太阳能道路照明装置的设计[1]

 　　2、灯具的悬臂长度不宜超过安装高度的1/4，灯具的仰角不宜超过15°；

      3、灯具的安装高度（H）、间距（S）与路宽（W）和布置方式间的关系如下：

　　2.3光源选择

      太阳能路灯光源的选择原则是选择适合环境要求、光效高、寿命长的光源。同时为了提高太阳能发电的使用效率，尽量选择直流输入光源，避免由于引入逆变器而带来的功率损失（由于小型逆变器的效率比较低，一般低于80%）。

　　常用的光源类型有：三基色节能灯、高压钠灯、低压钠灯、LED、陶瓷金卤灯、无极灯等。现针对应用最多的太阳能灯具光源加以分析比较：

　　下表为常见直流输入光源的特性表：

　　具体选用时参照道路状况和客户要求进行选择，需要注意的是各种光源都有一定的功率限制和常用规格，选择功率时尽量选择常用的光源功率。近年来也出现了一些新型的光源，如混光型节能路灯灯具，将高显色性、高色温的金卤灯和高效光源低压钠灯两种光源系统一体化置于灯具电器仓内，使整体光效及显色性色温明显提高的同时，一定程度上也提高了照明质量。

　　2.4系统配置计算

　　太阳能路灯配置的计算一般按照独立光伏系统的设计方法进行，可以采用专用的设计软件来进行设计，近年来使用较多的如加拿大环境资源部和美国宇航局（NASA）联合开发的RetScreen软件等。下面介绍太阳能路灯配置的简单估算方法：

　　2.4.1峰值日照时数的计算

　　公式如下：峰值日照时数=A/(3.6×365)
　　A为倾斜面的上年辐照总量，单位为MJ/m2
　　例如：某地的方阵面上的年辐照为6207 MJ/m2，则年峰值日照时数为：6207÷3.6÷365=4.72小时

　　2.4.2系统电压的确定

　　1、太阳能路灯光源的直流输入电压作为系统电压，一般为12V或24V，特殊情况下也可以选择交流负载，但必须增加逆变器才能工作；

　　2、选择交流负载时，系统的直流电压在条件允许的情况下，尽量提高系统电压，以减少线损；

　　3、系统直流输入电压选择还要兼顾控制器、逆变器等电器件的选型。

　　2.4.3太阳能板的容量计算

　　对于太阳能路灯，整体系统配置计算公式如下：

          P= 光源功率×光源工作时间×（17/12）÷峰值日照时数÷（0.85×0.85）
 其中P为电池组件的功率，单位为W；光源工作时间单位为h；峰值日照时数单位为h；
0.85分别为蓄电池的库仑效率和电池组件衰减、方阵组合损失、尘埃遮挡等综合系数；

　　例如：光源功率为18W，每天工作8小时，当地的年日照时数为4.0，则需要的太阳能板功率为18×8×（17/12）÷4÷（0.85×0.85）=70.5W　具体选择太阳能板的功率时根据太阳能板的规格进行选取即可。

　　2.4.4蓄电池容量计算

　　首先根据当地的阴雨天情况确定选用的蓄电池类型和蓄电池的存贮天数，一般北方选择的存贮天数在3~5天，西部少雨地区可以选用2天，南方的多雨地区存贮天数可以适当增加。容量计算公式如下：

　　蓄电池容量=负载功率×日工作时间×（存贮天数+1）÷放电深度÷系统电压

　　其中：蓄电池容量单位为Ah;
      　　　负载功率单位为W；
      　　　日工作时间单位为h；
      　　　存贮天数单位为d；
      　　　放电深度，一般取0.7左右
      　　　系统电压单位为V

　　例如：光源功率为18W，每天工作8小时，蓄电池存贮天数为3天，则需要的蓄电池容量为：18×8×4÷0.7÷12=68Ah　然后根据系统电压和容量的要求选配蓄电池。

　　以上计算没有考虑温度的影响，若蓄电池的最低工作温度低于-20℃，应对蓄电池的放电深度加以修正，具体修正系数可咨询蓄电池厂家。