第一節(jié)太陽能道路照明系統(tǒng)第二節(jié)太陽能路燈系統(tǒng)的施工 第三節(jié)光伏水泵系統(tǒng)第一節(jié)太陽能道路照明系統(tǒng)太陽能道路照明裝置是一種利用太陽能作為能源的照明裝置，因其具有不受市電供電影響，不用開溝埋線或架空電線，不消耗常規(guī)電能，只要陽光充足就可以就地安裝等特點(diǎn)而受到人們的廣泛關(guān)注。太陽能道路照明裝置的主要應(yīng)用是太陽能路燈。其廣泛應(yīng)用于鄉(xiāng)村旅游道路、城鄉(xiāng)結(jié)合公路、偏遠(yuǎn)山區(qū)等，尤其適合安裝在交通不便的偏遠(yuǎn)山區(qū)和不方便接入市電的地區(qū)，具有廣泛的市場應(yīng)用前景。一、太陽能路燈照明的參考標(biāo)準(zhǔn)太陽能路燈的照明由于系統(tǒng)各方面的限制，不可能按照市電的照明標(biāo)準(zhǔn)來要求，目前可以借鑒的主要是一些地方標(biāo)準(zhǔn)，如北京市的地方標(biāo)準(zhǔn)——《太陽能光伏室外照明裝置技術(shù)規(guī)范》(DB11/T542—2008)，其中對于照明標(biāo)準(zhǔn)方面規(guī)定：鄉(xiāng)村街道、道路維持水平平均照度在3～4?lx，水平照度均勻度為0.1～0.2；燈具的類型采用半截光型燈具等。二、太陽能路燈的設(shè)計(jì)1．現(xiàn)場勘查太陽能路燈由于采用太陽能輻射進(jìn)行發(fā)電，因此對于路燈安裝的具體地點(diǎn)具有特殊要求，并且在安裝前必須對安裝地點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場勘查?？辈榈膬?nèi)容主要有：(1)察看安裝路段道路兩側(cè)(主要是南側(cè)或東、西兩側(cè))是否有樹木、建筑物等遮擋。有樹木或者建筑物遮擋可能影響采光的，要測量其高度以及與安裝地點(diǎn)的距離，計(jì)算并確定其是否影響太陽能電池組件的采光。對太陽能光照的一般要求是太陽能光照至少能保證上午9:00至下午3:00之間不能有遮擋物影響采光。(2)觀察太陽能燈具安裝位置上空是否有電纜、電線或其他影響燈具安裝的設(shè)施。注意：嚴(yán)禁在高壓線下方安裝太陽能燈具。(3)了解太陽能路燈基礎(chǔ)及電池艙部位地底下是否有電纜、光纜、管道或其他影響施工的設(shè)施，是否有禁止施工的標(biāo)志等。安裝時應(yīng)盡量避開以上設(shè)施，當(dāng)確實(shí)無法避開時，請與相關(guān)部門聯(lián)系，協(xié)商同意后方可進(jìn)行施工。(4)避免在低洼處或容易造成積水的地段安裝太陽能路燈。(5)對安裝太陽能路燈地段應(yīng)事先進(jìn)行現(xiàn)場拍照。(6)測量路段的寬度、長度、遮擋物高度和距離等參數(shù)，記錄路向，并將其和照片等資料一起提供給方案設(shè)計(jì)者以供參考。2．安裝布置在安裝布置太陽能路燈時，應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則：(1)根據(jù)道路的寬度、照明要求來選擇安裝布燈的方式。太陽能路燈布置常用的三種方式如圖7-1所示。(2)燈具的懸臂長度不宜超過安裝高度的1/4，燈具的仰角不宜超過15°。(3)燈具的安裝高度(H)、間距(S)、路寬(W)和布置方式間的關(guān)系如表7-1所示。3．光源的選擇

