Что такое светодиодные уличные светильники на солнечных батареях?

Светодиодные уличные светильники на солнечных батареях — это тип системы освещения, которая использует солнечную энергию для питания. Мы всегда называли их уличными фонарями на солнечных батареях (Изучите светодиодные уличные светильники на солнечных батареях ZGSM, чтобы узнать больше об их особенностях.). Они используют солнечные панели для преобразования солнечного света в электричество, которое затем хранится в батареях для ночного освещения. Уличные фонари на солнечных батареях обычно состоят из солнечных панелей, батарей, светодиодных ламп и контроллера.

Они работают независимо, без необходимости во внешнем источнике питания, предлагая такие преимущества, как энергоэффективность, экологичность, простота установки и низкие эксплуатационные расходы. Уличные фонари на солнечных батареях широко используются в таких областях, как дороги, кварталы, парки и площади, обеспечивая безопасное освещение для людей.

Где подходят светодиодные уличные светильники на солнечных батареях?

Отдаленные районы: в отдаленных районах без доступа к электричеству светодиодные уличные светильники на солнечных батареях могут обеспечить освещение без использования традиционной электросети.

Открытые зоны, требующие освещения: такие места, как парки, поселки и мосты, где нет деревьев, препятствующих солнечному свету, могут полностью использовать солнечную энергию, устраняя необходимость в рытье траншей и сокращая расходы на строительство.

Регионы с высокой солнечной инсоляцией: светодиодные уличные светильники на солнечных батареях используют солнечную энергию для выработки электроэнергии. Высокие уровни солнечной инсоляции указывают на более обильное солнечное излучение, что обеспечивает большую энергию для зарядки солнечных панелей.

Компоненты светодиодные уличные светильники на солнечных батареях

Солнечная панель: солнечная панель является основным компонентом системы уличного освещения на солнечной энергии, используемой для преобразования солнечной энергии в электричество. Обычно она состоит из нескольких солнечных элементов, которые генерируют постоянный ток (DC) под действием света. Солнечные панели обычно устанавливаются сверху или по бокам светодиода уличного освещения для максимального поглощения солнечного света.

Батарея: батареи используются для хранения электроэнергии, вырабатываемой солнечными панелями, обеспечивая питание в ночное время или в условиях низкой освещенности. Распространенные типы батарей включают свинцово-кислотные батареи, литий-ионные батареи и т. д. Батареи обычно устанавливаются в нижней части уличного освещения на солнечной энергии или прикрепляются к фонарному столбу.

Контроллер: контроллер контролирует и управляет процессом зарядки и разрядки уличного освещения на солнечной энергии, чтобы обеспечить бесперебойную работу системы. Он может контролировать состояние заряда батареи и защищать ее, управляя процессом зарядки и разрядки, тем самым продлевая срок ее службы. Контроллер обычно устанавливается внутри уличного освещения или вместе с аккумуляторной батареей.

Светодиодный уличный фонарь: Светодиодный уличный фонарь является осветительным компонентом солнечного уличного фонаря. Светодиодные уличные фонари известны своей эффективностью, долговечностью и энергосбережением, обеспечивая яркое освещение.

Столб и кронштейн: столб служит опорной конструкцией для уличного солнечного фонаря, обеспечивая стабильную опору для надежной установки фонаря на земле, а также обеспечивая защиту и скрытность кабеля. Эти кронштейны обычно изготавливаются из металла и используются для надежного крепления солнечной панели, аккумулятора и светодиодной лампы.

Кабели и разъемы: кабели и разъемы используются для соединения таких компонентов, как солнечные панели, аккумуляторы, контроллеры и осветительные приборы, для создания электрической цепи и передачи электроэнергии.

Помимо основных компонентов, упомянутых выше, светодиодные уличные светильники на солнечных батареях могут также включать в себя другие вспомогательные компоненты, такие как инфракрасные или микроволновые датчики (используемые для обнаружения пешеходов или других медленно движущихся объектов поблизости, что позволяет осуществлять интеллектуальное управление) и т. д. Конкретная конфигурация и функциональность этих компонентов могут различаться в зависимости от различных конструкций уличных фонарей на солнечных батареях (Узнайте больше о том, какой уличный фонарь на солнечных батареях лучше всего подходит для вашего проекта? ) и требований к применению.

Как выбрать солнечную панель?

