Введение

Уличное освещение не универсально – от автомагистралей и скоростных автомагистралей до местных дорог, переулков, пешеходных переходов и даже велосипедных дорожек, разные типы дорог предъявляют очень разные требования к освещению. Но независимо от сценария, эти типы улиц нуждаются в надлежащем освещении, чтобы обеспечить безопасность тех, кто ими пользуется. Солнечный светодиодный уличный фонарь и уличные фонари переменного тока – два основных варианта. В этой статье основное внимание будет уделено основным преимуществам солнечных светодиодных уличных фонарей в дорожном освещении и тому, как правильно выбрать правильные солнечный светодиодный уличный фонарь (проверьте, чтобы найти больше солнечный светодиодный уличный фонарь ZGSM) для вашего проекта. Это требует от вас понимания освещения и требований различных типов улиц, а также того, как солнечное освещение может удовлетворить требования к освещению соответствующих дорог. В то же время мы также сосредоточимся на научном методе конфигурации мощности солнечных уличных фонарей и емкости аккумулятора.

Почему стоит выбрать уличные светильники на солнечных батареях?

Уличное освещение может обеспечить быструю, точную и комфортную видимость ночью, что способствует сокращению ночных дорожно-транспортных происшествий, улучшению транспортного потока и продвижению ночной коммерческой деятельности и использованию общественных объектов. В последние годы спрос на уличное освещение в городе в основном сместился в сторону солнечный светодиодный уличный фонарь. ZGSM считает, что причина, по которой уличные светодиодные светильники на солнечных батареях широко используются, заключается именно в этих трех основных преимуществах: эффективное освещение, удобная установка, энергосбережение и защита окружающей среды.

Солнечные уличные фонари теперь в основном используют светодиоды в качестве источника света, которые обычно оснащены светодиодными чипами 220 лм/Вт и выше, поэтому общая световая эффективность в настоящее время может быть близка к 200 лм/Вт. Это позволяет солнечным светодиодным уличным фонарям освещать дорогу с меньшей мощностью. При разумном распределении света (Что такое распределение света?) мы можем достичь 50 Вт или даже меньшей мощности для достижения класса освещения M2 для освещения основных дорог. Эти характеристики делают применение солнечных светодиодных уличных фонарей более обширным.

Установка уличных фонарей на солнечных батареях не зависит от традиционных электросетей, поэтому установка уличных фонарей на солнечных батареях избавляет от необходимости рытья кабельных траншей, установки распределительных шкафов и трансформаторов и т. д. Это делает уличные фонари на солнечных батареях очень перспективными для применения в сельской местности, горных районах, лугах и на островах с несовершенной инфраструктурой. Кроме того, стоимость их установки также может быть значительно снижена.

Солнечные уличные фонари поглощают солнечную энергию через панели и накапливают электричество в батареях через контроллеры, а также питают светодиодные источники света ночью, что делает солнечный светодиодный уличный фонарь независимыми от традиционных ископаемых видов топлива. Если взять в качестве примера солнечный светодиодный уличный фонарь мощностью 50 Вт, то он может сократить выбросы CO₂ на 150 кг в год (P.S. Если взять в качестве примера тепловую энергию, то 1 кВтч выработки электроэнергии имеет выбросы углерода в размере 0,7 кг). Такое огромное сокращение выбросов имеет большое значение для защиты сегодняшней все более ухудшающейся природной среды. На рисунке ниже показан базовый состав и принцип работы солнечной энергии.

Требования к освещению для вашего дорожного освещения

Дороги можно разделить на различные типы в соответствии с их функциями и стандартами проектирования. Скоростные автомагистрали — это междугородние, высокоскоростные междугородние или межрегиональные транспортные артерии. Они полностью закрыты (без перекрестков) и имеют высокие ограничения скорости (например, 100–120 км/ч в Китае). Скоростные автомагистрали — это скоростные проезды в городах или пригородах. Обычно это полностью закрытые дороги (или только несколько перекрестков) и имеют высокие ограничения скорости, обычно 80–100 км/ч. Городские главные дороги — это основные транспортные артерии в городе, соединяющие центры различных регионов. Эти дороги обычно имеют 4–8 полос в двух направлениях с островками изоляции посередине и ограничением скорости 60–80 км/ч; второстепенные главные дороги помогают магистральным дорогам отводить трафик, соединяя жилые районы, коммерческие районы, промышленные районы и зоны общественного обслуживания; ответвления используются для поездок на короткие расстояния в жилых/коммерческих районах, обычно имеют 2–3 полосы в двух направлениях, а ограничение скорости обычно составляет 40 км/ч; Сельские дороги соединяют деревни, дома и сельскохозяйственные угодья, с относительно небольшим количеством транспортных средств, а ограничения скорости обычно составляют 30 км/ч. Эти дороги вместе образуют сложную транспортную сеть между городами, между городами и сельскими районами, а также внутри городов/сельских районов.