太陽能路燈光源的選擇原則是選擇適合環(huán)境要求、光效高、壽命長的光源。同時為了提高太陽能發(fā)電的使用效率，盡量選擇直流輸入光源，避免由于引入逆變器而帶來的功率損失(由于小型逆變器的效率比較低，一般低于80%)。常用的光源類型有三基色節(jié)能燈、高壓鈉燈、低壓鈉燈、LED、陶瓷金鹵燈、無極燈等。下面針對應(yīng)用最多的太陽能燈具光源加以分析比較，表7-2為常見的直流輸入光源特性。在具體選用太陽能路燈光源時可參照道路狀況和客戶要求進(jìn)行選擇。需要注意的是，各種光源都有一定的功率限制和常用規(guī)格，選擇光源功率時盡量選擇常用光源功率。近年來也出現(xiàn)了一些新型光源，如混光型節(jié)能路燈燈具，將高顯色性、高色溫的金鹵燈和高效光源低壓鈉燈兩種光源系統(tǒng)一體化置于燈具電器倉內(nèi)，不僅使整體光效及顯色性、色溫明顯提高，而且在一定程度上也提高了照明質(zhì)量。4．系統(tǒng)配置的計(jì)算太陽能路燈系統(tǒng)配置的計(jì)算一般是按照獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行的，可以采用專用的設(shè)計(jì)軟件來進(jìn)行設(shè)計(jì)，近年來使用較多的如加拿大環(huán)境資源部和美國宇航局(NASA)聯(lián)合開發(fā)的RetScreen軟件等。下面介紹太陽能路燈系統(tǒng)配置的簡單估算方法。1)峰值日照時數(shù)的計(jì)算峰值日照時數(shù)的計(jì)算公式如下：

式中，A為傾斜面的上年輻照總量，單位為MJ/m2。例如：某地的方陣面上的年輻照為6207?MJ/m2，則年峰值日照時數(shù)為6207?÷?3.6?÷?365?=?4.72?h2)系統(tǒng)電壓的確定(1)將太陽能路燈光源的直流輸入電壓作為系統(tǒng)電壓，一般為12?V或24?V。特殊情況下也可以選擇交流負(fù)載，但必須增加逆變器才能工作。(2)選擇交流負(fù)載時，在條件允許的情況下，應(yīng)盡量提高系統(tǒng)直流電壓，以減少線損。(3)選擇系統(tǒng)直流輸入電壓時要兼顧控制器、逆變器等器件的選型。3)太陽能板的容量計(jì)算對于太陽能路燈，整體系統(tǒng)配置的計(jì)算公式如下：式中，P為電池組件的功率，單位為W；光源工作時間的單位為h；峰值日照時數(shù)的單位為h；兩個0.85分別為蓄電池的庫侖效率和電池組件的衰減、方陣組合損失、塵埃遮擋等綜合系數(shù)。例如：光源功率為18?W，每天工作8?h，當(dāng)?shù)氐哪攴逯等照諘r數(shù)為4?h，則需要的太陽能板功率為在具體選擇太陽能板的功率時，根據(jù)太陽能板的規(guī)格進(jìn)行選取即可。4)蓄電池容量的計(jì)算首先根據(jù)當(dāng)?shù)氐年幱晏烨闆r來確定選用的蓄電池類型和蓄電池的存貯天數(shù)，一般北方選擇的存貯天數(shù)為3～5天，西部少雨地區(qū)可以選用2天，南方的多雨地區(qū)存貯天數(shù)可以適當(dāng)增加。蓄電池的容量計(jì)算公式如下：蓄電池容量?=?負(fù)載功率?×?日工作時間?×?(存貯天數(shù)?+?1)?÷?放電深度?÷?系統(tǒng)電壓式中，蓄電池容量的單位為Ah；負(fù)載功率的單位為W；日工作時間的單位為h；存貯天數(shù)的單位為d；放電深度一般取0.7左右；系統(tǒng)電壓的單位為V。例如：光源功率為?18?W，每天工作?8?h，蓄電池存貯天數(shù)為?3?d，系統(tǒng)電壓為12?V，則需要的蓄電池容量為然后再根據(jù)系統(tǒng)電壓和容量的要求來選配蓄電池。以上計(jì)算沒有考慮溫度的影響，若蓄電池的最低工作溫度低于-20℃，則應(yīng)對蓄電池的放電深度加以修正。具體修正系數(shù)可咨詢蓄電池生產(chǎn)廠家。