Мощность и напряжение: Мощность солнечной панели определяет, сколько электроэнергии она может генерировать, а напряжение определяет ее совместимость с другими компонентами.

Формула для расчета требуемой мощности солнечной панели выглядит следующим образом:

Мощность солнечной панели (Вт) = Мощность уличного освещения (Вт) × Время работы (ч) ÷ Местные пиковые часы солнечного света (ч) × Коэффициент потерь (1,2~1,5)

Например, в Пекине, Китай, установлен солнечный уличный фонарь мощностью 100 Вт. В этом регионе около 5 часов солнечного света, что делает его относительно идеальным местом для применения солнечной энергии. Согласно формуле расчета требуемая мощность солнечной панели составляет: 100 (Вт) * 10 (ч) ÷ 5 (ч) × 1,3 = 260 Вт.

Эффективность и качество: чем выше эффективность солнечной панели, тем эффективнее она может преобразовывать солнечный свет в электричество. Высокоэффективные солнечные панели могут генерировать больше электроэнергии, тем самым повышая эффективность освещения уличных солнечных фонарей. Возьмем в качестве примера монокристаллическую панель мощностью 150 Вт, она может достичь эффективности преобразования более 20%.

По оценкам, его деградация может поддерживаться на уровне около 80% от первоначальной эффективности в течение 20 лет, в то время как ведущие производители могут достичь даже 85% после 30 лет использования. Однако важно отметить, что высокое качество часто сопровождается более высокой ценой. Для уличных фонарей на солнечных батареях продукты, соответствующие требуемым стандартам, уже достаточно хороши, учитывая, что типичный срок службы всей системы уличного освещения на солнечных батареях составляет около 5-10 лет.

Размер и вес: Выбирайте солнечные панели с соответствующим размером и весом, исходя из установочного пространства и требований к нагрузке солнечного уличного фонаря. Размеры и вес солнечной панели должны подходить для установки на фонарный столб, не создавая чрезмерной нагрузки на столб.

Как выбрать солнечный контроллер?

Функции и характеристики: Выберите контроллер с требуемыми функциями и характеристиками на основе фактических потребностей. Общие функции включают управление освещением, управление временем, температурную компенсацию, защиту батареи и т. д. Функция управления освещением может автоматически регулировать яркость света в зависимости от интенсивности солнечного света, функция управления временем может устанавливать время включения/выключения уличного освещения на солнечных батареях ( Как выбрать характеристики солнечной панели и батареи для интеллектуального уличного освещения на солнечных батареях? ).

Функция температурной компенсации может регулировать параметры заряда и разряда аккумулятора в зависимости от температуры окружающей среды, а функция защиты аккумулятора может защищать аккумулятор от таких проблем, как перезарядка, переразрядка, короткие замыкания и т. д.

Входное и выходное напряжение: выберите диапазон входного и выходного напряжения контроллера в зависимости от требований к напряжению солнечных панелей и осветительных приборов. Убедитесь, что контроллер может соответствовать требованиям к напряжению солнечных панелей и уличного освещения на солнечных батареях. Соответствующие параметры можно найти в технических характеристиках контроллера.

Максимальная нагрузка и мощность: максимальная нагрузка и мощность контроллера определяют количество осветительных приборов и их мощность, которыми он может управлять. Выберите контроллер с максимальной нагрузкой и мощностью, подходящими для ваших фактических требований.

Интерфейс связи: некоторые усовершенствованные контроллеры могут иметь интерфейсы связи, такие как WiFi, микроволновый, инфракрасный, Bluetooth, ZigBee, LoRa и т. д., которые могут обеспечивать удаленный мониторинг и автоматическую регулировку. В зависимости от фактических потребностей решите, нужны ли эти интерфейсы связи.

Как выбрать аккумулятор?

Емкость аккумулятора: Емкость аккумулятора определяет количество энергии, которое он может хранить, и выбор подходящей емкости гарантирует, что солнечный уличный фонарь сможет обеспечивать непрерывное питание в течение ночи. Как правило, большая емкость приводит к более длительному времени работы солнечного уличного фонаря. Выбор емкости аккумулятора должен основываться на фактических потребностях и мощности солнечного уличного фонаря.

Расчет емкости выглядит следующим образом: Емкость аккумулятора (Вт·ч) = Мощность нагрузки (Вт) * Время работы (ч) / Глубина разряда (0,8) * Дождливые дни + 1; Например, уличный фонарь мощностью 100 Вт работает по 10 часов каждую ночь и должен обеспечивать питание в течение 2 дождливых дней. Требуемая емкость аккумулятора = 100 * 10 / 0,8 * 3 = 3750 Вт·ч.

