太陽能路燈在大恒煤業(yè)的推廣與應(yīng)用

李世興　孫玉明　劉林春　孫磊

摘? 要：我礦2016年8月份在礦內(nèi)安設(shè)了太陽能路燈后，給員工上下班帶來了很大的方便，同時(shí)也得到了廣大員工的一直認(rèn)可，目前路燈使用效果良好。由于我礦有一部分員工在白土窯生活區(qū)居住，而礦區(qū)到白土窯生活區(qū)這段路沒有照明設(shè)施，給夜晚上下班員工帶來很多不便，同時(shí)還存在安全隱患。為了解決這個(gè)問題，給員工們有一個(gè)更加優(yōu)異的生活、工作環(huán)境，結(jié)合礦實(shí)際情況，在礦區(qū)至白土窯生活區(qū)段安設(shè)太陽能路燈。

關(guān)鍵詞：太陽能路燈;大恒煤業(yè);推廣與應(yīng)用

一、實(shí)施方案

方案一：路燈電源引綜掘二隊(duì)生活區(qū)

1、礦大門外250米新修道路，道路寬12米，每間隔25米外行右側(cè)路邊安設(shè)1盞路燈，共需10盞，路燈高6米。路燈采用普通250W高壓汞燈。

2、自新修路到白土窯生活區(qū)路長900米，在靠近山體異側(cè)路邊每間隔30米安設(shè)1盞路燈，共需30盞，路燈高6米。路燈采用普通250W高壓汞燈。

優(yōu)點(diǎn)：①不受天氣環(huán)境原因影響。②亮度好。

缺點(diǎn)：

①施工較為麻煩。首先要鋪設(shè)電纜，這里就要進(jìn)行電纜溝的開挖、鋪設(shè)暗管、管內(nèi)穿線、回填等大量基礎(chǔ)工程。然后進(jìn)行長時(shí)間的安裝調(diào)試，如任何一條線路有問題，則要大面積返工。而且地勢(shì)和線路要求復(fù)雜、人工和輔助材料成本高昂。

②普通路燈使用中會(huì)產(chǎn)生固定高昂的電費(fèi)，按照每天照明使用9小時(shí)，一年電費(fèi)高達(dá)19710元（0.25*0.6*9*40*365=19710），并且要長期不間斷對(duì)線路和其它配置進(jìn)行維護(hù)或更換，維護(hù)成本逐年遞增。

③普通路燈故障率比較高，維護(hù)不方便。

方案二：

1、礦大門外250米新修道路，道路寬12米，每間隔25米外行右側(cè)路邊安設(shè)1盞路燈，共需10盞，路燈高6米。路燈采用太陽能LED單火路燈。

2、自新修路到白土窯生活區(qū)路長900米，在靠近山體異側(cè)路邊每間隔30米安設(shè)1盞路燈，共需30盞，路燈高6米。路燈采用太陽能LED單火路燈。

優(yōu)點(diǎn)：

①節(jié)能，不產(chǎn)生電費(fèi)。以太陽能光電轉(zhuǎn)換提供電能，取之不盡、用之不竭;使用太陽能照明燈具不會(huì)產(chǎn)生電費(fèi)，一次性投入，無需任何維護(hù)成本。

②安全性好。由于太陽能燈不使用交流電，而是采用蓄電池吸收太陽能，將光能轉(zhuǎn)化為電能，直流低壓12V供電，是最安全的電源，絕無觸電、火災(zāi)等意外事故。

③安裝施工、維護(hù)簡單。太陽能路燈的安裝，不用鋪設(shè)任何線路，只需做一個(gè)水泥基座，用不銹鋼螺絲固定即可;沒有停電限電的顧慮。

④產(chǎn)品科技含量高?？刂葡到y(tǒng)、配件均是國際品牌、智能化設(shè)計(jì)，質(zhì)量可靠，使用壽命20年以上。

缺點(diǎn)：

①太陽能路燈蓄電池一般2-5年需要更換一次。

②太陽能路燈受氣候天氣影響大，在遇到連續(xù)陰雨時(shí)只能工作5天左右。

結(jié)合我礦實(shí)際情況以及響應(yīng)國家節(jié)能政策，決定對(duì)礦區(qū)至白土窯生活區(qū)段照明安設(shè)太陽能路燈。

二、太陽燈路燈的主要優(yōu)勢(shì)

1、市電照明路燈安裝復(fù)雜：市電照明路燈工程中有復(fù)雜的作業(yè)程序，首先要鋪設(shè)電纜，這里就需要進(jìn)行電纜溝的開挖、鋪設(shè)暗管、管內(nèi)穿線、回填等大量基礎(chǔ)工程。然后進(jìn)行長時(shí)間的安裝調(diào)試，如任何一條線路有問題，則要大面積返工。而且地勢(shì)和線路要求復(fù)雜、人工和輔助材料成本高昂。太陽能路燈安裝簡便：太陽能路燈安裝時(shí)，不用鋪設(shè)復(fù)雜的線路，只要做一個(gè)水泥基座，然后用不銹鋼螺絲固定就可。

2、市電照明路燈電費(fèi)高昂：市電照明路燈工作中需要支付固定高昂的電費(fèi)，并且需要長期不間斷對(duì)線路和其它配置進(jìn)行維護(hù)或更換，維護(hù)成本逐年遞增。太陽能路燈具免電費(fèi)：太陽能路燈是一次性投入，無任何維護(hù)成本，長期受益。