5)平均照度的計(jì)算在對道路進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時，對照度、亮度及均勻度的計(jì)算是必不可少的，一般情況下可以采用道路照明設(shè)計(jì)軟件或照明計(jì)算表進(jìn)行計(jì)算，也可以根據(jù)燈具的配光曲線進(jìn)行簡單的計(jì)算。下面給出常用道路的平均照度計(jì)算公式，讀者可以以此公式進(jìn)行照度計(jì)算，或者根據(jù)照度來計(jì)算路燈的間距及光源功率等參數(shù)。式中，F(xiàn)為光源的總光通量(lm)；U為利用系數(shù)(由燈具利用系數(shù)曲線查出)；K為維護(hù)系數(shù)；W為道路寬度(m)；S為路燈安裝間距(m)；N為與排列方式有關(guān)的數(shù)值(當(dāng)路燈采用單側(cè)排列或交錯排列時，N=1；當(dāng)路燈采用相對矩形排列時，N=2)。6)燈桿的設(shè)計(jì)太陽能路燈常用的是鋼質(zhì)錐形燈桿，其特點(diǎn)是美觀、堅(jiān)固、耐用，且便于做成各種造型，加工工藝簡單、機(jī)械強(qiáng)度高。常用錐形燈桿的截面形狀有圓形、六邊形、八邊形等，錐度多為1∶90和1∶100，壁厚可根據(jù)燈桿的受力情況一般選取3～5mm。由于太陽能路燈工作的環(huán)境是室外，為了防止燈桿生銹腐蝕而降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，必須對燈桿進(jìn)行防腐蝕處理。防腐蝕處理的方法主要是針對銹蝕原因來采取預(yù)防措施。防腐蝕主要是要避免或減緩潮濕、高溫、氧化、氯化物等因素的影響。常用的方法如下：(1)熱鍍鋅：將經(jīng)過前處理的制件浸入熔融的鋅液中，在其表面形成鋅和鋅鐵合金鍍層的工藝過程和方法，鋅層厚度在65～90?m。鍍鋅件的鋅層應(yīng)均勻、光滑，無毛刺、滴瘤和多余結(jié)塊，鋅層應(yīng)與鋼桿結(jié)合牢固，鋅層不剝離，不凸起。(2)噴塑處理：熱鍍鋅后再進(jìn)行噴塑處理，噴塑粉末應(yīng)選用室外專用粉末，涂層不得有剝落、龜裂現(xiàn)象。噴塑處理不僅可以提高鋼桿的防腐性能，且能大大提高燈桿的美觀裝飾性，顏色也有多種選擇。此外，由于太陽能燈桿內(nèi)安裝有控制器等電氣件(有的蓄電池也安裝在燈桿內(nèi))，設(shè)計(jì)太陽能燈桿除了要滿足強(qiáng)度和造型方面的要求外，還必須注意燈桿的防水性能和防盜性能，防止雨水進(jìn)入燈桿內(nèi)造成電氣故障；避免采用常規(guī)的工具就能打開維護(hù)門(如使用內(nèi)六角螺栓、鉗子等)，防止人為進(jìn)行破壞或盜竊。5．太陽能路燈設(shè)計(jì)中的特殊情況1)集中供電太陽能路燈針對部分有遮擋地段需要安裝太陽能路燈的情況，可以對燈具采用集中供電的方式，即將所有太陽能燈具需要的太陽能電池板集中安裝到一個不影響采光的支架上，然后由系統(tǒng)對各個路燈進(jìn)行供電。參見圖7-2。2)市電切換太陽能路燈在政府機(jī)關(guān)大院安裝的太陽能路燈，由于周圍有樓房遮擋，但路燈的安裝位置已經(jīng)確定，同時院內(nèi)對于路燈的開啟時間不能有差異，必須實(shí)現(xiàn)同時開關(guān)，獨(dú)立太陽能路燈顯然不能滿足系統(tǒng)的要求，而且路燈不能出現(xiàn)陰雨天不能點(diǎn)亮的情況。針對這種情況，可以采用太陽能市電互補(bǔ)系統(tǒng)?+?集中供電的方式，將系統(tǒng)所需要的太陽能電池板集中安裝在樓頂，并對整個路燈系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中控制，實(shí)現(xiàn)同時點(diǎn)亮，當(dāng)太陽能供電不足時，可以采用市電進(jìn)行補(bǔ)充。