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Pourquoi calculer l’uniformité de luminance des surfaces routières mouillées ?

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Pourquoi est-il nécessaire de calculer l’uniformité de la luminance des surfaces routières mouillées ?

Récemment, quelqu'un m'a demandé pourquoi il y a deux valeurs de Uo dans les exigences d'éclairage routier données par le client.
En effet, pourquoi y a-t-il deux valeurs Uo ?
Pourquoi calculer l’uniformité de luminance des surfaces routières mouillées ?
La norme d'éclairage routier la plus connue est la CJJ45-2015 « Norme de conception pour l'éclairage routier urbain », largement utilisée dans notre pays. Dans cette norme, Uo désigne l'uniformité globale de la luminance de la surface de la route.
Image de référence Uo
De plus, il n’y a qu’une seule valeur Uo dans cette norme.
Alors, pourquoi la demande du client susmentionnée inclut-elle deux valeurs Uo ?
Cela nous amène à la norme internationale CIE115/EN13201.
Dans les exigences fournies par le client, la classification routière est A1, ce qui indique immédiatement que la norme de classification routière applicable est EN13201-1:2004. Ceux qui ont déjà utilisé DIALux 4.13 devraient bien connaître cette norme.
Seule la classification routière EN13201:2004 comporte un niveau A1.
Classification de niveau EN13201 A1
Au moment où nous atteignons la norme 13201-1:2014, les classifications routières ont complètement changé.
Modifications de la classification des routes EN13201-1:2014
La norme d'éclairage correspondant à la norme 13201-1:2014 est la norme EN 13201-2:2003, où les normes d'éclairage routier sont les suivantes.
Norme d'éclairage routier EN 13201-2:2003
Attendez, il n'y a toujours qu'une seule uniformité de luminance globale Uo. Alors, où est l'autre Uo ? Pas d'inquiétude, si on regarde attentivement le tableau, il spécifie les conditions de chaussée sèche, ce qui signifie qu'il existe également une norme pour les chaussées mouillées.
Normes de revêtement routier sec et mouillé
C'est vrai, le niveau standard pour une surface de chaussée sèche est ME, tandis que la norme pour une surface de chaussée mouillée est MEW, où le « W » signifie mouillé.
Niveaux standards pour surfaces sèches et humides
Dans ce tableau, nous trouvons deux valeurs Uo : une pour les conditions sèches avec une valeur Uo minimale d'au moins 0,4 et une autre pour les conditions humides avec une valeur Uo minimale d'au moins 0,15.
Valeurs Uo pour conditions de route sèche et humide
Étant donné que ce logiciel est basé sur la norme EN13201-2:2003, les calculs d'éclairage peuvent être réalisés avec DIALux 4.13, qui intègre les normes d'éclairage routier de la norme EN13201-2:2003. Si vous utilisez la version 2015, DIALux evo est requis.
Essayons maintenant de calculer l'éclairage de cette route en fonction des conditions.
Configuration initiale du calcul de l'éclairage routier
Selon les exigences du client, sélectionnez le nouveau cas de conception de rue dans l'interface anglaise, puis définissez les conditions de la route.
Paramètres des conditions routières dans DIALux
Après avoir défini les conditions routières, sélectionnez la distribution photométrique des luminaires. En fonction de la largeur de la route à quatre voies et à double sens, nous privilégions la distribution de type III et sélectionnons une distribution M ou S en fonction du rapport entre l'espacement des poteaux et leur hauteur.
Sélection de la distribution photométrique du luminaire
↑ Cette distribution est fournie par DARKOO, avec un matériau de lentille en verre.
Importation des fichiers de distribution de luminaires sélectionnés
Importez le fichier photométrique du luminaire sélectionné et organisez les luminaires selon les exigences du client.
Définissez les normes d’éclairage et vérifiez si les valeurs standard correspondent aux exigences.
Définissez les conditions d’optimisation et procédez à l’optimisation.
Paramètres d'optimisation dans DIALux
Affichage optimisé des résultats
Les résultats d'optimisation indiquent qu'un porte-à-faux de 1 à 2 m satisfait aux exigences. Nous choisirons le porte-à-faux le plus court possible afin d'économiser le matériau du poteau.
Importez les résultats et calculez le résultat final.
Résultats finaux du calcul d'éclairage
Cela donne les résultats de calcul qui répondent aux conditions du client, nous permettant d'exporter le rapport.
À ce stade, certains pourraient se demander pourquoi les normes nationales d'éclairage public ne prévoient aucune exigence relative aux surfaces mouillées. Est-il nécessaire de calculer les surfaces mouillées ?
En réalité, la norme de conception CJJ 45-2015 pour l'éclairage routier urbain indique que « les indicateurs d'éclairage en conditions sèches ne sont pas équivalents à ceux en conditions humides. Par exemple, l'uniformité globale de la luminosité, avec un Uo de 0,4 en conditions sèches, rend très difficile l'atteinte d'une valeur de 0,2 en conditions humides. Or, aucune valeur standard n'est fournie pour les chaussées mouillées.
Les normes relatives aux revêtements routiers CIE115/EN13201 sont établies conformément à la norme CIE 47-1979 « Éclairage routier en conditions humides ». Cette norme comprend quatre tableaux de la série R, quatre de la série N, deux de la série C et quatre de la série W, afin de répondre aux besoins de calcul de la luminance des revêtements routiers accidentés.
Cependant, la plupart de ces tableaux de données normalisés proviennent d'études menées par des scientifiques européens dans les années 1960 et 1970 sur des matériaux routiers typiques de l'époque, qui diffèrent sensiblement des matériaux routiers actuellement largement utilisés en Chine. En raison du manque de recherche sur les caractéristiques réfléchissantes des matériaux routiers au niveau national, il n'existe actuellement aucune donnée normalisée de réflectance pour les matériaux routiers en Chine. Par conséquent, nos normes nationales n'ont pas établi de normes d'éclairage pour les chaussées mouillées.
Bien entendu, cela ne signifie pas que les indicateurs d’éclairage pour les surfaces routières mouillées ne sont pas importants ; en fait, ils sont tout à fait cruciaux.
Importance de l'éclairage des chaussées mouillées
Comme le montre l'image ci-dessus, l'uniformité de la luminance de la dernière image pour les surfaces de route mouillées diffère grandement de celle des surfaces de route sèches, ce qui affecte considérablement les conducteurs.
Les amis qui ont conduit pendant des nuits pluvieuses devraient tous savoir que la visibilité sur les routes pluvieuses est en effet très mauvaise.
Visibilité sur route mouillée pendant la pluie
Il devrait donc exister des normes pour les indicateurs d’éclairage de la surface de la route en cas de pluie.
Indice de rendu des couleurs des lampadaires solaires

