Důležité parametry a výpočty pro solární systémy pouličního osvětlení| ZGSM

Když mluvíme o městě v noci, pouliční osvětlení na silnici je jeho nedílnou součástí. V posledních letech se mezi veřejností stále více prosazuje koncept zelené ochrany životního prostředí a velkou pozornost přitahuje solární pouliční osvětlení. Aby tato pouliční světla mohla spolehlivě osvětlit vozovku v noci, musíme vzít v úvahu několik důležitých parametrů, včetně výkonu pouliční osvětlení , výkon fotovoltaického panelu, kapacita baterie a stabilita regulátoru. V tomto článku se ponoříme do těchto klíčových komponent a parametrů systémů pouličního osvětlení, abychom vám pomohli lépe navrhnout nebo vybrat účinné a udržitelné solární systémy pouličního osvětlení. Spolehlivá solární pouliční světla podle nás pomáhají osvětlit město v noci a také splňují požadavky zeleného trendu ochrany životního prostředí.

<strong>Proč bychom měli věnovat pozornost parametrům solárních systémů veřejného osvětlení?</strong>

Design a konfigurace solární systém veřejného osvětlení jsou klíčové faktory. Souvisí to s tím, zda lze silnici osvětlovat inteligentně a nepřetržitě. Výkon pouličního osvětlení souvisí s tím, zda lze osvětlit vozovku, a jeho světelná účinnost souvisí s účinností využití energie pouličním osvětlením. Výkon a typ solárních panelů souvisí s kapacitou sběru energie, tedy jak dlouho bude trvat úplné nabití baterie účinným slunečním zářením. Kapacita a typ baterie by se měly odvíjet od toho, zda může pouliční osvětlení pracovat nepřetržitě během nočního osvětlení. Regulátor nabíjení a regulátor lampy přímo souvisí s tím, zda může celý systém fungovat efektivně, stabilně a inteligentně. Tyto parametry a komponenty solárních systémů veřejného osvětlení, pokud jsou nastaveny nepřiměřeně, ovlivní normální provoz solárních systémů veřejného osvětlení. Například lampa s příliš malým příkonem způsobí, že pouliční osvětlení nebude schopno dostatečně osvětlit vozovku, zatímco lampa s příliš vysokým výkonem může vést k plýtvání energií. Pokud je solární panel příliš malý, nemůže zaručit, že světelná energie bude včas shromážděna a uložena v baterii. Pokud je kapacita baterie příliš malá, pouliční osvětlení nemusí být schopno pokrýt energetické potřeby v noci atd. Naopak hluboké pochopení těchto parametrů může pomoci vytvořit efektivní, racionální a udržitelné solární systémy veřejného osvětlení, které poskytují spolehlivé systémy městského osvětlení. osvětlovací tělesa.

<strong>Výkon a účinnost LED pouličního osvětlení</strong>

Prvním krokem při návrhu solárního systému pouličního osvětlení je určit výkon a spotřebu energie LED pouličního osvětlení, stejně jako spotřebu energie dalších částí, které vyžadují solární napájení, jako je Wi-Fi, kamery atd. Jak vypočítat celkovou spotřebu energie vašeho solárního systému? ZGSM věří, že je třeba učinit následující dva hlavní kroky: 1. Vypočítat výkon/světelný tok lampy; 2. Vypočítejte spotřebu energie lampy. První jednotka je výkon a druhá je watthodina.

<strong>Určete výkon pouliční lampy</strong>

Výkon lampy úzce souvisí s potřebami osvětlení vozovky, a to určuje, zda jej lze splnit. Zákazníci obvykle specifikují parametr výkonu při objednávce solárního systému veřejného osvětlení. Jako profesionální dodavatel pouličního osvětlení doporučujeme používat jako hlavní referenční faktor světelný tok, protože vysoce účinná pouliční světla mohou poskytnout požadovaný světelný tok při nižším výkonu. Pokud se požadavek zákazníka na příkon zdá nepřiměřený, měli bychom použít modelování osvětlení, které pomůže určit nejvhodnější příkon svítidla. Příliš mnoho energie totiž pouze plýtvá energií a může dokonce způsobit problémy. světelné znečištění . Vysoký výkon navíc zvyšuje nároky, které solární systém klade na baterie a solární panely. Výběr správného příkonu může naopak zefektivnit osvětlení a snížit nároky na baterie a solární panely.