Были введены разные дороги, так что требования к освещению для разных типов дорог фиксированы? Обычно, если ограничение скорости фиксировано, объем трафика, состав трафика, плотность перекрестков, наличие припаркованных транспортных средств и яркость окружающего пространства одинаковы, требования к освещению для одного и того же типа дороги фиксированы. Однако, когда есть разные параметры, стандарты освещения также будут разными. Например, на обеих главных городских дорогах с ограничениями скорости 80 км/ч и 60 км/ч требования к освещению для первой выше, чем для второй, потому что скорость выше и требуется лучшее освещение, чтобы помочь водителю четко видеть дорожную обстановку. Например, для городских ответвлений требования к освещению для дорог, где разрешена парковка, выше, чем для дорог, где парковка запрещена, потому что припаркованные рядом с ними транспортные средства будут мешать водителю четко видеть дорожную обстановку, поэтому необходимо лучшее освещение, чтобы снизить риски вождения. Так есть ли способ помочь муниципальным департаментам определить стандарты освещения? Ответ — да, и стандарт EN13201-1 (более подробная информация о стандарте EN13201 для проектирования уличного освещения) предоставляет четкий метод.

Стандарты освещения, используемые в освещении автомобильных дорог, включают уровень яркости (яркость) и равномерность, уровень освещенности вокруг дороги и предел остаточного бликования. Если в проекте есть четкие требования к ним, проектирование освещения (моделирование освещения) может быть выполнено в соответствии с этими требованиями. Если требований нет, его можно выбрать, обратившись к стандарту EN13201-1. В настоящее время рассматриваемые нами параметры включают: скорость, объем трафика, состав трафика, разделение полос, плотность перекрестка, припаркованные транспортные средства, яркость окружающего освещения, сложность навигационной задачи/визуального руководства/управления движением. Например, для дороги с расчетной скоростью 80 км/ч значение веса равно 1. Если объем трафика высок, то значение веса равно 1. Если проезжая часть не разделена (без разделительного острова), то значение веса равно 1. А плотность перекрестков <3/км, то это значение веса равно 0. Дорога без припаркованных транспортных средств, то это значение веса равно 1. А для других значений веса мы предположили, что они все равны 0.

Parameter	Options	Description			Weighting Value VW
Design speed or speed limit	Very high	v ≥ 100 km/h			2
	High	70 < v < 100 km/h			1
	Moderate	40 < v ≤ 70 km/h			-1
	Low	v ≤ 40 km/h			-2
Traffic volume		Motorways, multilane routes		Two lane routes
	High	> 65 % of maximum capacity		> 45 % of maximum capacity	1
	Moderate	35 % – 65 % of maximum capacity		15 % – 45 % of maximum capacity	0
	Low	< 35 % of maximum capacity		< 15 % of maximum capacity	-1
Traffic composition	Mixed with high percentage of non-motorised				2
	Mixed				1
	Motorised only				0
Separation of carriageway	No				1
	Yes				0
Junction density		Intersection/km	Interchanges, distance between bridges, km
	High	> 3	< 3		1
	Moderate	≤ 3	≥ 3		0
Parked vehicles	Present				1
	Not present				0
Ambient luminosity	High	shopping windows, advertisement expressions, sport fields, station areas, storage areas			1
	Moderate	normal situation			0
	Low				-1
Navigational task	Very difficult				2
	Difficult				1
	Easy				0

Для определения количества соответствующих классов освещения, которые следует применить, необходимо сложить весовые коэффициенты для различных параметров. Согласно предыдущему разделу, мы получаем сумму весовых коэффициентов Vws = 1+1+1+0+1+0+0, что в итоге дает Vws = 4. Поскольку это автомагистраль, мы получаем класс освещения M = 6 – Vws = 6-4 =2. Поэтому для проектирования освещения следует использовать класс освещения M2. Для классов освещения C и P расчетные равенства аналогичны: класс освещения C = 6 – Vws и класс освещения P = 6 – Vws.

