浅谈太阳能路灯的维护和管理

邵昆华
2019-10-22

邵昆华   昆明市城市照明控制中心





浅谈太阳能路灯的维护和管理


摘要:

随着太阳能路灯的大量使用,也带来了很多太阳能路灯在维护、管理方面的问题。本文通过对太阳能路灯日常维护中维护和管理的讨论和建议,以期达到太阳能路灯更好的稳定运行。


关键词:太阳能路灯;维护;管理

一、概述

太阳能是清洁无污染并可再生的绿色能源,太阳能路灯相较传统路灯具有以下特点:

1、无需敷设供电电缆,自发电,不产生电费

2、采用低压直流供电,安全性能高,工作稳定性好

3、采用LED灯作为光源,发光效率高,寿命长

由于太阳能路灯具有这些特点,逐渐已被市场接受,广泛应用于城市支路、小区、工厂特别是乡村道路近些年更是大量使用,给人民生活带来了便利,给乡村振兴增加了活力。

虽然太阳能路灯有那么多优点,但在大量的使用过程中发现也有一些缺点,如电池使用寿命问题,发电效率逐渐降低问题等。本文通过对太阳能路灯的维护方式和管理办法的讨论,以期达到克服这些问题的目的。


二、维护

太阳能路灯由LED灯具、太阳能电池板、控制器、蓄电池及辅助材料等组成。

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白天太阳能电池收集太阳能转换为电能,通过控制器输送到蓄电池储存电能,天黑后蓄电池通过控制器把电能输送给路灯点亮路灯。

太阳能路灯的维护工作也就是围绕以上四个单元进行:

1、太阳能电池的维护

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1)太阳能电池的作用是把光能转换为电能,日常维护中首先是太阳能板采光面清洁,以保证太阳能电池能输出稳定的电压。由于太阳能板一般都安装在灯杆顶部,清洗时需要高空升降设备和具有高空作业资格的专业人员操作。清洗时先用清水冲洗,再用干抹布将水渍查干即可,切勿使用硬物擦拭或者用腐蚀性溶剂冲洗。


2)同时对太阳能电池组件的接线盒和连接线进行检查,如发现封装开胶进水,接头松动、腐蚀等问题应及时处理。

3)由于太阳能电池板受风面较大,在较大风力的作用下容易产生震动和位移,因此需对太阳能电池板和底座的固定螺栓进行检查紧固,以避免电池板脱落造成安全事故。

4)检测太阳能电池输出电压是否正常,若不正常,再次检查接线盒和连接线,若无问题,则可判断是太阳能电池损坏,需更换。

5)检测太阳能电池输出电流为0或很小,则考虑控制器故障和蓄电池损坏,无法充电

6)清理或修剪电池板周围有遮挡的树枝和爬藤植物

2、控制器维护

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太阳能路灯控制器是太阳能路灯正常运行的关键元件,它具有以下作用和特点:

1)给路灯输出恒定的电流,保证路灯工作稳定

2)控制太阳能电池对蓄电池的充电和对路灯的放电,防止过冲、过放、过载、欠压保护等,延长蓄电池的使用寿命

3)通过对太阳能电池产生电压和控制器内部设定电压的对比实现光控开关灯

4)通过控制器内部的时钟实现时控开关灯或降功率

在维护方面,因为太阳能路灯控制器是高度集成元件,基本是免维护元件,且造价不高,如损坏,只需直接更换。但若控制器出故障,将导致太阳能路灯无法工作。在平常维护中只需查看控制器的各种工作状态指示灯或采用电流、电压表检测各输入、输出端电压、电流是否正常,若控制器的连接线正常的情况下不能正常工作,即可考虑控制器损坏,需进行更换。为保证控制器的使用寿命还应注意:

① 定期检查控制器的外围连接线路,如有破损及时更换

②控制器是高集成电子产品,应尽量安放在比较干燥的环境,避免长期受潮,损坏控制器

③控制器的摆放位置还应考虑散热条件较好的环境,远离其它发热器件,避免过热烧毁

3、蓄电池

蓄电池是将太阳能电池发出的电力进行储存的原件,太阳能路灯的蓄电池一般使用胶体电池,但随着锂离子电池应用的逐步推广,现在更多的开始使用锂离子电池。早期太阳能路灯多采用胶体电池,由于体积大,重量重等原因,多埋在土里或采用专用电池架安装在灯杆上,不利于检查维护,缩短电池寿命还有碍观瞻。而锂离子电池具有体积小,能量密度大,反复充电次数多,几乎没有充电记忆,可快速充放电等特点。本文以锂离子电池为例。

锂离子电池一般采用18650可充电锂电池通过串联并联方式达到所需电压和容量,单个电池标准电压3.7V,充电电压4.2V.