Соотношение между Вт·ч и А·ч: Вт·ч = Заряд (А·ч) * Напряжение аккумулятора (В). Например, напряжение литий-железо-фосфатной батареи обычно составляет 12,8 В, поэтому заряд для 3750 Вт·ч составляет: 3750 ÷ 12,8 = 292,97 А·ч. В этом случае мы обычно используем батарею емкостью 300 А·ч 12,8 В или две батареи емкостью 150 А·ч 12,8 В, соединенные параллельно.

Важно отметить, что любая формула применима в идеальных условиях, а на фактическое использование могут влиять такие факторы, как потери при преобразовании энергии, поэтому фактическая выработка энергии может быть немного ниже теоретического значения.

Типы батарей: Обычные типы батарей для уличных фонарей на солнечных батареях включают свинцово-кислотные батареи, тройные литий-ионные батареи и литий-железо-фосфатные батареи. Различные типы батарей имеют разные характеристики и подходящие среды. Выбор подходящего типа батареи должен основываться на фактической ситуации ( SKD (светодиодные части) уличных фонарей на солнечных батареях ).

Вот сравнение производительности трех распространенных типов аккумуляторов. Помните, что разные аккумуляторы имеют разную глубину разряда, поэтому важно использовать соответствующие значения при расчете емкости аккумулятора (например, для свинцово-кислотных аккумуляторов следует использовать значение 0,7).

Item	Lead-acid batteries	Ternary lithium-ion batteries	LiFePO4 battery
Energy Density	40Wh/kg	210Wh/kg	160Wh/kg
Depth of Discharge	70%	80%	80%
Lifespan / Cycle Count	≈300次	≈1200次	≈2000次
Operation temperature	10-50℃	0-40℃	0-45℃
High temperature performance	Not resistant to high temperature	High temperature resistance	Much better high temperature performance
Low temperature performance	Not resistant to low temperature	Much better low temperature performance	Low temperature resistance

Плотность энергии: плотность энергии относится к количеству энергии, запасенной на единицу объема или массу батареи. Обычно выражается в единицах Вт·ч/л или Вт·ч/кг. Более высокая плотность энергии означает, что батарея может запасать больше энергии в том же объеме или массе. Плотность энергии является ключевым показателем для оценки производительности батареи.

Глубина разряда (DOD): глубина разряда — это отношение разряженной емкости к общей емкости батареи во время ее использования. Обычно она выражается в процентах, например, 80% глубины разряда означает, что 80% общей емкости было израсходовано во время разряда. Глубина разряда может использоваться для измерения использования батареи и срока службы.

Как правило, большая глубина разряда приводит к сокращению срока службы батареи. Поэтому важно контролировать глубину разряда на основе спецификаций батареи и рекомендаций, чтобы защитить ее срок службы и производительность.

Срок службы/количество циклов: количество циклов относится к количеству циклов зарядки и разрядки батареи. Каждый полный цикл заряда и разряда считается одним циклом. Например, если количество циклов аккумулятора составляет 500, он может пройти 500 полных циклов заряда и разряда, прежде чем его производительность может снизиться или емкость может уменьшиться.

Как выбрать уличный фонарь?

Высокая световая эффективность; чем выше световая эффективность солнечного уличного фонаря, тем меньше энергии он может использовать при том же эффекте освещения. При применении солнечных уличных фонарей ( решение солнечного уличного фонаря ZGSM ) стоимость батарей составляет очень большую долю всей системы, а применение высокоэффективных светодиодных уличных фонарей значительно снизило стоимость батарей.

Согласно формуле расчета, упомянутой в предыдущем разделе.

Емкость аккумулятора (Вт·ч) = мощность уличного освещения (Вт) × время работы (ч) / глубина разряда (0,8)

Мощность солнечной панели (Вт) = мощность уличного освещения (Вт) × время (ч) ÷ местные пиковые солнечные часы (ч) × коэффициент потерь (1,2~1,5)

Например, местное эффективное время солнечного сияния составляет 5 часов, а работа — 10 часов в день. В таблице ниже мы приводим сравнение конфигураций систем уличного освещения на солнечных батареях между обычными уличными фонарями со световым потоком 10000 лм (100 Вт, 100 лм/Вт) и высокоэффективными уличными фонарями ZGSM - Энергоэффективный договор решения уличного освещения (67 Вт, 150 лм/Вт).

