别墅太阳能庭院灯照明系统设计方案

太阳能路灯工程系统设计方案1.系统简介此系统为 24V 直流供电系统，采用 120W 太阳能电池供电，负载为 1 盏低压钠灯功率为 35W，太阳能电池供电在蓄电池充满状态下可以连续 4 个阴雨天给负载供电，负载的工作时间每晚 8 个小时 . 分两段控制：白天到晚上 35W 的灯亮 4H，晚上到凌晨是 35W 的灯亮 4H. 2.系统的原理和组成太阳能电池发电系统是利用光生伏打效应原理制成的， 它是将太阳辐射能量直接转换成电能的发电系统。它主要由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池、负载组成。如下图所示 :白天有日照时，太阳能电池方阵发出的电经过控制器存储于蓄电池， 晚上蓄电池经过控制器给负载供电。太阳能和市电互补供电原理图别墅太阳能庭院灯照明系统示意图（详见附图）3.1 设计总则（ 1）考虑到独立系统在安装及使用过程中的安全及可靠性，在控制器的直流输入端加装直流配电接线箱。（ 2）控制器采用市电互补、光控型。3.2 电池组件和方阵支架的设计3.2.1 电池组件选用型号为 175（ 72） P1580x808，主要参数为：输出峰值功率175Wp、峰值电压 35.6V、峰值电流 4.93A、开路电压 44.3V、短路电流 5.16A。太阳能电池由 1 块串联成 1 路，共 2 路，需要 175Wp 规格组件2 块方阵总功率为： 175x1x2=350Wp。太阳能电池方阵的主要技术参数为：（ 1）工作电压 35.6V，开路电压 44.3V；（ 2）工作电流 9.86A，短路电流 10.32A；（ 3）转换效率大于 16%；（ 4）工作温度 -40℃ ～ 90℃ 。太阳能电池方阵的主要特点：（ 1）采用高效率晶体硅太阳电池片，转换效率高：≥ 16%；（ 2）使用寿命长：≥ 25 年，衰减小；（ 3）采用无螺钉紧固铝合金边框，便于安装，抗机械强度高；（ 4）采用高透光率钢化玻璃封装，透光率和机械强度高；（ 5）采用密封防水的多功能接线盒。3.2.2 方阵支架及光电场设计太阳能电池支架采用槽钢支架，支架倾角与屋顶面一致。3.3 控制器控制器控制整个系统的工作状态， 并对蓄电池起到过充、 过放电保护；负载的短路、过流保护作用。控制器还应具备温度补偿、 光控开关、市电互补功能。根据以上要求选用北京汇能精电控制器 EPRC-G20。本控制器的特征如下：（ 1）使用了单片机和专用软件， 实现了智能控制；本控制器适用于太阳能发电优先，市电互补型路灯。实现了太阳能优先供电 ,太阳能与市电不间断软切换 ,大大提高了负载的供电保障率；（ 2） 利用蓄电池放电率特性修正的准确放电控制。 放电终了电压是由放电率曲线修正的控制点， 消除了单纯的电压控制过放的不准确性，符合蓄电池固有的特性，即不同的放电率具有不同的终了电压；（ 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；以上保护均不损坏任何部件，不烧保险；（ 4） 采用了串联式 PWM 充电主电路， 使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，充电效率较非 PWM 高 3%-6%，增加了用电时间；过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式使系统由更长的使用寿命；同时具有高精度温度补偿 ；（ 5） 所有控制全部采用工业级芯片（仅对带 I 工业级控制器） ，能在寒冷、 高温、潮湿环境运行自如。 同时使用了晶振定时控制，定时控制精确 ；（ 6） 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， 使设置数字化，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；控制器主要参数 : （ 1）总额定充电电流： 20A，总额定负载电流： 10A；（ 2）系统电压： 24V；（ 3）过载、短路保护 , 1.25 倍额定电流 60 秒 .1.5 倍额定电流 5 秒时过载保护动作、≥ 3 倍额定电流短路保护动作；（ 4）空载损耗：≤ 6 mA；（ 5）工作温度 ： 工业级： -35℃至 +55℃ ( 后缀 I) ；（ 6）提升充电电压 29.2 ； ( 维持时间： 10min，仅当出现过放电时调用 ) ；（ 7） 温度补偿： -5mv/ ℃ /2V（提升、直充、浮充、充电返回电压补偿） ；（ 8） 控制方式：充电为 PWM脉宽调制；4. 配电箱设计由于独立发电系统有蓄电池及太阳能充放电控制器及直流配电系统，因此需将控制器、蓄电池、开关放到配电箱内。5. 系统建设及施工项目的施工包括：配电箱及太阳电池支架的基础制作、安装、太阳能电池方阵的安装、电气设备的安装调试、系统的独立运行调试。6. 施工顺序基础及配电箱土建施工－太阳电池支架制作安装－太阳电池方阵安装调试—电气仪表设备安装调试－独立运行调试－试运行—竣工验收。7. 发电系统配置、价格表发电系统配置、价格表序号 名称 规格 数量 价格（含运费）1 太阳能电池 175W（单块） 3 块 7192 元2 市电互补控制器 24V/20A 市电 10A 1 个 650 元3 铅酸蓄电池 12V/120AH 4 只 3200 元4 控制柜 2mm 1 只 1000 元5 系统安装支架 1 套 150 元6 庭院灯灯杆 3.4 米 4 套 2000 7 草坪灯灯体 0.6 米 6 套 900 元8 直流节能灯 3W 24V/3W 6 只 180 元9 直流节能灯 15W 24V/15W 4 只 200 元10 电缆 4mm2 4mm2 单芯线 300m 900 元11 电缆 1.5mm2 1.5mm2 双芯线 100m 200 元12 电子元件 20A 空开、接线端 4/2 400 元共计： 16972 2008 年 12 月 23 日