为什么系统类型比功率更重要
大多数太阳能路灯询价都以功率开头,而这是错误的起点。早在讨论功率之前,架构就已经决定了任何功率能实现什么:组件、电池、控制器和灯具是共用一个外壳还是分开安装,以及组件如何调整朝向。
目前市面上销售的有三种架构:一体式(集成式)、二体式和分体式。本指南前半部分定义每一种架构,并就在实际决定项目的要点上进行比较。后半部分说明如何将你的选择写入规格书,以便据此约束相互竞争的供应商。
一体式(集成式)究竟意味着什么
一体式太阳能路灯将单晶组件、MPPT充电控制器、LiFePO4电池和LED模组置于一个压铸铝外壳内。它作为一个整体夹装在灯杆上,没有单独的电池箱,组件之间没有外部电缆,现场也没有需要调试的布线。
VOLTIC的ZHENYE SERIES正是这样制造的:100W至300W的单元,在210LM/W下产生6,000至18,000流明,配备60W至180W组件和240Wh至720Wh的LiFePO4电池,采用ADC12压铸壳体,密封等级为IP65。由于组件和灯具共用一个壳体,你设定的任何安装角度都同时适用于两者。

分体式究竟意味着什么
分体式系统将各部件分开。太阳能组件安装在自己的支架上,电池放在单独的外壳中,灯具是独立的 fixture,全部通过电缆连接到充电控制器。分离允许更大的组件阵列、更大的电池组,以及独立于灯具的组件倾角。
这种自由带来的代价是工程范围。分体系统增加了支架、电池外壳、电缆和电缆保护、更多安装点以及更多现场人工。它们还将更多贵重部件暴露在手持基本工具的小偷能够触及的位置。
二体式:折中方案
二体式设计将电池和灯具放在一起,只将组件移到单独的支架上。你获得了独立的组件倾角和朝向,同时仍然只安装两个部件而不是五个。它适用于组件朝向重要、但灯杆不应承载单独电池外壳的项目。
在实践中,二体式是三种架构中最不常见的,主要当场地存在一个遮阴或朝向问题、且没有其他约束迫使采用完全分体式时,才值得考虑。
并排比较各项权衡
下表就决定实际项目的要点对三种架构进行比较。在阅读报价单之前先读它,因为最低的单价通常掩盖了最高的安装成本。下表中的每一行都对应一条你可以写入自己规格书的条款。
| 因素 | 一体式(集成式) | 二体式 | 分体式 |
|---|---|---|---|
| 组件位置与倾角 | 固定在灯具上,与灯光方向相同 | 单独支架,倾角和朝向可调 | 单独支架,可自由倾斜且可超大配置 |
| 电池容量 | 受外壳体积限制(VOLTIC范围:240Wh至720Wh) | 大于集成式,仍为一个主体单元 | 最大;电池组置于独立外壳中 |
| 安装 | 灯杆上一个部件,组件之间无电缆 | 两个部件,到组件有短电缆 | 组件、电池箱和灯具分别安装并布线 |
| 防盗与防破坏 | 一个锁闭外壳,部件无法从地面触及 | 组件暴露,核心单元受保护 | 在无人看管的场地,组件和电池外壳暴露 |
| 维护通道 | 模组级更换;部分子系统仅可返厂维护 | 电池可在主体单元内触及 | 每个部件均可在现场单独更换 |
| 前期成本 | 单件最低,现场人工最少 | 中等,介于两个极端之间 | 最高:更多部件、更多电缆、更多土建 |
| 最佳适用 | 住宅和乡村道路、停车场、园区、快速部署 | 存在一个朝向或遮阴问题,安装简单 | 高纬度、严重遮阴、大型阵列、主干道项目 |
| 以下情况不宜选用 | 组件阵列必须大于外壳所允许的尺寸 | 灯杆空间非常受限 | 预算有限的部署和易被盗地点 |
决定大多数项目的灯板角度问题
在一体化灯具中,灯板与灯具朝向相同,因此灯板角度由照明需求决定。在东西走向的道路上,光线必须沿车道方向照射,灯板便继承了这个角度,而不是朝向太阳。偏角采集量是首先要检查的事项。
灯板偏离理想角度倾斜时,每天产生的能量会减少,这一缺口必须在某处弥补:更大的灯板、更大的电池,或降低夜间输出。在分体式系统中,灯板可以朝向太阳,而灯具朝向道路,光伏阵列可以加大。在北纬约40度以上地区,冬季太阳高度角较低,这一差异往往决定项目成败。要求两家供应商都说明设计倾角、冬季采集量假设以及由此得出的续航天数。
电池容量、续航与阴天备用
电池容量是两种架构差异最明显之处。在一体化设备中,电池组必须装入外壳内,这限制了其可储存的能量。分体式系统可以配备独立于外壳体积的电池组,因此适合阴天季节长、冬季日照弱的地区。
真正重要的数字是续航:在规定的照明配置下,系统能连续运行多少个低日照日。要求以天数给出,并写明配置。VOLTIC公布其调光时间表:有人时以100%输出运行,第1至4小时待机50%,第5至8小时为70%和40%,第9至12小时为60%和30%,因此续航可以按真实配置而非额定瓦数计算。电池化学类型和容量选型在我们的太阳能路灯电池指南中有更详细的介绍。
盗窃和破坏行为改变了许多场地的答案
在无人看管的道路上,分体式系统因一个实际原因不敌一体化设备:部件可被拆走。独立的灯板、电池箱和灯头各自都有转售价值,且都可用基本工具拆下。一体化灯具呈现为一个整体外壳,其部件从地面无法触及。