參見圖7-3。第二節(jié)太陽能路燈系統(tǒng)的施工一、太陽能路燈的地基施工太陽能路燈在進(jìn)行地基施工時，應(yīng)做到：(1)在施工前，應(yīng)預(yù)備好制作太陽能路燈地基所需的工具，選用具有施工經(jīng)驗(yàn)的施工人員。(2)嚴(yán)格依照太陽能路燈地基圖選用合適的水泥，土壤酸堿度較高的地方必須選用耐酸堿的特殊水泥；細(xì)沙及石子中不得混有泥土等影響混凝土強(qiáng)度的雜質(zhì)。(3)嚴(yán)格按照太陽能路燈地基圖尺寸(由施工人員確定施工尺寸)沿道路走向開挖地坑。(4)地坑開挖完畢后應(yīng)放置1～2天，察看是否有地下水滲出。若有地下水滲出，則應(yīng)立刻停止施工。(5)地基中放置蓄電池艙的槽底必須添加5?×??80的排水孔，或依據(jù)圖紙要求添加排水孔。(6)地基中埋置地籠的上表面處必須確保水平(采用水平儀進(jìn)行測量、檢測)，地籠中的地腳螺栓必須與地基上表面垂直(采用角尺進(jìn)行測量、檢測)。(7)在施工前，穿線管兩端必須封堵，避免在施工過程中或施工后異物進(jìn)入或堵塞線管，而導(dǎo)致安裝時穿線困難或無法穿線。(8)地基四周土壤必須夯實(shí)。(9)太陽能路燈地基制作完畢后需養(yǎng)護(hù)2～7天(依據(jù)天氣情況確定)，經(jīng)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行太陽能路燈的安裝。二、太陽能路燈的組裝組裝太陽能路燈所需的工具及設(shè)備：萬用表、內(nèi)六角扳手、平口螺絲刀、十字螺絲刀、尖嘴鉗、絕緣膠布、防水膠帶、活扳手及指南針等。太陽能路燈在組裝時，應(yīng)做到：(1)選擇一個安全、接近安裝地點(diǎn)的場所進(jìn)行太陽能路燈的組裝。(2)拆除包裝并依照配置清單清點(diǎn)零部件、配件，檢查其在運(yùn)輸過程中是否有劃傷、變形等損壞現(xiàn)象。(3)燈桿組件及易磨損配件(例如太陽能電池組件、燈頭等)在放置時必須墊有柔軟的墊物，以免在安裝過程中造成劃傷等不必要的損壞。(4)參照太陽能路燈總裝圖組裝太陽能路燈。①組裝燈桿組件(上燈桿組件和下燈桿組件、燈臂組件、太陽電池組件固定結(jié)構(gòu))。a．把上、下燈桿組件和太陽能電池組件角鋼固定框及燈臂組件等拆裝完畢后逐一檢查，確定無劃傷、掉漆后方可組裝。b．依照太陽能路燈結(jié)構(gòu)總裝圖連接太陽能電池板角鋼固定框與上燈桿組件。在緊固螺栓時，要確保各個螺栓受力均勻。部分太陽能路燈在連接上燈桿與太陽電池組件角鋼固定框時需穿護(hù)套線，在穿線時要注意保護(hù)護(hù)套線不受損壞。c．上、下燈桿組件的連接。將上燈桿組件下端口中的護(hù)套線取出并捋順，把纏在下燈桿上的細(xì)鐵絲松開并捋順。上燈桿組件下端口處的護(hù)套線端固定于下燈桿上端口的細(xì)鐵絲上，于下燈桿組件下端慢慢抽動細(xì)鐵絲，同時起吊上燈桿組件于合適位置。當(dāng)上燈桿組件下端距下燈桿組件上端約100?mm時(此時穿于下燈桿組件中的護(hù)套線應(yīng)處于輕輕受力狀態(tài))，采用尼龍?jiān)鷰гo下燈桿上端口的護(hù)套線，并再采用尼龍?jiān)鷰⒃o的護(hù)套線固定于下燈桿組件上端口處的掛鉤上。然后將上燈桿組件插入下燈桿組件中至合適位置，均勻緊固下燈桿組件上的螺栓，直至達(dá)到要求。最后斷開細(xì)鐵絲與護(hù)套線的連接。注意：組裝完畢后必須保證太陽能電池組件固定框朝向安裝地點(diǎn)的南面。②將燈桿中裸露的護(hù)套線與燈臂組件中細(xì)鐵絲的下端連接并用絕緣膠布包裹，慢慢抽動燈臂組件上端的鐵絲直至護(hù)套線穿出，斷開細(xì)鐵絲與護(hù)套線的連接。