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我国有关太阳能光伏照明装置的标准(表)

2009-06-01 作者:吴初瑜,王大有 来源:阿拉丁照明网 浏览量: 网友评论: 0

摘要: 我国涉及以太阳能为能源、用太阳电池做光电转换、蓄电池贮能后提供照明,离网、独立使用的照明装置有以下几个已经颁布或正在审批标准(按制定时间先后排列)。

  我国涉及以太阳能为能源、用太阳电池做光电转换、蓄电池贮能后提供照明,离网、独立使用的照明装置有以下几个已经颁布或正在审批标准(按制定时间先后排列):

  1、国家标准 GB/T 19064-2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法。

  2、地方标准 DB11/T 5422008 太阳能光伏室外照明装置技术要求。

  3、国家标准 GB/T- 太阳能光伏照明装置总技术规范(待批)。

  4、行业标准 NY/- 农村太阳能光伏室外照明装置技术要求(待审);

  NY/- 农村太阳能光伏室外照明装置安装规范(待审)。

  下面对几个标准作简要介绍

  一、国家标准 GB/T 19064-2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法

  边远山区、牧区缺少家庭用电、照明的电力,为提高这些区域内人民的生活水平而开发的光伏供电系统。其适用于牧民、山区以一家一户为单元,利用太阳能解决家庭用电和照明的小型光伏发电系统。

  该标准已应用多年,其内容大家较熟悉,不再多述。

  充放电控制器是太阳能光伏照明装置的重要部件之一。

  在国家标准 GB/T 19064-2003中对充放电控制器的技术要求(6.3.1~6.3.13)、试验方法(8.2.1~8.2.12)做了详细规定。其他三个标准以此为基础,仅对充放电控制器的环境温度范围、试验方法(GB/T 19064-2000的6.3.1和8.2.1),根据装置实际应用的环境温度范围做了相应修改,其他条款(GB/T 19064-2000的6.3.2~6.3.13和8.2.1~8.2.12)在其他三个标准直接引用。

  二、北京市地方标准 DB11/T 5422008 太阳能光伏室外照明装置技术要求

  根据中央提出建设社会主义新农村的历史任务和建设意见,北京市自2006年起在京郊农村实施让农村亮起来工程。到2007年底共有占村庄总数20.7%的823个村安装了以太阳能为能源的村内路灯、乡村旅游道路路灯等太阳能光伏室外照明装置近10万盏。有效地改善了农村居住条件、保护了环境,深受广大农民欢迎。由于太阳能光伏室外照明装置是新产品,室外的使用环境较为恶劣,缺乏统一的标准,致使总故障率高达10%左右。

  北京市科委、农委和质监局,于2007年3月批准北京照明学会提出的制定太阳能光伏室外照明装置技术要求地方标准建议并立项。太阳能光伏室外照明装置技术要求于2008年3月28日公布、2008年5月1日实施。标准号是:DB11/T 5422008;备案号:22598-2008。

  DB11/T 5422008太阳能光伏室外照明装置技术要求 主要内容:

  1、范围

  适用于北京市农村、乡镇道路、公共场所及人行道路照明用的,将太阳电池组件、蓄电池、照明部件、控制器以及机械结构等部件组合在一起,以太阳能为能源,在室外离网、独立使用的照明装置。装置针对的是农村的功能性照明,不涉及装饰照明。

  2、配置与分类

  a)装置的技术内容涉及多个专业,部件按专业分五部分;

  太阳能光电转换部件(太阳电池组件);

  储能部件 (蓄电池);

  控制部件 (充放电控制器及传输线路);

  照明部件(电光源及其附件和灯具);

  结构部件 (灯杆、太阳电池组件固定架、蓄电池室及控制器室等)。

  b)为便于制定相应的技术要求按用途分两类:

  室外公共场所、庭院、居住区、休闲区和人行道路等照明用的庭院灯;

