺寸：310×200×120mm

工作环境：环境温度-45℃～+65℃，相对湿度0～90%

3.5 节电池

电池安装在地下。由于电池在低温或高温环境下工作，其工作性能都会受到影响，特别是在低温下，其工作容量会下降很多，这是由电池的特性决定的。在地表以下1米-1.5米处，环境温度受地温影响显着，起到一定的“恒温”作用，冬天感觉比地表高，比地面暖和在炎热的夏天地面。地面温度低，有利于电池的性能。

3.6根灯杆

风光互补太阳能路灯的太阳能路灯杆设计要求及说明：灯杆必须满足10级抗风载强度要求。该系统用于高速公路和人行道照明。灯杆高度设计为15米，光源距离地面13.0米。采用一杆两灯式；此款式可根据客户的具体要求进行调整，或使用客户指定的灯杆款式，下管径不小于320mm，上管径不小于160mm，管壁厚度为≥6mm（镀锌前），优质钢材，必须热镀锌喷塑灯杆，使用寿命10年以上，杆体锥型、款式、外观颜色符合结构要求。另请参考以下标准设计。

CJJ45-9《城市道路照明设计标准》； CJJ89-2001《城市道路照明工程施工及验收规程》；由于风光互补路灯的独特性，风扇安装在灯杆顶部，组件安装离地（路灯）15米以上；其等效垂直面会承载风压，对整个灯杆构成一定的水平剪切力，灯杆剪切力的强弱。由于风压计算影响参数较多，计算复杂。参考我公司实际操作经验，灯杆壁厚为6mm。目前，我司在新疆地区安装的同壁厚灯杆，均经历秋冬季大风，未有路灯因大风损坏。在路灯结构设计中，除了强度因素外，还注重耐腐蚀、美观、新颖等，并结合当地自然环境。

3.7风光互补路灯配置

名称、规格、型号、数量、单位备注

风扇400W 1台

一个风光互补控制器

200W4 太阳能电池板

光源LED24V120W1灯

光源LED24V40W1灯

4节12V180Ah电池

2个电池盒

灯杆15米（双灯）1套

1套电缆附件

安装 1 盏灯

运输 1 盏灯