太阳能LED路灯在市政道路照明中的应用

  太阳能LED路灯在市政道路照明中的应用

作者姓名：张玫

单位名称:滕州市市政工程管理服务中心单位邮编：277599

摘要：近年来，随着社会经济的发展，环境问题日益突出。改善环境污染和能源短缺问题已引起社会广泛关注，对环保和节能的探索在社会经济发展中显得更为重要。随着全社会的关注，可再生能源的开发利用越来越受到重视。在新能源中，太阳能有着安全、环保、易维护等特点，而且与传统发电方式相比，在能源消耗上更具优势。凭借这些特征，太阳能广泛应用于照明领域。太阳能LED路灯作为一种新兴绿色照明灯具，具有节能、环保、使用周期长等特点，逐渐成为照明行业技术发展的代表，文章对其应用展开分析。

关键词：太阳能；LED路灯；市政道路照明；应用

引言

城市道路照明工程建设是完善城市基础设施的重要措施，我国的道路亮化需求量与日俱增，这与城市化进程加快息息相关，也对道路照明提出更多挑战。按需照明、追求道路照明绿色发展具有重要意义。需要根据城市发展新需求，科学统筹城市路灯照明节能方案。目前，我国各市区的路灯亮度基本达到国家标准，但存在节能工作未落实的情况。要想提高电力资源的使用率，需要提高节能意识，并进行更科学合理的设计规划。

1太阳能LED路灯概述

1.1太阳能LED路灯的结构

太阳能LED路灯主要由太阳能电池组件、组件支架、光源和电控箱（内控）灯柱（含灯头）等结构组成。太阳能LED路灯白天通过太阳能光伏电池的光电反应太阳能将转换为电能，并储存在蓄电池中，夜晚蓄电池可以通过电控箱驱动光源。太阳能LED路灯采用自动控制系统，只需设置系统的运行模式，太阳能LED路灯就会自动工作。

1.2太阳能LED路灯的特点

太阳能LED路灯不需要采用大体积的供电电池，也不需要铺设复杂昂贵的管道，可灵活布置，拥有广阔的应用空间，在我国很多城市都得到应用。在经济发达地区，太阳能LED路灯的建设与城市建设逐渐一体化，其先应用在公益建筑，后来逐渐推广到其他场所。现今，在高速公路、公园、车站等公共场都可以见到太阳能LED路灯的身影。太阳能LED路灯基本上利用太阳光照明，不受区域资源限制。太阳能路灯具有安全性和环保性。

2LED路灯的各种照明方式

2.1城市电路照明

城市电路照明是我国当前进行照明工作的主要形式。城市电路照明具有照明效率高、线路布局方便、维修成本低廉等多种优点，但是也存在着一些问题：比如进行城市电路照明线路布局时，需要铺设大量的电缆线路来布置路灯的输电网络，并需要对每个路灯来进行加装供电设施的改造。因此，在线路布局之初，建设的成本非常高，工作量也很大。

2.2太阳能路灯照明

太阳能路灯照明是一种绿色环保程度非常高的照明模式，可以做到接近零污染，是一种环境友好型的城市照明方式。太阳能路灯主要通过太阳能板来接受平时的太阳光，并通过转换器设备来将太阳能板所吸收的光能转化为电能，并储存在太阳能电池中，在夜晚时通过消耗太阳能电池中所储存的电能来进行供电。这种照明方式还有一个好处就是节约成本。相比于城市电路照明模式在建设之初所需的巨大工作量，太阳能照明路灯网络并不需要通过铺设电缆来进行供电，也不需要安装路灯供电设备，从而减少了建设的工作量。而且，太阳能照明路灯会配置相关感应设备，主要通过感光仪器来感应光线强弱，自主进行灯光的开闭工作，实现了自动化工作。但是，太阳能照明的模式也存在着其自身的局限。首先，太阳能路灯对周围环境的开阔程度要求较高。如果周围的环境不够开阔，就会导致照射到太阳能板上的光能减少，从而降低了太阳能电池所储备的电量，使得太阳能路灯在夜晚时不能够保证有充足的电量来进行工作。因此，太阳能照明路灯不能够布置在城市中心区，而只能布置在次干道等较为宽阔，遮蔽较少的道路上。其次，由于太阳能板和太阳能电池等配套设备精密度较高，所以需定期进行人工维修，且人工维修的难度较大，从而提高了维护成本。最后，太阳能路灯的区域布置还会受到该地区的气候条件的影响。如果太阳能路灯布置在地势低洼、气候潮湿多雨的地方，不仅会导致太阳能板吸收光能不足，电池电量不足，影响夜间工作，还会导致太阳能路灯的故障频率大大提高。