在已知存在盗窃风险的地方,通常整条路线都指定使用一体化设备,安装支架和电池盖采用防拆紧固件。如果项目在高风险地区确实需要分体式系统,应将防拆硬件和安全的电池箱作为单独项目列入预算,而不是假设标准硬件就足够。
成本是安装成本,而非单价
分体式系统的单价看似有竞争力,直到你把其余范围计入成本:灯板支架、电池箱、电缆、电缆保护以及额外的现场人工。一体化灯具作为一个整体到货,只需一次安装操作。这就是为什么数百根灯杆的农村推广通常统一采用一体化设备。
按每根灯杆的安装成本比较报价,并要求每家供应商报出完整的物料清单,而非仅灯具。灯杆是这笔账单的另一半。我们的太阳能路灯灯杆系列涵盖6米至12米的Q235热浸镀锌立柱,太阳能灯杆指南说明了土建承包商在交付前需要的基础和荷载数据。
如何为招标指定任一类型
无论选择哪种架构,招标都由你以书面形式确定的数字决定。以下清单是工厂无需猜测即可报价所需的信息,也是评审人公平比较两份投标所需的信息。向每家供应商发送完全相同的招标要求。
- 照明任务。说明道路等级或所需的照度和均匀度,并引用你所在市场使用的标准,如欧洲的EN 13201或北美的IES RP-8。瓦数不是照明要求。
- 流明输出和光束类型。给出灯具处的流明目标和道路宽度所需的光分布。
- 灯杆高度和间距。这些决定布局:我们的一体化型号将100W与6-7米、25-30米间距搭配,300W与10-12米、40-45米间距搭配,完整阶梯表见太阳能路灯系列。
- 灯板功率和设计倾角。灯板瓦数、电池片类型以及针对场地纬度的倾角假设。
- 电池容量和化学类型。说明瓦时和化学类型;瓦时是唯一可在不同系统电压之间比较的数字。
- 续航。在指定调光配置下的备用天数,以书面形式给出。
- 控制器和调光。MPPT是默认预期;写明你需要的配置和控制模式。
- 色温和IP防护等级。3000K、4000K和5700K在市政规范中不可互换。
- 风荷载。说明设计风速,并要求提供与你的灯杆高度相匹配的计算;8米灯杆的报告不涵盖12米灯杆。
- 质保和文件。质保期限及其覆盖范围,以及你所在市场要求的测试报告和认证。在接受之前,先问清每份认证在哪个市场有效。
哪种类型适合你的项目
让架构匹配场地,而非匹配偏好。村庄和住宅道路、停车场、园区和工业场地几乎总是最适合一体化设备,在这些场所,安装速度和防盗性比最大可能的阵列尺寸更重要。
- 住宅、村庄和农村支路——一体化。快速推广,土建工作量最小,盗窃风险低。
- 停车场、广场、园区和工业场地——一体化。8米及以下的均匀覆盖,人体感应调光可收回成本。
- 日照良好地区的主干道和高速公路——优先选用200W至300W的大功率一体化设备;仅当阵列必须超出外壳时才改用分体式。
- 高纬度、冬季阴云重或遮挡严重——分体式或两体式,灯板倾角和更大的阵列优于固定式一体化设备。
- 东西走向道路上的北向灯具——分体式或两体式,灯板和灯具可独立瞄准。
- 盗窃风险极高的场地——一体化,并为支架和电池盖指定防拆紧固件。
- 沿海和受气旋影响场地——两种类型均可,但风荷载计算和安装硬件决定结果,因此两者都要按当地设计风速进行验证。
常见问题
太阳能路灯是一体式好还是分体式好?
两者都不是普遍更好。一体式在安装速度、单位成本、防盗性和维护简便方面胜出,适用于大多数住宅、村庄、停车场和园区项目。分体式在灯板需要独立倾角、阵列必须大于外壳所能容纳,或冬季日照较弱时胜出。按场地条件选择,而非按类别选择。
一体式太阳能路灯可以安装在任何灯杆上吗?
它可以安装在直径和壁厚适合灯具重量和风荷载的标准灯杆上。灯具和灯杆必须一起选型,推荐安装高度因型号而异,从100W设备的6-7米到300W设备的10-12米。订购前确认支架直径和杆顶细节。
太阳能路灯在阴天能持续运行多少天?
这取决于电池瓦时、照明配置和当地太阳能资源,因此必须以指定配置下的续航天数来报价。要求供应商以书面形式提供设计续航和冬季采集量假设。仅凭额定瓦数无法说明阴天备用能力。
哪种类型安装更便宜?
几乎在所有情况下都是一体式,因为灯具作为一个整体到货,只需一次安装操作。分体式系统增加支架、电池箱、电缆和电缆保护,以及更多现场人工。比较每根灯杆的安装成本而非单价,并要求提供完整的物料清单。
以后可以升级一体式灯具吗?
只能在外壳限制范围内。你不能安装比外壳设计更大的电池或灯板,且某些子系统只能在工厂维修。在规格阶段规划容量。如果你预计照明需求会增长,分体式或两体式架构留有更多扩展空间。
哪种类型更容易维护?
分体式系统更容易按部件维修,因为灯板、电池和灯具可分别触及。一体化设备更容易作为车队保持运行,因为需要检查的部件更少,故障设备是更换而非在灯杆上重建。车队规模和到现场的距离通常决定这一点。
下一步:发送你的场地详情
把道路宽度、灯杆高度、照明要求和每日运行小时数提供给我们,我们会告诉你一体化设备是否覆盖该项目,或者你的场地条件是否指向分体式系统。我们会以书面形式说明规格,而不是留给宣传册。
作为太阳能路灯制造商,我们供应一体化灯具、灯杆和电池,因此整个组件可以一起指定。查看一体化太阳能路灯系列,然后发送你的项目详情以获取工厂直供报价。