使用螺栓將上燈桿組件固定在下燈桿組件上，在固定過程中注意避免護(hù)套線被壓住。緊固螺栓是為了確保各螺栓的受力均勻，緊固完畢后使用螺紋鎖固膠進(jìn)行鎖固。③打開控制器艙門，將下燈桿中的護(hù)套線從艙門中引出并捋順。(5)安裝太陽能電池組件。①太陽能電池組件的接線。a．打開太陽能電池組件包裝箱，檢查太陽能電池組件是否有損壞。b．把太陽能電池組件護(hù)板放置于角鋼框中，然后將太陽能電池組件放置于護(hù)板上。在安放太陽能電池組件時，接線盒均處于高處，當(dāng)太陽能電池組件橫放時，接線盒應(yīng)向距燈桿組件近的方向靠攏。c．根據(jù)路燈的系統(tǒng)電壓和太陽能電池組件的電壓，將太陽能電池組件線接好。如路燈的系統(tǒng)電壓為24?V，太陽電池組件的電壓為17?V或18?V，就應(yīng)將太陽電池組件進(jìn)行串聯(lián)，串聯(lián)的方法是第一塊組件的正極(或負(fù)極)和第二塊組件的負(fù)極(或正極)連接；若太陽能電池組件的電壓為34?V，就應(yīng)將太陽能電池組件進(jìn)行并聯(lián)，并聯(lián)的方法是第一塊組件的正、負(fù)極和第二塊組件的正、負(fù)極對應(yīng)連接。接線時將太陽能電池組件接線盒用小一字螺絲刀打開，把太陽能電池組件電源線用小一字螺絲刀壓接到接線盒的接線端子上，要求紅線接正極，藍(lán)線接負(fù)極，線接好后將接線盒出線端的防水螺母緊固，并將接線盒內(nèi)的接線端子處涂7091密封硅膠，涂膠量以使接線盒內(nèi)進(jìn)線孔處被完全密封為準(zhǔn)，然后扣緊接線盒盒蓋，不可扣反。d．用萬用表檢測太陽能電池組件連線(接控制器端)是否短路，同時檢測太陽能電池組件輸出電壓是否符合系統(tǒng)要求。在晴好天氣下其開路電壓應(yīng)大于18?V(系統(tǒng)電壓為12?V)或34?V(系統(tǒng)電壓為24?V)。在安裝前和測試后太陽能電池組件電源線應(yīng)接控制器端的正極，用絕緣膠布將外露的線芯包好，絕緣膠布至少須包兩層。注意：太陽能電池組件在安裝過程中要輕拿輕放，避免工具等器具對其造成損壞。②太陽電池組件的固定：太陽能電池組件和電池組件支架用M6?×?20的螺栓、M6的螺母、M6墊圈進(jìn)行緊固。安裝時，應(yīng)將螺栓由外向里安裝，然后套上墊圈并用螺母緊固。緊固時，要求螺栓連接處連接牢固，無松動。(6)燈具的安裝(內(nèi)安裝有燈光源)：①先打開燈具，用M10或M8的內(nèi)六角扳手將螺栓松開，然后把燈頭插到燈桿里，調(diào)整好燈頭方向，再將螺栓緊固。②光源線正、負(fù)極分別對應(yīng)連接。當(dāng)光源為無極燈時，對于單燈頭雙光源燈具，一路與燈頭尾部的接線端子連接，要求紅色線接正極，藍(lán)色線接負(fù)極；另一路與鎮(zhèn)流器連接，要求紅色線接L端子，藍(lán)色線接N端子。對于單燈頭單光源燈具，光源線與燈頭尾部的接線端子連接，要求紅色線接正極，藍(lán)色線接負(fù)極。當(dāng)光源為節(jié)能燈時，光源線應(yīng)與燈頭尾部的接線端子連接，要求紅色線接正極，藍(lán)色線接負(fù)極，最后將燈頭蓋好。對于單燈頭雙光源燈具，應(yīng)根據(jù)光源的工作時間進(jìn)行接線。三、太陽能路燈的安裝安裝太陽能路燈所需的工具及設(shè)備：萬用表、大扳手、細(xì)鐵絲、尼龍?jiān)鷰?、鐵锨、起吊繩(材料為軟帶；若為鋼絲繩時，鋼絲繩上必須包裹布帶或在起吊燈具時墊有柔軟物體，避免損壞燈體)、吊車、升降車等。1．蓄電池的安裝要求(1)清除太陽能路燈地基中放置蓄電池艙的水泥槽里的泥土等雜物，確保排水孔無異物堵塞。(2)察看蓄電池艙有無損壞，同時檢測蓄電池電壓是否正常，若出現(xiàn)異常，則判斷為不合格品，應(yīng)禁止安裝。