<strong>Vypočítejte celkový počet watthodin za den pro pouliční osvětlení</strong>

Celková watthodina je elektrická energie spotřebovaná solárním systémem pouličního osvětlení na denní bázi, která přímo ovlivňuje kapacitu baterie a výběr výkonu solárního panelu. Chcete-li vypočítat denní spotřebu energie (celkové watthodiny) pouličního osvětlení, potřebujete znát dva hlavní faktory: příkon světla v různých časech a počet hodin, které svítí během každého časového období. Vzorec pro výpočet celkových watthodin za den je následující: Celkové watthodiny za den = Příkon 1 (W) × počet provozních hodin v prvním časovém období + Příkon 2 (W) × počet provozních hodin. ve druhém časovém období + Příkon 3 (W) × Počet pracovních hodin ve třetím časovém období + … + Příkon x (W) × Počet pracovních hodin v x-tém časovém období. Například, pokud to předpokládáme 100W pouliční osvětlení Pokud je stroj v provozu 12 hodin denně, přičemž prvních 6 hodin pracuje na 100% výkon a posledních 6 hodin pracuje na 50% výkon, pak se vypočítávají celkové watthodiny za den. takto: Celkový počet watthodin za den = 100 wattů x 6 hodin + 50 wattů x 6 hodin = 900 watthodin (Wh). Výsledky výpočtu lze v následujících částech použít k určení kapacity baterie a výkonu solárního panelu potřebného pro solární systém veřejného osvětlení.

<strong>Solární panely Solární systémy pouličního osvětlení Výkon a typ</strong>

Velikost solárních panelů potřebných pro solární systém veřejného osvětlení závisí na několika faktorech, včetně dvou hlavních: celkové watthodiny a faktor místního solárního zisku. Celkové watthodiny jsou množství elektřiny spotřebované pouličním osvětlením za celý den, o kterém jsme podrobně hovořili v předchozí části. Místní koeficient solárního zisku se vztahuje k množství slunečního světla dostupného v místě pouličního osvětlení. Například při instalaci solární pouliční osvětlení v Saúdské Arábii a Cameronův výběr solárních panelů se velmi liší. Při kontrole jsme zjistili, že efektivní délka slunečního svitu v Saúdské Arábii je 6,2 hodiny, zatímco v Kamerunu jen 4,6 hodiny. Pro pouliční osvětlení spotřebou 900 Wh, po výpočtu energie bateriového panelu potřebného pro první = 9001,333/6,2 = 193,5 Wh a výkon panelu baterie potřebný pro sekundu = 9001,333/4,6 = 260,8 Wh. Z toho můžeme usoudit, že čím více slunečního světla, tím méně solárních panelů potřebujete a naopak.

Jakmile je získán teoretický výkon panelu, vypočítáme skutečný požadovaný výkon panelu. Příkon solárních panelů poskytovaných dodavateli je často celé číslo, takže potřebuji zvýšit výsledek výpočtu na další nejvyšší celé číslo. Například výsledek výpočtu je 193,5 Wp a naše skutečná konfigurace je 200 Wp. Instalace fotovoltaických modulů s vyšším výkonem navíc zlepší celkový výkon systému a prodlouží životnost baterie. Pokud je použito méně FV modulů, nemusí systém v zatažených dnech vůbec fungovat a životnost baterie se sníží, protože baterie je dlouhodobě ve vybitém stavu.

