尹炫入

南阳市卧龙区公路管理局，河南南阳 473000

世界能源需求的不断攀升和自然资源的日益枯竭，对人类提出了新的挑战，尽可能以高效和可持续的方式使用能源成为了当务之急。太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的新能源越来越受重视。目前，我国道路照明占整个照明用电量的25%～30%,因此道路照明节能具有很大的潜力和空间。太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯，因其具有不受公共供电影响，不用开沟埋线，不消耗常规电能，只要阳光充足就可以就地安装等特点，日益受到人们的广泛关注。太阳能路灯即可用于城镇公园、草坪的照明，又可用于人口分布密度较小，交通不便、缺乏常规燃料，难以用常规能源发电地区。太阳能路灯最大的好处就在于它使用的是清洁的太阳能，每一个路灯就像是一台小型发电机，通过太阳能电池板吸收光线，转换成电能，再储蓄到自带的蓄电池中，不需要再消耗额外的电能。太阳能路灯的安装简单、方便，只需要有一个基座固定，所有的线路和控制部分均放置在灯架之中，形成一个整体。下面结合省道333线LED太阳能路灯项目的实施做简要介绍。

1 LED太阳能路灯构成及工作原理简介

LED太阳能路灯主要组成部分如下：太阳能光伏电池板、控制器、胶体铅酸蓄电池组、LED（发光二极管）照明灯具、灯杆及基础。太阳能电池板就是将光能（主要为太阳光）转变为电能的装置。依据光生伏打效应即依据PN结的内建电场使光生载流子分离达到结的两边而产生光电压,连接到外电路得到功率输出。太阳能电池的功率与光照强度有关光照越强，则功率输出越强。太阳能光伏电池板白天接收的太阳能转化为电能经过控制器储存在胶体铅酸蓄电池中，夜晚蓄电池对LED灯具供电。控制器的主要作用是控制路灯打开和关闭，同时保护蓄电池，延长蓄电池使用寿命，通过光控制，时间控制，过充电维护，保养和反向放电维护，实现对路灯系统的智能化控制，为路灯系统提供可靠的技术保障。胶体铅酸蓄电池是对液态电解质的普通铅酸蓄电池的改进，用胶体电解液代换了硫酸电解液，在安全性、蓄电量、放电性能和使用寿命等方面较普通电池提高。LED照明灯具，它具有光效高、寿命长、高荷电吸收能力、良好的可充性能、无需保养等优点，是道路照明的理想光源。

2 道路概况

省道S333线LED太阳能路灯项目全长24.3km。其中:独山站至石桥北段长14.4km,路基宽15m,路面宽12m, 路肩宽1.5m。石桥北至莲花温泉段长9.9km,路基宽23m,路面宽15,路肩宽4m。

3 设计方案

由于太阳能路灯使用的是新技术，并且整个行业处在起步发展阶段，很多厂家的产品组合起来综合稳定性差。我们在多方考察对比的基础上采用飞利浦公司的成套产品。由于飞利浦LED灯具输出光效高，在满足照明需求的前提下，明显节约电池板尺寸及蓄电池容量，降低系统功耗，节约能源，减少污染，使整个系统更加节能和绿色环保。采用飞利浦专业的路面照明设计，在亮度基本一致的情况下，明显降低路灯照明的功率瓦数（66W），并显著提高照明的均匀度。依据负载情况，结合当地气候状况、地理条件、使用环境、道路照明要求（可分时段多级智能控制输出亮度，满足不同时段需求）、相关技术规范不断进行系统优化，它不但降低太阳能路灯系统成本，而且提高了系统的可靠性。系统机械设计坚固可行，同时具有防盗，防破坏设计。系统质量可靠，更少的维护需求甚至零维护。具有数据采集功能，方便维修。由于太阳能板、蓄电池、LED照明灯具、控制器均为飞利浦生产，有统一质量保证和良好的系统衔接，方便维护。

3.1 本方案设计的原则

1）保证连续4天阴雨天情况下，仍能正常照明；

2）保证每天亮灯12小时，其中晚上前5个小时100%亮度，然后1个小时50%亮度，最后6个小时10%亮度；

3）照度平均值达到13（lux）左右；

4）结合南阳空气中粉尘较多、沿线植物遮挡较多、未来LED性能的递减等因素，配置方案中含有一定的富余量。

3.2 具体设计方案

?

4.施工中质量控制

4.1 基础开挖混凝土浇筑

基础坑开挖尺寸应符合设计规定。根据规范要求安装钢筋： 骨架尺寸、间距、垂直度、保护层设置、 预埋件位置及加固等严格执行验收规范标准。模板采用木模或组合钢模，几何尺寸不得小于设计值，加固须满足强度、刚度、稳定性要求，确保浇注混凝土时模板不跑模、胀模。基础内电缆护管从基础中心穿出。浇制钢筋混凝土基础前必须排除坑内积水。混凝土浇筑应对称、分层进行，每层厚度控制在 25cm～30cm，采用插入式振捣器施工。掌握混凝土的初凝时间，确保混凝土层面衔接质量，实现中间吊模的浇注时不翻浆而且能加高混凝土。在砼强度达到 2.5MPa 时才可拆模。洒水养生时应用细水均匀浇养，或采用聚酯薄膜保湿、保温养生 7d。待基础混凝土达到设计强度达 75%以上时方可进行回填。确保不碰坏基础成品，力求对称、分层回填，采用夯实机具压实。

4.2 灯具组装

太阳能灯具组装和一般灯具组装不一样的地方主要是安装太阳能电池板及固定框架，固定框架与灯杆的夹角提前在灯具厂加工好，确保太阳能板倾斜角度与设计图纸一致。同时还要保证太阳能电池板的方向（北半球太阳能光伏板正南，南半球太阳能光伏板正北），为了保证朝向准确，施工现场必须准备指南针，确保太阳能电池板安装方向准确。

4.3 灯具安装调试

灯具安装前应清理基础预埋件丝扣胶带，安装灯杆使用吊车采用特制的锁扣（防滑、牢固、能自松卸方便拆缷， 控制吊点（杆高的 1/3 处） ，超过4级风不得安装。采用薄钢板找平，用垂球法或红外铅直仪找正，立正后立即安装地脚螺丝，保证各种螺母均匀紧固，加垫片和弹簧垫。紧固后螺出螺母不得少于两个螺距。安装好的灯杆应进行调试，除保证照度、均匀度等相关照明指标还要保证路灯安装高度（从光源到地面）、仰角、装灯方向、太阳能板倾斜角度、太阳能电池板朝向保持一致，灯杆外观顺直、流线、平滑、垂直。灯头及太阳能电池板安装坚固可靠，接线应符合技术规范规定。灯杆的防锈层不得破坏，对施工现场损坏的热浸锌、静电喷塑涂层进行及时修复。在灯臂、灯盘、灯杆内穿线不得有接头，穿线孔口或管口应光滑、无毛刺，并应采用绝缘套管或包扎，包扎长度不得小于200mm。路灯安装使用的金属构件应进行热浸锌防腐防锈处理。

5 结论

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源.也是清洁能源，不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中；大阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之。太阳能路灯超低压产品，运行安全可靠、节能无消耗、绿色环保、安装简便、经过对S333线太阳能LED照明路灯系统的检测测试观察，结果符合设计要求。

[1]飞利浦公司安装说明.