质量好的18650电池,容量可达2000-3000mAh。如3节电池串联一组,十组电池并联即可得到一个11.1V,30Ah的电池组,电池体积小可放在太阳能电池板背面或者专门设计的灯具内。

锂离子电池的日常维护通常应注意以下几个方面:

1)电池要严格做好防水,环境潮湿会造成电池连接片接触不好,使电池充放电不良,降低电池使用寿命或直接造成电池损坏。所以在日常维护时要检查电池放置的地点是否进水,电池盒防水等级是否降低,防止电池进水或受潮。

2)电池要避免安放在太阳直射或靠近发热源的位置,电池发热过大(超过60度)会造成电池的永久性损坏。

3)电池外观出现出现鼓包,开裂,变形等现象时要停止使用及时进行更换。

4)测量电池输出电压,如单节输出低于3V(串联电池组3*n V)则说明电池过放电,需要维修或已损坏。

4、灯具

   LED路灯灯具因其具有低功耗,发光效率高,寿命长,显色性好等特点,被广泛的应用到太阳能路灯上。LED灯具的日常维护应注意以下方面:

1)定期清洗灯珠透镜或防护玻璃,以保持灯具的正常发光效率

2)定期清扫灯具散热板,保持灯具的散热效果

3)如透镜或防护玻璃内有水汽、灰尘,说明灯具的等级降低或密封材料损坏,应及时更换。

5、太阳能路灯的维护流程

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三、管理

由于太阳能路灯的组成元件较多,故障率也相对较多,特别是使用一两年后。日常维护中还是采用传统的巡查-发现熄灯-检修的办法,易出现维护保养不到位,造成元器件性能下降快,过早损坏等情况,让太阳能路灯的经济性大打折扣。随着太阳能路灯在城市和乡村的推广,向精细化管理要效益更显得重要。太阳能路灯维护的管理要注意以下几个方面:

1)对每盏太阳能路灯进行编号并公布报修电话。太阳能路灯多安装于较偏僻道路或公园、乡村,不便于正常的机械化巡查,有了编号和报修电话,能够发动群众帮助我们管理部门及时发现故障灯,及时检修

2)建立数据库。按路灯建设时间,对每批灯,每组灯制定维护保养计划,定期对太阳能路灯的各元器件进行保养维护。对每组灯的检修时间、故障原因,更换元器件做记录,通过一段时间的数据对比,发现该批灯的易损元件,提高维修效率

3)适时调整路灯运行功率。根据安装太阳能路灯地点的实际交通情况,人员活动特点调整路灯全功率和降功率运行时段,在满足照明需要的前提下,减少用电量,不但可以延长阴雨天太阳能路灯正常运行天数,还可以有效的延长各元器件的使用寿命。现在的太阳能路灯控制器大多可实现按小时来调整降功率运行,而自带时钟的控制器则可以更灵活的调整降功率时段,甚至还可以实现冬季的早晨二次全功率运行。

4)及时检修。太阳能路灯的维修人员应采取发现灯不亮及时检修的工作方式,以免造成因一个元器件故障而导致其它元件受损,特别是蓄电池。

太阳能路灯是目前最绿色环保的照明方式,而很多地方存在重建设轻维护、重宣传轻实际的情况,造成路灯运行一两年就报废了,政府只能投资重建或改市电供电,“省电不省钱”几乎变成了太阳能路灯的代名词,给太阳能路灯的应用和发展带来了很多负面影响。随着国家和各级政府对太阳能利用重视度的提高,各管理部门通过科学的管理和维护,一定能让太阳能路灯真正做到“少花钱、灯常亮”。


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