用絕緣膠布包裹護(hù)套線兩極。(3)將蓄電池艙拆裝，然后在連接軟管上套上兩個雙鋼絲式環(huán)箍，將蓄電池線穿過地籠的預(yù)制管，在預(yù)制管上均勻涂一層密封硅膠，再將連接軟管的另一端插到預(yù)制管的根部，用一字螺絲刀將雙鋼絲式環(huán)箍上的螺栓緊固。(4)清除地基中放置蓋板處的泥土、細(xì)沙等雜質(zhì)。(5)起吊蓋板，將其安放在地基中且放置平穩(wěn)。在放置蓋板時，避免地基四周的泥沙掉入地基中。(6)采用瀝青與細(xì)沙混合物(瀝青∶細(xì)沙?=?1∶3)覆蓋蓋板及蓋板四周4?cm。(7)填蓋黏土或三合土。填蓋黏土或三合土?xí)r，每填蓋10?cm，須夯結(jié)實(shí)，直至高出地面10?cm為止。2．太陽能路燈豎燈(1)燈桿的安裝。①將起吊繩穿在燈桿的合適位置。②緩慢起吊燈具，注意避免吊車鋼絲繩劃損太陽能電池組件。③在起吊過程中，當(dāng)太陽能路燈完全離開地面或完全脫離承載物時，至少應(yīng)有兩位安裝人員使用大扳手夾緊法蘭盤，阻止燈具在起吊過程中因底部擺動而造成燈具上端與吊車吊繩摩擦，損壞噴塑層乃至更多處。④當(dāng)燈具起吊到地基正上方時，緩慢下放燈具，同時旋轉(zhuǎn)燈桿，并調(diào)整燈頭，使之正對路面。注意：法蘭盤上長孔應(yīng)對準(zhǔn)地腳螺栓。⑤法蘭盤落在地基上后，依次套上平墊30(或平墊24)、彈墊30(或彈墊24)及M30(或M24)的螺母，并用水平尺調(diào)節(jié)燈桿的垂直度。如果燈桿與地面不垂直，可在燈桿法蘭盤下墊上墊片，使其與地面垂直，然后用扳手把螺母均勻擰緊，擰緊前應(yīng)涂抹螺紋鎖固膠。對于M24的螺栓(8.8級)，旋緊扭矩為650.6?N·m；對于M30的螺栓(8.8級)，旋緊扭矩為1292.5?N·m。⑥撤掉起吊繩。⑦檢查太陽能電池組件是否面對南面，否則須進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整太陽能電池組件方向的方法：采用必要裝置先將安裝人員(1～2名)送至適當(dāng)高度，然后安裝人員使用扳手逐一松動緊定上燈桿組件的螺栓，以指南針為依據(jù)，扭轉(zhuǎn)上燈桿組件至合適位置，最后再逐一擰緊上燈桿組件的緊定螺栓，須確保各螺栓受力均勻。(2)接線。①摘掉艙門，捋順燈桿內(nèi)的護(hù)套線，并察看在安裝過程中是否損壞護(hù)套線。若損壞，則應(yīng)采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，必要時要重新穿線，并重新安裝燈具。②安裝控制器。接線時要注意“正”、“負(fù)”極性，要求紅線接正極，藍(lán)線接負(fù)極。接線前應(yīng)先將蓄電池電源線和組件電源線的絕緣膠布拆除并清理干凈，用剝線鉗將組件電源線、光源線、蓄電池線和控制器上各電源線均剝?nèi)?30?mm?±?2?mm)塑銅線皮，用絕緣膠布將控制器上紅色的光源線包裹兩層，然后再按以下順序進(jìn)行接線：a．先將蓄電池電源線和控制器上的蓄電池線擰接在一起，擰線時先把兩根線芯搭在一起，然后分別把兩根線芯擰緊，并用絕緣膠布和防水膠布包好。b．指示燈延時10?s后亮，表示輸出正常，同時控制器左上角的四個LED可以顯示當(dāng)前蓄電池的剩余電量。每個LED代表25%的蓄電池電量。若控制器左上角的四個LED都不亮，則應(yīng)用萬用表檢查保險絲是否損壞，檢查時可用萬用表的二極管擋進(jìn)行測試，將兩表筆分別與保險絲兩端相接。若蜂鳴器響，則表明保險絲沒損壞；若蜂鳴器不響，同時萬用表顯示“1”，則表明保險絲損壞，此時應(yīng)更換保險。若保險絲沒損壞，則說明是控制器損壞。