3、市電照明路燈存在安全隱患：市電照明路燈在施工質(zhì)量、景觀工程的改造、材料老化、供電不正常、水電氣管道的沖突等方面都會(huì)帶來諸多安全隱患。 太陽能路燈沒有安全隱患：太陽能路燈是超低壓產(chǎn)品，運(yùn)行安全可靠。太陽能路燈的其它優(yōu)勢(shì)：綠色環(huán)保。

4、綜上對(duì)比所述，太陽能路燈具有安全無隱患、節(jié)能無消耗、綠色環(huán)保、安裝簡便、自動(dòng)控制免維護(hù)等特性。

對(duì)于太陽能廠區(qū)道路照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般我們需要考慮以下幾個(gè)問題：

1、從功能上道路照明系統(tǒng)的主要功能是保證安全，提高交通運(yùn)輸效率、保障人身安全、提供舒適環(huán)境、提升工廠形象。

2、在滿足道路照明各項(xiàng)功能需要的基礎(chǔ)上，提高道路照明系統(tǒng)的能效，降低系統(tǒng)功耗，節(jié)約能源，減少污染，以達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的

3、另外還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓赓Y源情況，當(dāng)?shù)仃幱晏鞖馇闆r，電池板受灰塵覆蓋、溫度影響、控制器、蓄電池的各種效率等實(shí)情況進(jìn)行綜合考慮。

三、太陽能路燈照明設(shè)計(jì)

1、太陽能路燈的組成

太陽能路燈由以下幾個(gè)部分組成：太陽能電池板、太陽能控制器、蓄電池組、光源、燈桿及支架。

2、工作原理介紹

太陽能路燈是利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽能電池板，白天接收太陽輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)過充放電控制器儲(chǔ)存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低至5lux左右、太陽能電池板開路電壓4.5V左右，充放電控制器偵測(cè)到這一電壓值后動(dòng)作，蓄電池對(duì)燈頭放電。蓄電池放電12小時(shí)后，充放電控制器動(dòng)作，蓄電池放電結(jié)束。充放電控制器的主要作用是控制路燈打開和關(guān)閉，同時(shí)保護(hù)蓄電池，延長蓄電池使用壽命。

3、太陽能電池組選型

太陽能電池板是太陽能路燈中的核心部分，也是太陽能路燈中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，送至蓄電池中存儲(chǔ)起來。在眾多太陽光電池中較普遍且較實(shí)用的是單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池。在太陽光充足、日照好的東西部地區(qū)，采用多晶硅太陽能電池為好，因?yàn)槎嗑Ч杼柲茈姵厣a(chǎn)工藝相對(duì)簡單，價(jià)格比單晶低。在陰雨天比較多、陽光相對(duì)不是很充足的南方地區(qū)，采用單晶硅太陽能電池為好，因?yàn)閱尉Ч杼柲茈姵匦阅軈?shù)比較穩(wěn)定。

4、蓄電池選型

由于太陽能電池板發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，再加上路燈的使用是在晚上，所以需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作?，F(xiàn)在市面上大多采用鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池由于其鉛酸的腐蝕性和可再生利用性均無法達(dá)到環(huán)保和節(jié)能要求，另外維護(hù)和保養(yǎng)復(fù)雜，也使太陽能燈具在環(huán)保節(jié)能方面大打折扣。就這一問題，經(jīng)過研究和探索，選擇采用完全環(huán)保不腐蝕鉛基板的超微顆粒復(fù)合硅鹽化成液的硅能蓄電池，可使蓄電池反復(fù)使用并大大提高了性能，另外維護(hù)和保養(yǎng)更簡單。

5、控制器選型

無論太陽能燈具大小，一個(gè)性能良好的充電放電控制器是必不可少的?？刂破鞑粌H延長蓄電池的使用壽命，且對(duì)它的充電放電條件加以限制，防止蓄電池過充電及深度充電。在溫差較大的地方，控制器還具備溫度補(bǔ)償功能。同時(shí)選用的太陽能控制器具有路燈控制功能，具有光控、時(shí)控功能，并具有夜間自動(dòng)切控負(fù)載功能，便于陰雨天延長路燈工作時(shí)間。

6、光源選型

太陽能路燈采用何種光源是太陽能燈具是否能正常使用的重要指標(biāo)，一般太陽能燈具采用低壓節(jié)能燈、低壓鈉燈、無極燈、LED光源。根據(jù)我礦的實(shí)際情況和要求這次方案采用高亮30WLED路燈頭，可比原低壓鈉燈節(jié)能60%。

7、安全性能

LED路燈的工作電壓一般為12V或24V，屬安全電壓，不做電氣保護(hù)接地。但太陽能路燈金屬燈桿應(yīng)做防雷接地，接地電阻不大于10歐姆。

四、總結(jié)

通過以上分析得知：太陽能一次性投入略高于普通燈具，但在運(yùn)行成本及維護(hù)上大大節(jié)省。太陽能路燈除儲(chǔ)電池外整體可用25年，10年后太陽能路燈的經(jīng)濟(jì)效益更為可觀（每年可節(jié)約各種費(fèi)用達(dá)10多萬元）。并且完全符合節(jié)能減排的國家相關(guān)政策，并為子孫后代造福。E023203D-9A74-4FA5-AB4F-5FEEA5EEF14B