As luzes solares inteligentes combinam uma luminária LED, painel solar, bateria e controlador inteligente em um sistema de iluminação rodoviária off-grid. O controlador gerencia a carga, operação noturna, dimming e funções de sensor opcionais, enquanto o painel solar e a bateria estão configurados em torno do horário de iluminação necessário e condições solares locais.
Para as estradas municipais, estradas rurais e projetos de cidade inteligente, um design adequado de sistema começa com a carga de iluminação noturna. Considera então a disponibilidade solar de pior mês, autonomia da bateria, estratégia de controle, layout de postes e distribuição óptica. Esses fatores precisam trabalhar juntos antes de um modelo de produto ou potência é selecionado.
Este guia explica o processo de projeto preliminar para luzes solares inteligentes e as equipes de projeto de informação precisam antes de solicitar uma configuração de iluminação e energia detalhada.
Como a luz solar inteligente funciona
Um lanterna solar inteligente usa um painel solar para gerar eletricidade durante o dia e uma bateria recarregável para abastecer a luminária LED à noite. O controlador gerencia o fluxo de energia entre esses componentes e aplica o programa de iluminação programada.
Dependendo da configuração selecionada, as funções de controle podem incluir o dimming cronometrado, sensor de movimento, proteção da bateria e ajuste de saída baseado em energia. Estas funções podem reduzir o consumo de energia desnecessário, mas não podem compensar um painel solar ou bateria de tamanho inferior.
A luminária, painel solar, bateria, controlador, poste e estrutura de montagem devem ser avaliadas como um sistema. A tensão do componente, o método de carregamento, a temperatura de operação e a disposição de instalação devem ser compatíveis com a configuração selecionada.
Processo Smart Solar de projeto de luz de rua
A concepção de um sistema de iluminação solar de rua eficiente envolve etapas-chave que garantem um desempenho óptimo. Estas etapas incluem o cálculo da demanda de energia, selecionando os componentes certos e ajustando-se para fatores ambientais, como a sombra e a exposição solar sazonal.
Passo 1: Calcule a carga de iluminação noturna
Comece por calcular a demanda de energia noturna, multiplicando o consumo de energia LED pelas horas de funcionamento e considerando perfis de dimming ou funcionalidade do sensor de movimento.
A carga noturna deve refletir o programa de controle real em vez da potência máxima LED. Se a luminária funcionar em saída completa durante o início da noite e em um nível reduzido mais tarde à noite, calcule a energia utilizada durante cada período separadamente.
Demanda de energia noturna (Wh) = potência LED (W) × tempo de funcionamento (h)
Quando o programa de iluminação utilizar mais de um nível de saída, calcular cada etapa separadamente e adicionar os resultados juntos.
Passo 2: Verifique a disponibilidade solar do mês pior
Revisar o recurso solar durante o período de operação menos favorável em vez de depender apenas da média anual. A localização do projeto, cobertura de nuvem sazonal, temperatura do painel, sombreamento e contaminação da superfície influenciam a energia disponível para carregamento.
Etapa 3: Estimar a capacidade do painel solar
Usando a carga noturna e o pior PSH do mês, calcule o tamanho do painel solar necessário para atender às suas demandas de energia. Não esqueça de incluir uma margem para sombra, sujeira e variabilidade do tempo.
A estimativa preliminar também precisa permitir perdas de controlador, perdas de carregamento de bateria, temperatura do painel e outras perdas de energia específicas do local. Um painel nominal maior não resolve sombra ou orientação inadequada do painel.
Passo 4: Estimar a capacidade da bateria e autonomia
A capacidade da bateria deve ser dimensionada para atender à autonomia desejada (número de noites que o sistema deve funcionar sem sol). A profundidade de descarga (DoD) também deve ser considerada para garantir a longevidade da bateria.
O dimensionamento da bateria usa a carga noturna, as noites de backup necessárias, a profundidade de descarga permitida, a tensão do sistema e a temperatura de operação esperada.
Passo 5: Orientação e sombreamento do painel de revisão
Para maximizar a captura de energia, oriente o painel solar em direção ao sol. Conduza uma análise de sombreamento para evitar obstruções do painel.
Selecione a orientação do painel e inclinação após rever a localização do projeto, trajeto solar sazonal, estrutura de montagem e obstruções próximas. Edifícios, árvores, postes de utilidade e a própria estrutura de luminário podem reduzir o desempenho de carregamento se eles sombrear o painel.
Passo 6: Verifique a altura do poste, espaçamento e distribuição de luz
A altura e o espaçamento do poste afetam a iluminação, uniformidade, brilho e áreas escuras entre as luminárias. A revisão deve utilizar os dados fotométricos selecionados da luminária juntamente com a largura da estrada, a disposição da pista, a altura de montagem, o ângulo do suporte e a pole position.