<strong>Solární baterie pro pouliční osvětlení – kapacita a typ</strong>

Doporučený typ baterie pro použití v solárních FV systémech jsou baterie s hlubokým cyklem. Baterie s hlubokým cyklem jsou navrženy tak, aby se rychle nabíjely po vybití na nízkou úroveň energie nebo aby byly nepřetržitě nabíjeny a vybíjeny po mnoho let. Baterie musí být dostatečně velká, aby uchovala dostatek energie pro provoz LED pouličního osvětlení v noci a za oblačných dnů. Solární systémy pouličního osvětlení obvykle používají olověné kyseliny a lithiové baterie (včetně LiFePO4). První má nízkou cenu, krátkou životnost a malou hloubku vybití, zatímco druhý má relativně vysokou cenu, dlouhou životnost, dobrou bezpečnost a velkou hloubku vybití. Společnosti, které počítají kapacitu baterie:

Požadovaná kapacita baterie (Wh) = celkový počet watthodin (za den) x dny životnosti baterie / 0,9 / hloubka vybití baterie s hlubokým cyklem.

• Vypočítejte celkové watthodiny spotřebované světlem za den, viz předchozí část.
• Vypočítejte ztrátu baterie, obvykle se počítá jako 0,9.
• Vypočítejme hloubku vybití baterie. Obvykle jsou olověné baterie hodnoceny jako 0,7 a lithiové baterie mají hodnocení 0,8.
• Vypočítejte počet dní autonomního provozu (tj. počet dní, po které musí systém fungovat bez FV panelů, aby se vyráběla elektřina)

Pokud je výsledkem výpočtu například baterie s kapacitou 1333 Wh, pak pro 12V olověnou baterii by její kapacita měla být 111 Ah. Pro účely zaokrouhlení se pro olověnou baterii 120 V obvykle volí 12 Ah, tedy 120 Ah x 12 V = 1440 Wh > 1333 Wh.

<strong>Solární regulátor pouličního osvětlení – výpočet a typ</strong>

Kromě komponent, jako jsou LED pouliční osvětlení, solární panely a baterie, vyžadují solární systémy pouličního osvětlení také regulátory nabíjení a vybíjení pro připojení těchto komponent. V systému hraje důležitou roli regulátor nabíjení a vybíjení. Propojuje solární panely a baterie a také propojuje baterie a LED pouliční osvětlení. Ovladač řídí nabíjení solárních panelů z baterií a dodávku energie z baterií do pouličního osvětlení. Funkcí regulátoru nabíjení a vybíjení je zajistit nabíjení baterie v bezpečném rozsahu a zabránit přebití nebo nadměrnému vybití, čímž se prodlouží životnost baterie. Některé ovladače jsou také vybaveny Funkce ovládání LED , který dokáže převést 24V nebo 12V výkon na pracovní proud vhodný pro LED čipy. Pokud tato funkce není integrována, může systém vyžadovat další konstantní proudové ovladače LED pro osvětlení LED svítidel.

Kromě toho mají solární regulátory další funkce, jako je ovládání spínače LED světla, ovládání jasu lampy a jsou vybaveny senzory pro zajištění stmívání v reálném čase. Dá se tedy říci, že klíčovou roli v systému hraje solární regulátor (MPPT/PWM), který propojuje a koordinuje běžný provoz různých komponent systému. Bez něj nemusí systém správně fungovat. Lze jej považovat za jádro solárního systému udržující stabilní provoz celého systému.

<strong>Příklad použití solárních systémů veřejného osvětlení ZGSM</strong>

Náš zákazník v současné době pracuje na projektu solárního pouličního osvětlení. Zákazník požaduje použití 80W pouličních svítidel, která nevyžadují senzory a využívají PWM stmívání, ale potřebují nastavit dobu stmívání. Konkrétní práce podle období je následující: první období je 100% a pokračuje v práci 4 hodiny; druhé období je 30 % a pokračuje v práci po dobu 6 hodin; Třetí období je 60 % a pokračuje v práci 2 hodiny. Projekt se nachází v oblasti Mekky v Saúdské Arábii, kde je pouze jeden deštivý den. Silnice je široká 7 metrů, po obou stranách jsou 1,5 metru široké chodníky. Výška lampy je 8 metrů, délka konzoly je 1 metr, vzdálenost mezi lampou a obrubníkem je 0,5 metru, což splňuje požadavky na úroveň osvětlení M4. Na základě výsledků simulace osvětlení ZGSM to ukázal série Falcon Výkon 60W je velmi vhodný.