Выберите систему уличного освещения на солнечных батареях с нужной мощностью, аккумулятором и панелью

Шаг 1 – где должно быть освещение

Для районов, которым необходимо уличное освещение, мы должны сначала выяснить длину дороги, на которой необходимо уличное освещение, состав дороги, ширину полос, расстояние между фонарными столбами, высоту фонарных столбов и т. д. Они очень полезны для подтверждения количества требуемых ламп, мощности и линз. Например, городская скоростная автомагистраль представляет собой двухстороннюю 4-полосную дорогу (7 метров в одном направлении) с островком изоляции (1 метр) посередине и двухметровыми твердыми обочинами с обеих сторон. Расчетная скорость дороги составляет 80 км/ч, интенсивность движения высокая, перекрестков почти нет, а парковка на дороге разрешена. Навигационная задача сложна. Мы можем рассчитать требуемый уровень освещения дороги на основе знаний из предыдущего раздела как M2. Однако проект учитывает важный канал между двумя городами. Чтобы избежать дорожно-транспортных происшествий, освещение в конечном итоге должно быть спроектировано в соответствии с классом освещения M1.

Шаг 2 – Мощность (люмен), необходимая для освещения дороги

Состав дороги был определен на первом этапе. Затем мы можем использовать это для выполнения моделирования освещения, чтобы подтвердить требуемую мощность. Не верьте, что есть солнечные уличные фонари мощностью 500 Вт или даже 1000 Вт. Такая высокая мощность не нужна в реальных приложениях. Взяв в качестве примера солнечный светодиодный уличный фонарь мощностью 200 лм/Вт, ZGSM провел моделирование и обнаружил, что 100 Вт с односторонним расположением (Подробнее о установлении светильников уличного освещения) достаточно для освещения 7-метровой дороги (30-метровое расстояние между столбами, 8-метровый столб) в соответствии с наивысшим классом освещения M1. Кроме того, мы должны уделять больше внимания люменам для подтверждения мощности, а не просто смотреть на мощность для подтверждения конфигурации солнечных уличных фонарей. Те же 100 Вт, 150 лм/Вт трудно соответствовать классу освещения M1. Если светоотдача увеличится до 190 лм/Вт, класс освещения M1 может быть легко достигнут. Можно сделать вывод, что при использовании солнечных уличных фонарей следует выбирать максимально эффективные светодиодные уличные фонари, чтобы снизить мощность ламп, и тогда мы сможем значительно сократить конфигурацию солнечных панелей и аккумуляторов в системе.

Шаг 3 — Определите требования к освещению

На первом и втором шагах мы в основном определили мощность солнечной системы. Далее нам нужно подтвердить режим работы солнечного уличного освещения. 1. Должны ли уличные фонари работать от заката до рассвета или только в течение определенного количества часов ночью? 2. Можно ли приглушать уличные фонари посреди ночи, чтобы избежать чрезмерного освещения во второй половине ночи, когда меньше движения? 3. Должны ли уличные фонари быть оснащены микроволновыми датчиками, чтобы снизить потребление системы и, таким образом, уменьшить конфигурацию системы, когда рядом никого нет? 4. Будут ли солнечные лампы иметь доступ к электричеству, чтобы гарантировать, что лампы все еще могут обеспечивать освещение для обеспечения безопасности, когда солнечной энергии недостаточно? Когда вы принимаете решение о конфигурации солнечной улицы, на эти вопросы необходимо ответить, поскольку они определяют размер конфигурации системы. Например, конфигурация, которая работает на 100% всю ночь, определенно намного выше, чем конфигурация с микроволнами или таймером затемнения, из-за чего цена также будет выше (Почему цены на солнечные уличные фонари сильно различаются?). Для уличных фонарей на солнечных батареях с доступом к сети (электрической сети) мы также можем соответствующим образом уменьшить конфигурацию системы, поскольку нам не нужно увеличивать количество панелей и аккумуляторов для резервирования мощности, чтобы гарантировать нормальную работу фонарей в дождливые дни.

Шаг 4 – Рассчитайте конфигурацию и получите предложение

После сбора вышеуказанной информации мы можем рассчитать конфигурацию системы солнечной энергии. Например, мы окончательно подтвердили 60 Вт (150 лм/Вт) светодиодную лампу, 150 Вт солнечную панель, 100 Ач 24 В аккумулятор, а затем мы можем связаться с компанией, чтобы запросить расценки. Конечно, если у вас есть только соответствующая информация о дороге, но вы не уверены в требованиях к освещению и требованиях к конфигурации солнечной энергии, вы также можете связаться с профессиональным поставщиком, чтобы получить конфигурацию системы солнечной энергии. После того, как вы получите расценки от разных поставщиков, обязательно изучите компанию и продукт. В расценках необходимо указать мощность лампы, световой поток (ватты в люмены/световой поток), метод зарядки и разрядки, мощность солнечной панели и емкость аккумулятора. Если позволяют условия, попросите поставщика провести моделирование освещения, чтобы убедиться, что решение соответствует соответствующим стандартам освещения. Кроме того, необходимо рассчитать емкость аккумулятора, чтобы подтвердить, что аккумулятор может обеспечить 0,5-2 дня резервного питания. Наконец, нам нужно помнить, что самая низкая цена не всегда лучшая. Либо мощность указана неверно, либо емкость батареи указана неверно, либо батарея, используемая в продукте, некачественная и т. д. Вы часто взвешиваете информацию о продукте каждой компании, а затем делаете лучший выбор для проекта.

