LED 太阳能路灯设计指南（2025 年版）

1.太阳能路灯系统的设计构成和选择标准

1.核心组件配置

2.太阳能路灯关键设计参数计算

1.太阳能路灯需求设计

计算公式

P_{发光二极管} = E × A / (η × U × K)

• 参数说明
• E：设计照度（主干道 15-30 lx，支路 10-20 lx）
• A：照明面积 = 道路宽度 × 灯之间的距离
• η:灯具效率 (0.8-0.9)
• U:利用系数（0.4-0.6）
• K：保养系数（0.7-0.8）

例如 路宽 6 米，灯间距离 25 米，目标照明度 20 lx

→ P_{发光二极管} = 20 × (6 × 25) / (0.85 × 0.5 × 0.75) = 20 × 150 / 0.32 ≈ 94W

→ 选择 100W LED 模块（光通量 15,000 lm）

2.太阳能路灯光伏系统容量计算

步骤：

1. 每日消耗量： Q_天 = P_{发光二极管} × 工作时间（例如：100 瓦 × 10 小时 = 1000 瓦时）
2. 光伏板功率： P_PV = Q_天 / (H_顶峰 × 0.7)
   • H_顶峰:当地平均高峰日照时数（例如：北京 4.5 小时）
   • → P_PV = 1000 / (4.5 × 0.7) = 317W → 选择 2 × 160W 模块
3. 电池容量 C = Q_天 / (V_系统 × DOD × 0.9)
   • V_系统:系统电压（通常为 12/24 伏）
   • DOD：放电深度（80% 用于锂电池）
   • → C = 1000 / (24 × 0.8 × 0.9) = 57.6Ah → 选择 60Ah 锂电池

3.太阳能路灯结构设计规范

1.电线杆和元件布局

抗风设计 法兰尺寸 ≥ 杆直径 × 1.2（例如：杆直径 76mm → 法兰 200×200×10mm）

4.太阳能路灯智能控制策略

1.多模式运行方案

备用电源： 在连续阴雨天≥3 天的地区，配置电网电力互补接口。

5.安装和维护要点

1.施工流程

1. 环境评估： 冬至当天，避免树木/建筑物阴影、障碍物 < 2 小时。
2. 基础铸造： 深度 = 杆高 /10 + 0.2 米（例如：6 米杆 → 0.8 米深）。
3. 布线标准： 光伏电缆压降≤3%，电池埋深≥0.5m。

2.运行和维护周期

6.经济分析

1.成本比较（基于 6 米电线杆）

投资回收期：

投资回收期 = (价格差异 / 每年节省的费用) = (12,000 - 8,000) / 600 ≈ 6.7 年

7.典型案例

项目名称： 新农村道路照明

参数配置：

• 路宽 5 米，两侧交错布置
• LED 功率 60W × 2，光通量 9,000 lm/个
• 太阳能电池板 2 × 120W，电池 100Ah@24V

绩效指标：

• 平均照度 18 lx，均匀度 0.48
• 连续阴雨备份 5 天
• 年节能率 100%

8.风险控制

1. 过放电保护 控制器设置电压 ≥10.8V （12V 系统）。
2. 防盗保护： 光伏板螺栓采用不规则结构，电池盒焊接固定。
3. 极端天气 光伏板抗冰雹等级≥ 3 级（25 毫米冰雹冲击）。

附录：推荐的设计验证工具

1. PVsyst（光伏系统模拟）
2. DIALux evo（照明模拟）
3. 气象数据来源：NASA POWER / 中国气象局辐射站

通过本指南，可以实现从照明需求到经济回报的系统化方法，实现低碳和高可靠性的道路照明解决方案。

• 了解瓦特和流明：如何选择合适的亮度
• 什么是勒克斯水平？确定灯具的实际亮度
• 为太阳能路灯选择合适的色温
• 如何计算太阳能路灯的高度和距离？
• 什么电池最适合太阳能路灯？
• 使用 Dialux 进行太阳能路灯照明计算