Видно, что повышение световой эффективности уличных фонарей может значительно упростить конфигурацию системы и, таким образом, снизить затраты на закупку и транспортировку.

LED street light	Battery	Solar street light
Standard 100W(100lm/W)	100(w)*10(h)/0.8=1250WH	100(w)*10(h)/5(h)*1.3=260W
ZGSM 67W(150lm/W)	67(w)*10(h)/0.8=837.5WH	67(w)*10(h)/5(h)*1.3=175W

Независимый отсек водителя: легко устанавливаемые и защищающие контроллеры и датчики, такие как WIFI, микроволновая печь, инфракрасный порт, Bluetooth, ZigBee ( система интеллектуального уличного освещения — ZigBee и LoRa ), LoRa и т. д. Но некоторые производители также устанавливают аккумулятор внутри лампы, что очень опасно! Поскольку аккумулятор выделяет тепло во время зарядки и разрядки, а внутренняя часть лампы представляет собой закрытое пространство, невозможность отвода тепла аккумулятора снизит производительность и даже вызовет вздутие и возгорание.

Как выбрать столб для уличного освещения на солнечных батареях?

Material	Advantages	Disadvantages
Wooden	Easily available, easy to install, light and non-conductive.	It is not fire-resistant, perishable, and is eaten by insects, so its lifespan is not long.
Aluminium alloy	Light weight, high strength, excellent corrosion resistance and long service life.	Not fire resistant, conductive, expensive.
Concrete	Strong, corrosion-resistant, fire-resistant, and non-conductive.	Very heavy and difficult to handle and install.
Fiberglass	Very light, strong, corrosion resistant and long life.	Very expensive
Steel	Durable and cheap	Not corrosion resistant (But it can be solved after hot-dip galvanizing)

Материал: Обычно мы рекомендуем использовать для фонарного столба материал Q235, который сочетает в себе высокую прочность и экономичность. Если клиент использует его в агрессивной среде, например, на химических заводах или в прибрежных зонах, добавление горячего цинкования значительно повышает его коррозионную стойкость.

Дизайн и стиль: Выбирайте дизайн и цвета фонарных столбов, которые гармонируют с окружающей средой, чтобы повысить эстетическую привлекательность уличных солнечных фонарей. Кроме того, учитывайте приспособляемость фонарного столба к различным культурам и экологическим требованиям.

Метод установки и устойчивость: Особое внимание следует уделять надежности кронштейна крепления солнечной панели при установке уличных солнечных фонарей. Выберите подходящий тип фонарного столба и метод установки, чтобы гарантировать, что уличные фонари на солнечных батареях могут быть надежно установлены на фонарном столбе и выдерживать внешние силы, такие как ветер.

Как обеспечить безопасность солнечной системы уличного освещения?

Аккумуляторы должны быть сертифицированы по MSDS и UN38.3 для обеспечения безопасности.

Аккумуляторные батареи должны быть оснащены защитными цепями для предотвращения таких проблем, как перезарядка, переразрядка и короткие замыкания.

Во время установки их следует размещать в местах, удаленных от источников тепла, и защищать от возможных столкновений, например, закапывать под землю или закапывать под солнечные панели.

Солнечные панели должны быть сертифицированы по IEC 61215 и IEC 61730 или соответствующим стандартам. Винты, используемые для установки, должны быть прочными и надежными.

Контроллер следует держать вдали от источников тепла, и по возможности рекомендуется устанавливать контроллер внутри светильника. Единственным исключением может быть случай, когда в системе очень маленькие батареи, а в светильнике нет подходящего отсека для драйвера.

Предпочтительным материалом для корпуса головки лампы является алюминиевый сплав со степенью защиты IP65, IK08 или выше.

Фонарный столб должен пройти расчеты сопротивления ветру и быть изготовлен в соответствии с чертежами проекта. При монтаже необходимо строго следовать чертежу, особенно в случаях предварительного заглубления фундамента, что следует делать тщательно.

