智能小区太阳能路灯的设计

　　为了突出智能建筑“节能和环保”的理念，给智能小区设计了太阳能路灯。对照明灯具、太阳电池板的倾角和容量、蓄电池及超级电容器的容量进行了设计。采用新型光源LED，增强了照明效果，延长了灯具寿命。使用超级电容，提高了充电效率，增加了蓄电池的寿命，减少了蓄电池垃圾。结果表明，太阳能、LED 和超级电容是一个很好的优化组合。同时，超级电容器的使用，有利于这种绿色储能元件的发展和推广。

　　在能源危机日益严重的今天，太阳能的开发利用既节约了能源又保护了环境。太阳能路灯不用布线，安装方便，一次投资后无需日后的电费开支，日常维护的工作量也很小，所以很受欢迎，其应用场合越来越广。作为以节能和环保为主题的智能小区更是应该对太阳能充分利用，沧州市某智能小区在阳光充足的健身广场和大门口安装了12 盏太阳能路灯，对其设计作以下介绍。

　　一、工程概况

　　小区楼房多是小高层建筑，楼下路边采光不充分，不适合用太阳能路灯，因此只在健身广场和大门口阳光充足的地段采用了太阳能路灯。广场长80 m，宽20 m。按照住宅小区路灯规范，在广场两侧分别安装了5 盏太阳能路灯，间距为20 m，小区门口安装了2 盏，共12 盏太阳能路灯。

　　二、系统结构及设计

　　智能小区不只是高科技的应用，更注重节能和环保，本太阳能路灯照明系统在一般太阳能路灯的基础上进一步进行了优化，采用了LED 光源和超级电容，充电效率更高，元件寿命更长，比一般太阳能路灯更加节能和环保。本太阳能路灯系统主要由光伏电池极板、储能电池、超级电容器、照明灯具和控制器等几个部分构成。

　　1. 照明灯具及控制方式的设计

　　(1) 照明灯具的设计

　　传统的照明灯具效率低，如白炽灯、卤钨灯等，不适合智能建筑节能理念，各种照明光源的性能比较如表1 所示。白光超高亮度的LED 灯具，光效为45 lm/W，虽然不高，但是发出的光线都在可见光范围内，适合用于照明光源。LED 灯具寿命长，可达100 000 h 以上，可以有效减少灯具垃圾。另外，LED 由低压直流电源供电，更加安全，而且适合频繁开、关。因此太阳能照明系统选择了12 V、10 W 的白光超亮大功率LED 灯具，其光效可以达450 lm/W，相当于50 W 的白炽灯，可以达到良好的照明效果。

　　表1 常用路灯光源技术性能

　　(2) 照明灯具的控制方式

　　太阳能照明灯具的开、关控制方式主要有两种： 定时控制和光照控制。

　　定时控制是设定每天的开、关灯时间后由系统自动控制，但是随着季节的变化需要不断调整设定时间，否则就会出现天黑不亮灯，天亮不熄灯的情况，造成能源浪费。光照控制是系统通过检测光照度来开、关照明灯具，如光照度低于10 lx时开灯，高于10 lx 时熄灯，这样既能满足用户的需要，又能节约电能，符合智能建筑的理念。所以系统照明灯具的开、关采用光照控制方式。