Solarne oświetlenie uliczne: Jak rozsądnie dopasować wysokość i moc lamp wysokomasztowych

W dziedzinie oświetlenia zewnętrznegosolarnych lamp ulicznych wyłoniły się jako zrównoważone i opłacalne rozwiązanie, a wysokomasztowe lampy solarneodgrywają kluczową rolę w oświetlaniu dużych obszarów, takich jak autostrady, porty, place i parki przemysłowe. Jednak wydajność tych wysokomasztowych lamp solarnych nie jest określana wyłącznie przez ich jakość; kluczowym czynnikiem jest rozsądne dopasowanie wysokości słupów oświetleniowychi mocy paneli słonecznych oraz diod LED. Niewłaściwe połączenie może prowadzić do problemów takich jak niewystarczające pokrycie oświetleniem, niska efektywność energetyczna, a nawet skrócenie żywotności całego systemu. Niniejszy artykuł zagłębi się w podstawowe zasady, czynniki wpływające i praktyczne strategie osiągnięcia optymalnego dopasowania między wysokością masztu a mocą w systemach solarnych lamp ulicznych.

1. Podstawowe zasady dopasowywania wysokości i mocy

   Wysokość słupa oświetleniowegobezpośrednio wpływa na obszar pokrycia oświetleniem i intensywność oświetlenia na ziemi, podczas gdy moc - w tym moc panelu słonecznego (która określa zdolność gromadzenia energii) i źródła światła LED (które określa moc świetlną) - dyktuje zasilanie systemu i wydajność oświetlenia.

   

   Kluczowe czynniki wpływające na dopasowanie wysokości i mocy

   Aby osiągnąć rozsądne dopasowanie między wysokością masztu a mocą, należy ocenić kilka praktycznych czynników. Czynniki te różnią się w zależności od scenariusza zastosowania i warunków środowiskowych, a ich pominięcie może prowadzić do suboptymalnej wydajności systemu.

   1. Wymagania dotyczące scenariusza zastosowania

      Autostrady i drogi ekspresowe: Wymagają oświetlenia na duże odległości (zazwyczaj 30-50 metrów pokrycia na słup), aby zapewnić kierowcom dobrą widoczność drogi przed nimi. Wysokości masztów wynoszą tu zazwyczaj od 10 do 15 metrów, a moce diod LED od 150W do 300W. Na przykład, 12-metrowy słup na autostradzie może wymagać diody LED o mocy 200W, aby utrzymać średnie oświetlenie gruntu na poziomie 20-30 lx, co spełnia międzynarodowy standard oświetlenia dróg głównych.
      Porty i parki przemysłowe: Obszary te wymagają szerokiego pokrycia, aby wspierać nocne operacje, takie jak obsługa ładunków lub konserwacja sprzętu. Wysokości słupów często wynoszą od 15 do 25 metrów, a moce diod LED mogą sięgać nawet 300-500W. 20-metrowy słup w porcie może na przykład wymagać diody LED o mocy 400W, aby osiągnąć promień pokrycia 40-50 metrów i natężenie oświetlenia 15-25 lx.
      Place miejskie i osiedla mieszkaniowe: Priorytetem jest tu komfort i bezpieczeństwo, z niższymi wymaganiami dotyczącymi natężenia oświetlenia (5-15 lx) i mniejszymi obszarami pokrycia. Wysokości słupów wynoszą zazwyczaj 8-12 metrów, a moce diod LED wahają się od 50W do 150W. 10-metrowy słup na placu mieszkalnym może na przykład funkcjonować efektywnie z diodą LED o mocy 100W, zapewniając promień pokrycia 20-30 metrów bez powodowania zanieczyszczenia światłem.

   2. Warunki geograficzne i klimatyczne

      Lokalny klimat i położenie geograficzne wpływają na efektywność gromadzenia energii przez panel słoneczny, wpływając tym samym na wymaganą moc panelu: Intensywność światła słonecznego: Regiony o dużej rocznej liczbie godzin nasłonecznienia (np. obszary pustynne lub regiony tropikalne) mają bardziej obfitą energię słoneczną. W takich obszarach panel słoneczny o niższej mocy może zaspokoić zapotrzebowanie na energię diody LED o dużej mocy. Na przykład, dioda LED o mocy 200W w Arizonie (USA) może wymagać tylko panelu słonecznego o mocy 300W, podczas gdy ta sama dioda LED w Seattle (USA) - regionie z częstymi opadami deszczu i małą ilością światła słonecznego - może potrzebować panelu słonecznego o mocy 450W, aby zrekompensować zmniejszone gromadzenie energii.

   3. Magazynowanie energii i pojemność akumulatora

      Chociaż nie jest to bezpośrednio związane z wysokością słupa, pojemność akumulatora w systemie solarnej lampy ulicznejmusi być zgodna z mocą panelu słonecznego i diody LED. Dioda LED o wyższej mocy zużywa więcej energii, więc akumulator musi mieć wystarczającą pojemność, aby magazynować energię do użytku nocnego - zwłaszcza w pochmurne dni. Na przykład, dioda LED o mocy 200W, która działa przez 10 godzin na dobę, zużywa 2000Wh energii. Jeśli panel słoneczny ma moc 300W i ma średni dzienny efektywny czas pracy wynoszący 5 godzin, może zebrać 1500Wh dziennie. W takim przypadku wymagany jest akumulator o pojemności co najmniej 2000Wh (plus rezerwa 20-30% na pochmurne dni), aby uniknąć niedoborów energii. Zatem, dopasowując wysokość i moc, należy wziąć pod uwagę pojemność akumulatora, aby zapewnić niezawodność systemu.