  有机动车行驶的乡镇街道、农村旅游区道路等路面照明用的路灯。

  3、一般要求与安全要求

  a) 运行环境 太阳能光伏室外照明装置是在室外使用,装置应能在 -20℃~50℃环境温度下正常工作。应能在连续3个阴雨天时提供正常照明。

  北京市的环境温度:

  查阅气象资料北京市的最低气温为-18.2℃(山区、冬天),最高气温为39.5℃(平原、夏天),据交通台报道,道路路面温度可达50℃以上。钢制灯杆内将达到40℃以上。

  据北京延庆地区10年阴雨天天数统计:

  1995年连续3天(含三天)以上阴天共五次,其中12月4日~12月10日连续7天;

  2005年连续3天(含三天)以上阴天共九次,其中5月7日~5月12日连续6天;

  其他年份均未有出现超过三个阴雨天的情况。

  综合考虑年阴天的几率、装置效率、容量、成本后,据此规定了装置应在-20℃~50℃温度范围内和连续3个阴雨天的运行环境中能正常工作的要求。

  b)一般要求

  根据地面光照值或在设定的时间,自动开启和关闭电光源。

  控制器室和蓄电池室应具有很好的防水措施,应具有防止蓄电池污染环境的措施。根据不同场所对照明的不同要求,选用不同的电光源。

  c)安全要求

  装置应具有足够的强度,能承受10级风荷载;应有良好的防雷接地,接地电阻应小于30Ω;带电体与灯杆之间的绝缘电阻应大于2MΩ。各部件应具有防盗措施,应使用特殊工具才能拆卸。

  4、装置部件技术性能要求

  装置部件除应符合国家或行业标准外,尚须符合本装置各部件特需要求如下:

  a)太阳能光电转换部件(太阳电池组件)

  太阳电池组件的功率应根据使用环境的光照资源、照明部件、控制部件和传输线路所消耗总功率需求确定。工作电压应满足蓄电池充电电压的要求。

  b)储能部件

  宜选择阀控密封式铅酸蓄电池;容量应满足照明部件、控制部件和线路传输消耗总功率以及连续3个阴雨天照明的需求;蓄电池的日放电深度宜不超过20%,连续3个阴雨天正常照明时的最大放电深度宜不超过60%。

  c)充放电控制部件

  充放电控制器应能在-20℃~50℃的环境温度范围内应能可靠工作;

  宜采用光控、时控或两者结合的方式;时控时间应可调,时间误差应不大于1min。光控值宜设定在地面天然光照度为(4~5)lx时,并具有防止在开、关电光源时出现反复接通、断开的措施。

  装置内供电导线考虑导线的机戒强度和线路电压损失,其截面不得小于1.5㎜2。,并保证:

  充电时:太阳电池组件输出额定电流时,其输出端电压与控制器输入端的电压差,应不大于蓄电池额定电压的3%。

  放电时:蓄电池以额定负载电流放电时,蓄电池输出电压与控制器输入端的电压差,应不大于蓄电池额定电压的1%;控制器输出端电压与照明部件(逆变供电时,则与逆变器)输入端的电压差,应不大于蓄电池额定电压的3%。

  d)照明部件

  照明部件的供电方式宜采用直流供电,直流供电的系统效率相对较高。

  也可采用逆变供电。逆变器将增加10%左右的系统损耗,但对电光源的使用寿命有利。

  电光源的发光效能:单端荧光灯、无极灯、功率型发光二极管(LED)应大于50lm/W;

  高强度气体放电灯、低压钠灯应大于60lm/W;平均寿命应大于6000h。

  因为蓄电池电压变化大,气体放电灯用直流电子镇流器应具有恒功率输出特性。

  因为装置工作于为 -20℃~50℃的环境温度中,特别是在低温下,荧光灯用直流电子镇流器必须充分满足荧光灯的预热启动条件,灯丝预热启动时间最少应达到0.4s以上。

  强调LED宜采用恒流驱动,规定了LED的发光效能与光衰。

  灯具防护等级不应低于IP54,电器室的防护等级不应低于IP43;庭院灯应有合理的光分布,上射光通比宜小于25%,灯具效率不应低于80%;道路灯具宜采用半截光型,灯具效率不应低于70%。