若控制器左上角的四個LED亮而綠色指示燈不亮，則應(yīng)檢查蓄電池電壓；若蓄電池電壓高于12.3?V，而負(fù)載無輸出電壓，則說明控制器損壞。若蓄電池電壓低于12.3?V，則表明蓄電池電壓偏低，控制器無法正常啟動，再將太陽電池組件電源線和控制器上的組件連接線線芯直接擰接在一起(控制器是雙路太陽能輸入的，應(yīng)優(yōu)先連接第一路)，擰線時首先把兩根線芯搭在一起，然后分別把線芯擰緊并用絕緣膠布和防水膠布包好，絕緣膠布和防水膠布各應(yīng)包兩層并用力纏緊。在包防水膠布時，防水膠布應(yīng)至少拉至原長的2倍，此時控制器左上角的四個LED呈動態(tài)循環(huán)，相繼點(diǎn)亮表示正在進(jìn)行充電，10?s后綠色指示燈滅，電充滿后LED將停止循環(huán)閃爍并全部點(diǎn)亮。c．將光源線的絕緣膠布拆除并清理干凈，將光源電源線和控制器上負(fù)載連接線的線芯直接擰接在一起(不帶逆變器時)。擰線時首先把兩根線芯搭在一起，然后分別把線芯擰緊并用絕緣膠布和防水膠布包好，絕緣膠布和防水膠布各應(yīng)包兩層并用力纏緊。在包防水膠布時，防水膠布應(yīng)至少拉至原長的2倍。如果需要安裝逆變器，應(yīng)先接逆變器的輸出端，再接逆變器的輸入端?？刂破鞲麟娫淳€安裝完畢后將各電源線整理好后用200?mm尼龍?jiān)鷰г貌煸跓魲U內(nèi)的小勾上，把控制器放在防水盒內(nèi)，將防水盒放在艙門上方的擋板上，用兩個M6?×?20的螺栓將擋板固定好再安裝電器艙門，并將其鎖牢。③安裝艙門，采用三角鎖緊固艙門。(3)清理現(xiàn)場，保證環(huán)境整潔；清點(diǎn)工具，確定無遺漏。(4)注意事項(xiàng)：①安裝電池組件時要輕拿輕放，嚴(yán)禁將組件短路或摔擲組件。②電源線與接線盒處、燈桿和組件的穿線處須用硅膠密封，電池組件連接線需在支架處固定牢固，以防電源線因長期下垂或拉拽而導(dǎo)致接線端松動乃至脫落。③安裝燈頭和光源時要輕拿輕放，確保透光罩清潔、無劃痕，嚴(yán)禁翻滾和摔擲。④搬動蓄電池時不要觸動電池端子和控制閥，嚴(yán)禁將蓄電池短路或翻滾、摔擲。⑤接線時注意正、負(fù)極，嚴(yán)禁接反；接線端子壓接要牢固，無松動，同時應(yīng)注意連接順序，嚴(yán)禁使線路短路。⑥不要同時觸摸太陽能電池組件和蓄電池的“+”、“-”極，以防觸電危險。⑦逆變器輸出的是高壓電源，觸摸有生命危險！

⑧在安裝過程中應(yīng)避免將燈體劃傷。⑨燈頭、燈臂、上燈桿組件、太陽能電池組件等物件各螺栓連接處應(yīng)連接牢固，無松動。⑩安裝太陽能電池組件時必須加護(hù)板。

?燈桿鍍鋅孔處用硅膠密封，注意美觀。第三節(jié)光伏水泵系統(tǒng)一、光伏水泵系統(tǒng)特性概述光伏水泵系統(tǒng)亦稱太陽能光電水泵系統(tǒng)，其基本原理是利用太陽能電池將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能，然后驅(qū)動各類電動機(jī)帶動水泵從深井、江、河、湖、塘等水源提水。它具有無噪聲、全自動(日出而作，日落而停)、高可靠性、供水量與蒸發(fā)量適配性好(“天大旱，它大干”)等許多優(yōu)點(diǎn)。聯(lián)合國國際開發(fā)署(UNDP)、世界銀行(WB)、亞太經(jīng)社會(ESCAP)等國際組織部先后充分肯定了它的先進(jìn)性與合理性，目前在這些國際組織的支持下，全世界已有數(shù)萬臺不同規(guī)格的光伏水泵在不同地區(qū)和國家運(yùn)行，特別是在亞、非、拉及中東等發(fā)展中國家，已為許多貧困地區(qū)的人民帶來了相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，加速了這些地區(qū)的脫貧步伐。