<strong>Watt hodiny pouličního osvětlení</strong>

Na základě podmínek projektu jsme vypočítali skutečnou spotřebu energie takto: Celková spotřeba pouličního osvětlení = (60 W x 4 hodiny) + (18 W x 6 hodin) + (36 W x 2 hodiny) = 420 Wh/den, přičemž spotřeba pouličního osvětlení podle požadavků zákazníka = (80 W x 4 hodiny) + (24 W x 6 hodin) + (48 W x 2 hodiny) = 560 W x 420 hodiny. Jak vidíme, výsledek je 560 Wh versus 75 Wh, takže úspora na solárním panelu a baterii bude XNUMX %.

<strong>Napájení fotovoltaických panelů</strong>

Na základě dotazu, že efektivní délka slunečního svitu v Mekce v Saúdské Arábii je 6,17 hodiny, v kombinaci se spotřebou energie vypočítanou dříve, celkový požadovaný výkon solárního panelu je: Celkový požadovaný výkon FV panelu Wp = (420 x 1,333) / 6,17 = 90,8 Wp. V tomto výpočtu 1,333 představuje účinnost MPPT regulátoru nabíjení a vybíjení. Dá se předpokládat, že na každých 100 Wh přeměněné solární energie samotný regulátor spotřebuje 33,3 Wh energie. Na základě výsledků můžeme zvolit instalaci 1 x 100W modulu solárního panelu, abychom splnili energetické potřeby projektu.

<strong>Kapacita baterie</strong>

V závislosti na projektové situaci nabízíme zákazníkům na výběr dvě možnosti: lithiové baterie a olověné baterie. Protože počet deštivých dnů je 1 den, jedná se o 2 dny autonomie. Celková kapacita baterie bude následující: Pro lithiovou baterii, kapacita baterie = celkové využití pouličního osvětlení * 2 / 0,8 / 0,9 = 1167 Wh, a pro olověnou baterii, kapacita baterie = celkové využití pouličního osvětlení * 2 / 0,7 / 0,9. = 1333 Wh. Baterie by tedy měla být dimenzována na 12V, 100Ah (lithiová baterie) nebo 12V, 120Ah (olověná baterie) po dobu 2 dnů životnosti baterie.

<strong>Výběr solárního regulátoru nabíjení</strong>

Na základě informací uvedených v předchozích částech jsme shrnuli klíčové parametry solárního systému veřejného osvětlení, včetně výkonu lampy 60W, výkonu solárního panelu 100W a napětí systému 12V V kombinaci s parametry MPPT regulátoru můžeme zvolit vhodný model regulátoru – Tracer2610LPLI. Pokud chcete vybrat PWM regulátor nebo MPPT regulátor jiných značek, podívejte se prosím na příslušnou tabulku parametrů popř свяжитесь с нами pro více informací o solárním regulátoru nabíjení/vybíjení.

Abych to shrnul, konfigurace solárního pouličního osvětlení, kterou jsme dostali, zahrnuje pouliční osvětlení ZGSM-ST18-60S, 100W solární panel, 12V 100Ah lithiovou baterii a 10A ovladač.

<strong>Solární pouliční světla ZGSM</strong>

Jako profesionální výrobce nabízí ZGSM zákazníkům vysoce kvalitní solární systémy veřejného osvětlení. Zároveň máme profesionální designový tým, který může pomoci navrhnout a vypočítat solární pouliční osvětlení podle požadavků zákazníka. Můžeme také zajistit návrh osvětlení, inteligentní ovládání a další služby pro solární energii. Níže uvedená fotografie ukazuje naši nabídku produktů.