Монтаж и наладка уличных светильников на солнечных батареях

• Соберите закладные детали, выкопайте яму на земле, обратите внимание на длину, ширину и глубину ямы, которые должны соответствовать размеру, который мы предоставляем.
• Поместите закладные детали в вырытую яму и залейте бетоном. Обратите внимание, что резьба закладной детали открыта.
• Закрепите соединительную муфту между солнечной панелью и фонарным столбом напрямую.
• Закрепите солнечную панель на кронштейне.
• Закрепите аккумулятор и пропустите кабель через соединительную муфту.
• Поместите кабель в сброшенное состояние и установите кронштейн уличного фонаря и солнечную панель.
• Установите уличные фонари и поверните солнечные панели в сторону большего количества солнечного света.
• Поднимите фонарный столб и закрепите его на фундаменте.

Отладочные работы были завершены на заводе, и уличные фонари на солнечных батареях могут быть включены только примерно на час в день установки, поскольку батарея разряжена. Просто подождите 2-3 солнечных дня, чтобы начать работать. Следует отметить, что клиенту необходимо установить продукт как можно скорее после получения продукта. Если батарея будет находиться слишком долго, она войдет в состояние защиты от низкого заряда и ее необходимо будет повторно активировать.

Типовые решения уличного освещения на солнечных батареях, предлагаемые ZGSM

Проект уличного освещения для греческого заказчика 2021 года, требования: уличные фонари на солнечных батареях мощностью 20 Вт, бесшовный фонарный столб длиной 3,5 м, инфракрасный датчик, временная регулировка яркости, управление освещением + дистанционное управление по Bluetooth с мобильного телефона, 3 дождливых дня, работа по 14 часов в день.

Согласно приведенной выше формуле расчета, мы можем легко сделать вывод, что клиенту нужна следующая конфигурация:
Встроенный контроллер уличного освещения ZGSM-ST17-20S (связь по Bluetooth + датчик воздуха)
Монокристаллическая солнечная панель 80 Вт/18 В
Литий-железо-фосфатная батарея 54 Ач/12,8 В
3,5-метровый одновилочный солнечный фонарный столб с горячеоцинкованной и пластиковой поверхностью
Электропроводка составляет 3 метра, 4 жильных провода и 1,5 квадратных метра проводов RVV
После установки проект работает бесперебойно без каких-либо сбоев в течение 2 лет по сей день.

Проекты светодиодные уличные светильники на солнечных батареях

Местоположение проекта: Эквадор
Время проекта: 2015 г.
Подробности проекта:
1x 100 Вт солнечный уличный фонарь, модель: ZGSM-LD100H/DC24V, 5700K, высота столба = 11 м
2x 175 Вт моносолнечные панели/DC37V
2x 200 Ач свинцово-кислотный аккумулятор/DC12V
1x 20 А/DC24V солнечный контроллер
Всего 53 комплекта.

Страна: Болгария
Продукт: уличный фонарь на солнечных батареях RIFLE
Кол-во: 22 шт.
Светодиодный уличный фонарь 44 Вт, 24 В постоянного тока Rifle ZGSM‐ST17‐40S, светодиод 3030, 5700 К, оптика T353003

Краткое содержание

В этой статье обобщены преимущества и области применения уличных фонарей на солнечных батареях и несколько важных мер по обеспечению безопасности систем уличного освещения на солнечных батареях. Автор фокусируется на компонентах типичного уличного фонаря на солнечных батареях, систематически объясняет метод расчета каждого компонента и моменты, на которые следует обратить внимание для каждого компонента.

В настоящее время в гражданской сфере в изобилии представлены самопровозглашенные системы уличного освещения или заливающего освещения мощностью 1000 Вт/2000 Вт, но на самом деле их продукция имеет мощность всего 10 Вт, 20 Вт, а дешевые материалы, переработанные батареи часто делают эти продукты недолговечными или даже самовозгорающимися. , что очень опасно и вызывает слишком много раздражения у пользователя. Я надеюсь, что читатели смогут составить общее представление о фактическом эффекте солнечных уличных фонарей из формулы расчета в этой статье.

ZGSM надеется стать вашим партнером в области решений по устойчивому освещению, предоставляя вам такие преимущества, как энергосбережение, защита окружающей среды, гибкая установка и обслуживание, а также надежная работа освещения. Принимая соответствующие меры безопасности, система уличного освещения на солнечных батареях может обеспечить безопасное и надежное освещение и создать лучшую среду для движения в ночное время для пользователей.

Сопутствующие товары

Похожие блоги

Связанные случаи

Люди также спрашивают