由于光伏水泵系統(tǒng)從技術(shù)上說是一個比較典型的“光、機(jī)、電一體化”系統(tǒng)，它涉及太陽能的采集、變換及電力電子、電機(jī)、水機(jī)、計(jì)算機(jī)控制等多個學(xué)科的最新技術(shù)，因此已被許多國家列為優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)和進(jìn)一步發(fā)展的方向，中東、非洲有不少國家更是期望太陽能水泵及省水微灌、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)等新技術(shù)在地下水資源比較充裕的干旱地區(qū)把家園改造為綠洲。光伏水泵與柴油機(jī)水泵相比具有良好的經(jīng)濟(jì)性。世界銀行在盛產(chǎn)石油的中東地區(qū)(如阿聯(lián)酋、約旦等國)作出了具有明確結(jié)論的經(jīng)濟(jì)性比較，就其每立方米的水價而言，光伏水泵的水價與柴油機(jī)水泵水價持平的系統(tǒng)功率約在40?kW，由于近幾年太陽能電池及其他電子控制器件的降價，兩者水價持平的功率在75?kW左右。如果太陽能電池的價格下降至3美元/Wp，兩者水價持平的功率在150～200?kW左右。德國西門子公司基于近年在世界各地安裝、試驗(yàn)、銷售各種規(guī)格光伏水泵經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，得出的結(jié)論是：柴油機(jī)水泵初期投資低是其優(yōu)點(diǎn)，但隨著運(yùn)行年數(shù)的增加，其運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用將不斷增加，每立方米水的成本將因此而逐年增長。光伏水泵的初期投資偏大是其缺點(diǎn)，但此后由于它的運(yùn)行費(fèi)用低和少維護(hù)或免維護(hù)等特點(diǎn)，其水的成本上升很緩慢，十年以后，柴油機(jī)水泵的水成本將是光伏水泵水成本的兩倍還多，兩者的盈虧平衡點(diǎn)約在三年左右。印度在現(xiàn)有4000臺光伏水泵的基礎(chǔ)上，政府給予一定補(bǔ)貼，計(jì)劃再推廣安裝50000臺套光伏水泵系統(tǒng)，每個系統(tǒng)的容量在1～5?kW之間。二、光伏水泵系統(tǒng)的基本構(gòu)成光伏水泵系統(tǒng)大致由光伏陣列、控制器、電機(jī)和水泵四部分組成。1．光伏陣列光伏陣列由眾多的太陽能電池串、并聯(lián)構(gòu)成，其作用是直接把太陽能轉(zhuǎn)換為直流形式的電能。目前用于光伏水泵系統(tǒng)的太陽能電池多為硅太陽能電池，其中包括單晶硅、多晶硅及非晶硅太陽能電池。太陽能電池的伏安特性曲線如圖7-4所示，其具有非線性。在圖7-4中，曲線上的大圓黑點(diǎn)表示在相應(yīng)日射下，太陽能電池輸出的最大功率就是它的額定功率。輸出最大功率的位置稱之為最大功率點(diǎn)。光伏陣列的伏安特性曲線具有和單體太陽能電池同樣的形狀，若忽略單體太陽能電池生產(chǎn)過程中的差異、組件相互之間的連接電阻，則太陽能電池組件具有理想的一致性。光伏陣列的伏安特性曲線可以看做僅是單體太陽能電池伏安特性曲線按串、并聯(lián)方式放大其坐標(biāo)的比例尺而形成的。2．控制器光伏陣列的輸出特性曲線與太陽輻照度、環(huán)境溫度以及陰、晴、雨、霧等氣象條件有密切關(guān)系，其輸出隨日照而變化的是直流電量。作為光伏陣列負(fù)載的光伏水泵，它的驅(qū)動電機(jī)可以是直流電機(jī)，也可以是交流電機(jī)，甚至還可以是其他新型電機(jī)，它們同樣都具有