Pravděpodobně mnoho letních obyvatel a majitelů malých domů ve vesnici více než jednou vidělo různé baterky se solární baterií v obchodech a supermarketech a mnozí nemohli odolat nákupu. Je tak zajímavé vyzdobit vaše stránky tak, aby vypadaly elegantně nejen ve dne, ale i večer. Koneckonců, zahradní cesty a květinové záhony osvětlené v noci vypadají tak krásně!

Pozor, pod řezem je spousta obrázků

Přes veškerou vnější rozmanitost designů solárních svítilen je jejich elektronické plnění zcela typické:

Skládá se ze solární baterie, desky plošných spojů s elektronikou postavenou na mikroobvodech rodin YX8ХХХ, ANA618, QX5252, LED, baterie a spínače, který je pro snížení nákladů často nahrazen papírovým šekem. vložen mezi kladný kontakt baterie a kontakt v prostoru pro baterii.

Svítilny používají prstové Ni-Cd nebo Ni-Mh baterie formátu AA, AAA, nebo diskové články o kapacitě 80. 600 mAh, většinou nekvalitní, ale většinou vystačí na sezónu (a pokud se nabijí v zimě pak i na 2 -3 sezóny).

Nyní se podíváme blíže na solární panely. Používají se hlavně dva hlavní typy solárních článků, jedná se o filmové panely:

A monokrystalické křemíkové panely:

Filmové prvky nejsou příliš účinné, ale v 30-100 rublových solárních lucernách, které jsou široce dostupné v maloobchodních řetězcích, se obvykle používají a jejich aktuální výkon je asi pětkrát nižší než u monokrystalických křemíkových panelů srovnatelné plochy.

Solární baterie na bázi monokrystalických křemíkových plátků pro solární svítilny jsou obvykle vyrobeny z odpadu z výroby průmyslových solárních panelů a i ve stejné šarži mohou mít výrazné rozdíly v ploše plátků fotočlánků zapuštěných v průhledné směsi. Ale čím větší je jejich plocha, tím lépe se bude baterie solární svítilny přes den nabíjet, proto při nákupu pokud možno volte raději svítilnu s většími deskami fotobuněk.

Před nákupem je lepší pečlivě prohlédnout svítilnu, její nohu a stínidlo, zda nejsou prasklé, solární panel svítilny by neměl mít žádné viditelné poškození. Zapněte svítilnu, sejměte stínidlo a přesuňte posuvný přepínač do polohy „ON“. Pokud není přepínač, musíte vytáhnout kolík, který se nachází na kladném kontaktu baterie. Aby se baterka rozsvítila, je potřeba fotobuňku zakrýt rukou. Pokud se baterka nerozsvítí, je s největší pravděpodobností její baterie vybitá a je lepší vybrat si funkční baterku nebo odmítnout nákup, protože baterie, která se vybila na samovybíjení v obchodě, bude okamžitě vyžadovat výměnu a nový bude stát nejméně 50 rublů, což je srovnatelné s náklady na solární svítilnu.

Jak prodloužit životnost baterek

Aby vám solární svítilna déle vydržela a potěšila vás svým světlem, musíte chránit její elektronickou náplň, protože tělo svítilny není utěsněné a volně se do ní dostává vlhkost v podobě postříkání, odpařování po dešti a rosy. Jakmile je na desce s aktivními rádiovými prvky, vlhkost způsobí proces elektrolýzy (vypadá to, jako by deska rezavěla), čímž se zničí vývody rádiových prvků, pájení a stopy desky. Aby byla deska chráněna rádiovými prvky, je nutné ji překrýt lakem odolným proti vlhkosti ve 2–3 vrstvách, například takto:

Také musíte chránit nohy LED, mikroobvody a vodiče v pájecích bodech deskou, baterií a kontakty spínačů lakem.