  e)结构部件

  装置有受风面较大的太阳电池板,必须考虑风载荷的影响,因此对灯杆的壁厚、表面处理,灯杆基础作了相应要求。

  装置所用电光源功率只有十几到三十几瓦,若灯具的安装高度过高,则地面照度远达不到基本要求。为此对灯具安装高度作了相应规定:庭院灯(25W以下的自镇流荧光灯)宜设置为(3~4)m。道路照明用路灯(30W以上高强度气体放电灯)宜设置为(4~8)m。

  太阳电池板强调倾角、方位角可调及其牢固可靠,宜具有自清洁能力。

  蓄电池室强调防水、防潮、防腐、保温、隔热、通气防止污染环境以及防盗窃等功能。

  5、照明指标

  参照CJJ45规定和装置在乡镇应用的具体景况给出各类乡镇场所的照明指标如下表:

  表中的照明指标是装置在现场安装后,被照场地应具有的照度和照度均匀度。

  表中数据和电光源、灯具的选型、光源功率、布灯方式、安装位置、安装高度、灯杆间距等多方面因素有关。

  农村的场地照明要求不高,在实际设置时,灯距设置的较大、甚至仅设置单灯,达不到垂直照度的要求,因而表中未给出垂直照度。

  6、试验方法

  试验分为部件试验和整体试验。整体试验在部件检验合格,装置组装后进行。

  a) 部件试验

  采购的成品部件,凡有国家标准的,均按国家标准规定的检测方法进行,没有国家标准的,按同类国家标准规定的检测方法、参照企业技术要求进行,并提供相应检测部门的检测报告。装置中部件特需的下要求按按规定的试验方法进行试验应符合本标准要求:

  太阳电池组件的总功率需求,工作电压要求;

  充放电控制器在环境温度范围内可靠工作;

  电光源的发光效能、平均寿命;

  直流电子镇流器应具有的恒功率输出特性;

  荧光灯用直流电子镇流器必须具有充足的预热启动要求;

  功率型发光二极管(LED)在太阳能光伏室外照明装置中使用时的基本要求;

  灯具防护等级、合理的光分布曲线、上射光通比及灯具效率的要求。

  b)整体试验

  整体试验是在部件检验合格、装置组装后,按规定的试验方法进行下列试验并符合要求:

  灯杆安全性、灯具的安装高度要求;

  太阳电池板强调倾角、方位角要求;

  装置供电导线的截面、机戒强度和线路电压损失的要求;

  阀控密封式铅酸蓄电池容量、日放电深度及连续3个阴雨天正常照明的要求;

  蓄电池室防水、防潮、防腐、保温、隔热、通气防止污染环境等要求;

  光控、时控的照度及时间要求;

  照明指标。

  7、检验规则

  检验分为出厂检验、型式检验和现场检验。

  出厂检验按GB/T2828.1规定(检验项目与技术要求、试验方法及判别方法以表格给出)。

  型式检验按GB/T 2829规定(检验项目与技术要求、试验方法及判别方法以表格给出)。

  现场检验是根据本装置特殊性规定的(检验项目与技术要求、试验方法及判别方法以表格给出)。

  关于DB11/T 5422008标准三个附录的说明(略)

  附录A(资料性附录) LED光源的技术要求

  LED光源目前尚无相关国家标准,但在现实中已经开始应用,为保证照明效果和使用寿命,因此在附录A中以资料性附录的形式给出功率型发光二管(LED),在太阳能光伏室外照明装置中应用时的基本技术要求。

  a)对单只功率型发光二极管(LED)的技术要求:

  功率应大于1W,光效≥ 50lm/W;

  显色性 Ra≥ 65,色温 2600K---6500K;

  光通维持率:5000h时应大于90%;

  使用寿命(与电源、驱动等电气附件共同考虑)应大于 20000h。

  b)功率型发光二极管(LED)组合的技术要求:

  宜采用不同数量的LED串、并联为不同功率、不同形状的、具有可靠、良好散热的组合;

  配光曲线应根据照明场所需要,设计光束角度适宜的、平滑对称(或非对称)配光;

  LED组合应采用恒流驱动,驱动电流变化不应大于LED额定驱动电流的5 %;

  驱动模块的功率损耗,不应大于被驱动LED总功率的15%;

  灯具内的LED,在直流13.4V电压下,连续工作100h,其初始光通维持率应大于95%。

  附录B (规范性附录)太阳能光伏室外照明装置的安装要求

  装置的安装又非常重要,它直接影响装置性能、质量、被照路面照明指标和照明效果。

  安装要求不属于装置本身的技术要求,不应在标准的正文中给出。因此以规范性附录的形式给出了安装的具体技术要求及照明效果现场测量方法,目的是保证、规范并指导太阳能光伏室外照明装置在农村、乡镇得到科学、合理、可靠的安装与应用。

  附录B从场地、道路的照明设计(参考CJJ45)、安装方式、太阳电池组件、基础、防雷、现场检测、照明效果现场测量方法(参考GB/T 15240 )等几个方面作了详细规定。

  照明设计包括:选择电光源(类型、功率)及其附件和灯具。确定灯具布置方式、安装高度、安装间距、悬挑长度和仰角等。

  安装方式包括:路灯、庭院灯的安装。

  太阳电池组件:宜安装在装置的上部,应避开高大树木和建(构)筑物的阴影区。仰角与方位角,应调整到当地全年日平均光照最大的位置,并牢固、可靠的固定;接线盒宜设置在太阳电池组件的背面上半部,并应具有防雨淋的措施。

  装置基础:基础的深度、体积应与灯杆高度相适应,以保证安装的安全可靠性;基础与灯杆的固定螺栓应与基础内的钢筋架为一体,并应与打入地下的、截面大于3030mm长度大于3m的镀锌角钢制作的接地电极牢固焊接(参阅92DQ系列 《建筑电气通用图集》中的太阳能路灯安装图示),保证装置的安全、防雷接地性能。

  灯杆与地面垂直偏差应小于0.3%。

  现场检测包括:安全性能、照明效果以及正常运行10天后的各项数据测量。

  照明效果现场测量:参考GB/T 15240 规定了乡镇道路照明和场地照明的测量条件、现场布点方法、数据测量方法和平均照度的计算方法。

  附录C(资料性附录)用户手册与维护管理要求。

  三、国家标准 GB/T 太阳能光伏照明装置总技术规范(待批)

  近几年,我国太阳能光伏照明发展十分迅速,在广告、标识、园林以及道路照明中都有应用,为规范太阳能光伏照明装置技术要求,2007年底中国国家轻工业联合会提出编制太阳能光伏照明装置总技术规范,由全国照明电器标准化技术委员会(SAC/TC 224)归口。2008年10月完成报批稿,待批。

  该标准是在北京市地方标准的基础上修改、提炼、简化而成的总技术规范,它强调装置的总体性能要求,保留了北京市地方标准的技术要求、试验方法、验收规则等基本内容,取消了地标中的照明指标和三个附录,增加、修改的内容如下:

  1、适用范围:

  范围不限定于农村,增加了应用于园林、广告、标识及装饰等照明场所和照明装置可由一个或多组灯具组成。

  即总技术规范是在室外独立使用的、用太阳能光伏照明装置的基本技术要求,它的太阳电池板可与照明装置分离,向多组照明灯具供电。

  2、配置与分类:

  配置中增加了充放电线路;

  分类中增加了 夜景景观用太阳能光伏照明装饰灯;广告、标识用的太阳能光伏照明灯箱。3、装置的总体要求

  环境温度-20℃~50℃,允许厂商根据应用区域需求调整温度下限;

  连续阴雨天改为(2~n)个,允许厂商根据应用区域条件调整上限n;

  增加了电效率:照明部件功率与蓄电池的额定输出功率之比应大于90%;