2.3太阳能、风能联合照明

近年来，随着科技的发展，一些地区出现了可以用太阳能和风能来对电池进行充电的路灯设施。这种路灯白天可以吸收太阳光能和风能来为电池充电，如果天气不佳，或者光线受到了遮蔽，也可以以只依靠风能来对电池进行充电。在夜间进行工作时，也可以一边利用风能来供应电池的电量，一边进行供电工作。这种路灯照明模式相对而言所受限制更小，且也有着绿色环保的有点，供电的可靠程度和稳定程度相对较高。但是，这种路灯照明模式的研发和建造成本较高，单个路灯的建设、相关配套设施的研发等工作都需要大量的资金，很多城市并没有足够的资本实力来进行大面积的铺设。且该路灯内部结构精密，配套有多重精密仪器，对于恶劣环境的耐受程度较低，故障率较高，人工维护的成本也非常高。

3太阳能LED路灯在市政道路照明中的应用

3.1加强整体规划

从性能上看，太阳能LED路灯不能满足高速公路主干道的照明需求，这是因为城市主干道空间大，应用太阳能LED路灯会导致照明能量损失变高。因此，在城市建设的照明设计和规划阶段，需要从整体上控制能源消耗。节能减排是重中之重，需要将节能减排贯穿于整个明设计和规划阶段，全面落实绿色环保理念和相关政策、标准，打造高效城市夜环境。在总体规划中，需要控制路灯数量和位置，考虑政策、城市照明规划，进行实地考察和规划布局等。

3.2合理选用LED光源

目前，照明市场有高、中、低功率的LED灯具。功率和输出比越高，LED越亮，越适合用于路灯。LED的功率和工作电流越大，产热量越大，必须解决大功率LED的散热问题，否则会降低太阳能LED路灯的工作效率，缩短太阳能LED路灯的使用寿命。在设计LED光源时，应选择散热系数较高的光源。使用LED时，需要使用串联方式，因为选择并联方式会产生大电流，功率增大，LED驱动器的成本会大幅增加。

3.3使用智能管理系统

智能管理系统可以对太阳能LED路灯进行统一管理，使用计算机对城市照明和交通网络信号进行信息化管理、维护、运营。智能管理系统可以用于城市道路电网系统管理，包括城市照明、交通、城市信号设施和城市交通设施管理，是全市照明的管理系统。在太阳能LED路灯的前期项目规划阶段，需要针对路灯位置等建设适当的数据库，然后利用智能管理系统管理和优化照明设施，这可以大大降低隐性成本。

结语

市政道路照明系统是城市配套基础设施中的重要组成部分，是保证道路系统正常使用的重要基础，因此不断提高市政道路照明的建设水平十分重要。而LED灯具在照明系统中的应用已经表现出了较大的优势，因此为提高城市照明系统建设水平，就需要我们一方面克服LED灯具应用中的问题，另一方面创新应用方式。

参考文献

[1]李明霞,段景曦.太阳能LED路灯在城市道路照明中的应用研究[J].光源与照明,2021(2):12-13.

[2]彭建军.太阳能LED路灯系统的设计与应用[J].智能建筑与智慧城市, 2021(1):68-69,80.

[3]王婷,薛河,尹振坤,等.太阳能路灯结构系统的静应力和模态分析[J]. 中国科技论文,2020,13(16):1921-1925.