Na fotce je takto chráněná baterka a funguje asi tři sezóny – i přes rezavý upevňovací šroub je deska jako nová!

Závažné poruchy

Hlavními poruchami solárních svítilen jsou oxidace baterie a spínacích kontaktů a také hluboké vybití baterie. Pokud svítilna přestane svítit za soumraku, musíte nejprve otočit baterii v přihrádce na baterie a několikrát vypnout a zapnout svítilnu, abyste odstranili oxid z kontaktů. Pokud to nepomůže, budete potřebovat multimetr, například tento:

Vyjmeme baterii z přihrádky a přepnutím multimetru do režimu konstantního napětí s limitem měření 2 volty změříme napětí na kontaktech baterie. Pokud je napětí na baterii v rozmezí 1,2. 1,5 voltu, pak baterie funguje, přepne se do režimu „dialer“, zkontrolujeme provozuschopnost kontaktů a spínače, pokud je deska pokryta oxidy; vyperte v alkoholu. Pokud je napětí na baterii v rozsahu od 0,1 do 1 voltu, pak by se baterie měla nabíjet pomocí nabíječky, například:

Pokud je napětí kolem nuly voltů, pak přepnutím do režimu „kontinuity“ zkontrolujeme baterii a pokud zazvoní jako zkrat, pak je baterie vadná a je třeba ji vyměnit. Optimální je vzít baterii střední ceny od renomovaných výrobců, například Sanyo, GP, Camelion. Pro průměrnou solární svítilnu, pro baterii velikosti AAA stačí kapacita maximálně 300-600 mAh a pro velikost AA 600-1000 mAh a je nevhodné kupovat baterie s velkou kapacitou, protože je to prostě je fyzicky nemožné jej plně nabít během denního světla ze solární baterie. Je také žádoucí, aby baterie byla z řady LSD (Low Self-Discharge). Tuto zkratku zavedla do užívání společnost Sanyo, která vyvinula a patentovala technologii výroby baterií s nízkým samovybíjením.

Jak umístit lucerny na místo

Hlavní chybou je, že baterky jsou umístěny ve stínu stromů, keřů a budov a nedostatečně svítící solární baterie prostě během dne nestihne baterii nabít. Vzhledem k tomu, že svítilny používají Ni-Cd a Ni-Mh baterie, v důsledku neustálého denního podbíjení ve dne a přebíjení v noci se začíná rozvíjet tzv. „paměťový“ efekt v podobě vratné ztráty kapacity baterie. Zdá se, že si „pamatuje“, že v předchozích cyklech nebyla jeho kapacita plně využita a při nabíjení ukládá energii pouze do „obvyklé“ hodnoty. Při instalaci se proto snažte umístit své baterky na slunná místa, aby se po celý den nabíjely z přímého slunečního záření dopadajícího na ně a vyhýbejte se stinným místům.

Péče o baterie

V krátkých a zamračených podzimních dnech zvláště často selhávají baterky kvůli zvýšené vlhkosti, kontakty oxidují a slunce prostě nestihne tělo zevnitř vysušit, solární panely nestihnou plně nabít baterie a když nastává soumrak, baterky svítí jen pár hodin. Po několika zamračených dnech se začne objevovat „paměťový“ efekt a abyste se ho zbavili, musíte baterii nechat několik cyklů úplného vybití a nabití pomocí univerzální nabíječky, například IMAX B6:

Připojení baterií pomocí kazety takto:

Na konci letní sezóny je třeba baterky odložit k uskladnění, nejdříve z nich vyjmout baterie. Baterky můžete skladovat v suché nevytápěné místnosti, jako je garáž, ale je lepší skladovat baterie při pokojové teplotě, nabíjet je jednou za 2-3 měsíce pomocí nabíječky a ideálně nejen nabíjet, ale několikrát je vybít- nabíjecích cyklů.

• solární lucerny
• DIY