  保留并简化了光伏照明对各部件具体的特殊要求;

  将充放电线路自控制部件中分离出来,另立一节;

  增加与灯箱等相关内容。

  3、试验方法、验收规则及文字作了相应调整。

  强调了装置整体试验。

  四、农业部行业标准 NY- 农村太阳能光伏室外照明装置技术要求(待审)

  NY- 农村太阳能光伏室外照明装置安装规范(待审)

  农业部十分重视农村基础设施的基本建设,2008年7月农业部立项,由中国农村能源行业协会小型电源专委会和中国照明学会新能源照明专委会编制农村太阳能光伏照明装置的两个标准。2008年12月完成两标准的送审稿,目前待审。

  农业部行业标准是在北京市地方标准的基础上,按照行标的要求,结合我国广大农村环境和现状特点,从产品质量、安装要求两个方面制定相应标准要求:

  规范装置产品质量的:农村太阳能光伏室外照明装置技术要求;规范装置现场安装质量的农村太阳能光伏室外照明装置安装规范。

  1、NY- 农村太阳能光伏室外照明装置技术要求的简要内容

  技术条款内容与北京市地标基本相同;采用了国标总技术规范中对环境、电效率、和充放电线路的规定;将照明指标、附录B等与安装有关的内容移到安装规范中;取消了附录A和附录C;在条款的编排次序上作了调整。

  2、NY- 农村太阳能光伏室外照明装置安装规范 的简要内容

  安装规范是在北京市地标的附录B (规范性附录)太阳能光伏室外照明装置的安装要求的基础上,按农业部行标要求,增加了范围、规范性引用文件、术语定义、一般要求、技术准备、照明指标等内容而成。

  安装规范目录如下:

  总结

  四个标准均是以太阳能为能源、经光伏电池转换为电能、用蓄电池贮存电能。其中GB/T 19064应用于室内,除照明外尚须向其他家用电器供电,其他三个标准均应用于室外的照明。

  1、国家标准 GB/T 19064-2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法。

  2003年颁布执行,以应用多年。

  适用于牧民山区以一家一户为单元,利用太阳能解决家庭用电和照明的小型光伏发电系统。其中充放电控制器的技术要求(6.3.2~6.3.13)、试验方法(8.2.2~8.2.12)被其他三个标准直接引用。

  2、地方标准 DB11/T 5422008 太阳能光伏室外照明装置技术要求。

  2008年3月28日公布、2008年5月1日实施。适用于北京市农村、乡镇道路、公共场所及人行道路照明用,在室外离网、独立使用的一体化的照明装置。针对的是北京地区农村的功能性照明,不涉及装饰照明。标准正文规范产品技术要求,附录B规范并指导太阳能光伏室外照明装置在北京农村、乡镇科学、合理、可靠的安装与应用。

  3、国家标准 GB/T- 太阳能光伏照明装置总技术规范(待批)。

  2007年底编制太阳能光伏照明装置总技术规范, 2008年10月完成报批稿,待批。适用于我国在道路、公共场所、园林、广告、标识及装饰等照明场所的太阳能光伏照明装置。即总技术规范是在室外独立使用的、以太阳能为能源、光伏发电的照明装置的基本技术要求,它的太阳电池板可与照明灯具分离,向多组照明灯具供电。该标准用于道路、公共场所、园林、广告、标识及装饰等照明场所的太阳能光伏照明装置的总的技术规范,以后将会制定相应的部件及相关标准与之配套。

  4、行业标准 NY/- 农村太阳能光伏室外照明装置技术要求(待审);

  NY/- 农村太阳能光伏室外照明装置安装规范(待审)。

  2008年7月农业部立项,从产品质量、安装要求两个方面制定,2008年12月完成两标准的送审稿,目前待审。适用于我国农村、乡镇的道路、公共场所及人行道路照明用的太阳能光伏室外照明装置。农村太阳能光伏室外照明装置技术要求 规定装置产品质量技术要求;农村太阳能光伏室外照明装置安装规范。规定装置安装质量、方法的要求。

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