O software de projeto de iluminação pode ser utilizado para testar o layout proposto, mas o resultado é relevante apenas quando o arquivo IES ou LDT corresponde à luminária e distribuição óptica reais que estão sendo fornecidos. O mesmo se aplica quando o layout é construído com configurações de poste de iluminação solar, onde o painel, bateria e luminária formam um conjunto.
configurações de poste de iluminação solar tudo em um
Controles inteligentes, Dimming e Gestão de Energia
O controlador diferencia uma luz de fora da rede básica de um sistema inteligente de luz solar. Além de gerenciar a carga e descarga da bateria, ele pode aplicar um programa de iluminação programada, reduzir a saída durante horas de tráfego baixo e responder a um sensor de movimento opcional.
Para a revisão do projeto, registre as horas de operação necessárias e o nível de saída durante cada período. Um horário como a saída completa após o pôr do sol seguido de uma saída reduzida após a meia-noite cria uma carga noturna diferente da operação contínua de potência completa.
O controlador deve combinar a tensão do sistema, a entrada do painel solar, a química da bateria e as configurações de proteção necessárias. O monitoramento remoto, o controle adaptativo e as funções de comunicação só devem ser especificados quando estiverem disponíveis para o modelo selecionado e exigidos pelo projeto.
Distribuição de iluminação rodoviária para postes de iluminação solar inteligentes
O desempenho da iluminação rodoviária é determinado pela forma como a luminária distribui a luz na área requerida, não apenas pela saída de luz. A distribuição óptica afeta a cobertura rodoviária, uniformidade, brilho e o espaçamento que pode ser alcançado entre os postes.
As estradas municipais, rodovias, campus e estradas rurais podem exigir diferentes arranjos de postes e alvos de iluminação. A seleção do modelo deve, portanto, seguir o layout da estrada e a revisão fotométrica em vez de utilizar uma única potência para cada aplicação.
poste e design estrutural
A estrutura do poste e da montagem transportam a luminária, o painel solar, o compartimento da bateria e os suportes. A revisão estrutural deve, portanto, considerar o conjunto completo instalado em vez da altura do poste sozinho.
As entradas relevantes do projeto incluem dimensões e peso do equipamento, exposição do painel, disposição do suporte, condições locais do vento, design da fundação e o ambiente de corrosão.
Onde os lanternas solares inteligentes são usados
As luzes solares inteligentes são adequadas para locais onde a iluminação rodoviária é necessária, mas o acesso às trincheiras, cabos ou rede confiável é limitado. Sua configuração muda de acordo com a importância da estrada, o padrão de tráfego, o cronograma operacional e as condições de manutenção.
Estradas municipais e iluminação Smart-City
Os projetos municipais geralmente requerem cobertura rodoviária consistente, operação noturna controlada e documentação técnica clara. O dimming cronometrado ou operação baseada em sensores pode suportar a gestão de energia, enquanto o layout de iluminação final precisa seguir os critérios de largura da estrada, arranjo de postes e iluminação do projeto.
Rodovias e principais estradas
As aplicações rodoviárias requerem uma cuidadosa revisão da distribuição óptica, altura de montagem, espaçamento de postes e requisitos operacionais noturnos. A seleção de produtos baseada apenas em potência nominal pode deixar cobertura desigual ou energia armazenada insuficiente durante tempos desfavoráveis.
Estradas rurais e áreas remotas
Para estradas rurais e locais remotos, a operação fora da rede pode evitar longas rotas de cabo e trabalho de extensão da rede. O projeto ainda precisa de dados solares específicos da localização, um requisito de backup adequado e um horário de iluminação adequado para uso noturno local.
Informações necessárias para um design inteligente de luz de rua solar
| Input de concepção | Como isso afeta o sistema |
|---|---|
| Localização do projecto | Apoia a revisão da disponibilidade solar sazonal, temperatura e condições climáticas. |
| Largura e disposição da estrada | Define a área de iluminação e afeta a distribuição óptica. |
| Altura e espaçamento dos postes | Suporta seleção de luminários e revisão fotométrica. |
| Calendário de iluminação | Determina a demanda de energia noturna e a estratégia de redução. |
| Tempo de backup necessário | Influências bateria e capacidade solar-panel. |
| A iluminação do alvo ou o requisito de concurso | Fornece a base para cálculos de iluminação e documentos de projeto. |
| Requisitos de monitorização ou sensor | Determina se são necessárias funções de controle inteligente adicionais. |
Estes inputs permitem a preparação inicial de uma configuração do produto e do sistema. Os cálculos detalhados também podem exigir desenhos de projeto, restrições de instalação e os requisitos de iluminação ou estrutura aplicáveis.
Conclusão
As luzes solares inteligentes combinam geração de energia fora da rede com iluminação rodoviária controlada. Um projeto operavel conecta a carga de iluminação noturna, condições solares piores do mês, autonomia da bateria, horário de diming, distribuição óptica e layout de postes.
Projetos municipais, rodoviários e rurais usam o mesmo processo de projeto básico, mas seus layouts de estrada, horários de operação e requisitos de iluminação diferem. Fornecer a localização do projeto, dimensões da estrada, informação dos postes, horas de iluminação necessárias e requisitos de backup fornece uma base prática para a seleção do sistema e revisão de engenharia adicional.