Решение уличного освещения на солнечных батареях ZGSM

ZGSM получил запрос из Панамы, в котором требовалось осветить городскую скоростную автомагистраль. Это связано с тем, что оригинальные лампы больше не могли соответствовать требованиям к освещению. Дорога представляет собой двухстороннюю 4-полосную дорогу (7 метров в одном направлении) с островком изоляции (0,6 метра) посередине, расстояние между опорами освещения составляет около 30 метров, а расчетная скорость дороги — 80 км/ч. Заказчик потребовал, чтобы проект освещения был выполнен в соответствии с М2, и ZGSM окончательно подтвердил, что мощность лампы составляет 45 Вт, 220 лм/Вт. Если класс освещения неясен, нам нужно больше узнать о дорожных условиях, чтобы подтвердить класс освещения. Ниже приведен результат моделирования освещения, мы видим, что яркость = 1,52 кд/м2, равномерность (какая равномерность?) U0 = 0,59, UI = 0,82, блики Ti = 6, что соответствует требованиям класса освещения М2 по трем показателям.

Затем мы можем перейти к следующему этапу расчета. Мы узнали от заказчика, что дорога изначально была спроектирована с доступом к электричеству, поэтому не было необходимости рассматривать ситуацию недостаточной мощности из-за дождливых дней. В то же время заказчик хотел, чтобы свет был с таймером затемнения (Что такое таймер затемнения?) и надеялся, что мощность составит 100% в первые 4 часа, 30% в следующие 5 часов и 70% в последние 3 часа. Наконец, ZGSM был спроектирован с запасом в 1,3 раза, и было подтверждено, что панель составляет 110 Втп, а емкость аккумулятора составляет 42 Ач при 12,8 В. Учитывая высокие требования к проводке и высокие затраты на установку разделенных солнечных уличных фонарей, мы рекомендовали заказчику использовать интегрированный солнечный светодиодный уличный фонарь и, наконец, подтвердили решение ZGSM-PV5-45 all in one solar LED street lighting. Если вас интересует расчет мощности солнечных панелей и аккумуляторов, вы можете обратиться к нашему блогу – Важные параметры и расчеты солнечных уличных систем освещения. Кроме того, если вас интересуют солнечные уличные фонари, будь то интегрированные (все в одном), все в двух или разделенные солнечный светодиодный уличный фонарь, вы можете нажать на картинку ниже, чтобы получить более подробную информацию о продукте.

PS: В приведенном выше процессе расчета мы использовали следующую формулу расчета:
Емкость аккумулятора (Вт·ч) = Мощность нагрузки (Вт) * Время работы (ч) / Глубина разряда (0,8) * (Дождливые дни + 1) * (1 + Допуск на конструкцию)
Мощность солнечной панели (Вт) = Мощность нагрузки (Вт) * Время работы (ч) / Локальное пиковое количество солнечных часов (ч) × коэффициент потерь (1,2~1,5)

Краткое содержание

Солнечный светодиодный уличный фонарь являются альтернативой традиционным электрическим уличным фонарям. Солнечные уличные фонари не требуют электросети, поскольку они являются самодостаточными устройствами, которые вырабатывают электроэнергию из батарей в течение дня и снабжают ею светодиоды ночью. Светодиодные уличные фонари обеспечивают лучшие решения по освещению с более низкими конфигурациями системы за счет использования меньшей мощности, лучшей оптики и функций затемнения по требованию. Именно уникальные преимущества солнечной энергии и светодиодных уличных фонарей делают солнечный светодиодный уличный фонарь нынешним мейнстримом. Из текста мы также знаем, что при подтверждении конфигурации системы мы должны уделять больше внимания люменам (ватты в люмены), а затем подтверждать такие параметры, как панели и батареи на основе этого. Благодаря этому методу в сочетании с моделированием освещения, предоставленным поставщиком, эффективно избегать покупки солнечных светодиодных уличных фонарей с ложными люменами или ваттами. Кроме того, при выборе конфигурации такие факторы, как таймер затемнения, микроволновый датчик (Подробнее об уличном освещении с датчиком движения) и доступ к сети, также оказывают важное влияние на конфигурацию системы. Пользователи должны учитывать эти факторы всесторонне, чтобы выбрать решение для уличного освещения на солнечных светодиодах, которое наилучшим образом соответствует их потребностям. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с ZGSM для получения более актуальной информации и продуктов.

Сопутствующие товары

Похожие блоги

Связанные случаи

Люди также спрашивают