Guide d'application de l'indice de rendu des couleurs (IRC) des lampadaires solaires – Point de vue du fabricant

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Comprendre l'indice de rendu des couleurs (IRC) des lampadaires solaires

L'indice de rendu des couleurs (IRC) est un paramètre crucial pour évaluer la performance des lampadaires solaires. Plus l'IRC est élevé, meilleure est la reproduction des couleurs et l'effet visuel est proche de la lumière naturelle. Cet article analyse les valeurs d'IRC de différents types de sources lumineuses et leur impact sur la qualité visuelle.

En tant que fabricant de lampadaires solaires, nous comprenons que l'IRC influence directement les effets d'éclairage et l'expérience utilisateur. Nous vous proposons ci-dessous des conseils pratiques sur les principes techniques, l'adaptation aux situations et le choix des produits.

Indice de rendu des couleurs des lampadaires solaires

1. Comparaison des types de sources lumineuses et des caractéristiques de rendu des couleurs

Type de source lumineuseIRC (Ra)Caractéristiques spectralesÉvaluation de l'adaptabilité (système solaire)
Lampe à incandescence95-100Spectre continu, mais sans lumière bleueMeilleur rendu des couleurs mais efficacité de seulement 15 lm/W, nécessite une capacité de batterie 3x, désormais obsolète
Lampe fluorescente60-85Spectre de raies, sans lumière rougeDifficile à démarrer à basse température (-10℃ la luminosité chute de 40%), ne convient pas aux régions froides
Lampe au sodium haute pression20-25Lumière jaune à spectre étroit, forte distorsion des couleursEfficacité de 100 lm/W+, utilisé uniquement dans les projets éloignés à faible coût
Lampe LED70-98Spectre complet/spectre segmenté réglableChoix courant, les modèles à IRC élevé offrent une efficacité de 130 lm/W+ et une consommation d'énergie contrôlable

2. Impact de l'IRC des lampadaires solaires sur les effets réels

Sécurité et fonctionnalité

  • Faible IRC (Ra<70) : Différence de couleur ΔE des panneaux d'avertissement rouges >15 (exigence internationale ΔE<5), distance de reconnaissance faciale raccourcie de 30%.
  • IRC élevé (Ra≥80) : la stratification de la végétation s'améliore de 50%, réduit les plaintes de « sensation effrayante » la nuit.

Économie et efficacité énergétique

  • Pour chaque augmentation de 10 points de Ra : nécessite une augmentation de 8% de la capacité de la batterie (par exemple, un lampadaire de 50 W Ra70→Ra80 nécessite une batterie supplémentaire de 10 Ah).
  • Bilan des coûts : la prime LED à IRC élevé est d'environ 0,8 à 1,2 yuan/W, mais le cycle de maintenance s'étend de 2 à 3 ans.

Valeur commerciale

  • Ra≥90 : La saturation des couleurs du produit augmente de 18%, le taux de conversion des consommateurs nocturnes augmente de 12% (données mesurées à partir de places commerciales).

Indice de rendu des couleurs des lampadaires solaires

3. Schéma de sélection basé sur des scénarios

Scénario d'applicationValeur Ra recommandéeSolution technique cléSensibilité aux coûts
Route principale de banlieue70-75Lumière blanche chaude 3000K + lentille asymétrique, réduit la diffusion de lumière bleue★★☆☆☆
Ancien quartier résidentiel80-85Puce lumineuse supplémentaire R9 (restauration rouge foncé) + conception antireflet★★★☆☆
Ceinture paysagère du tourisme culturel90-95Réglage intelligent des couleurs LED à spectre complet + RGBCW, restaure les textures des bâtiments anciens★★★★☆
Parc industriel65-70Modèles à faible IRC et haute efficacité, mettant l'accent sur un éclairage uniforme★☆☆☆☆

Suggestions d'ingénierie :

  • Test de zone clé : utilisez le spectrophotomètre X-Rite CA410 pour mesurer les performances R9 (rouge foncé) et R12 (bleu foncé).
  • Solution hybride : Module de base (Ra70) + module d'éclairage supplémentaire clé (Ra90), équilibre coût et effet.

4. Points d'optimisation technique et de contrôle qualité

Technologie d'amélioration spectrale

  • LED excitée par le violet : la continuité spectrale et la similarité avec la lumière du soleil atteignent 92%, Ra≥95 et le pic de lumière bleue réduit de 40%.
  • Gradation dynamique : passe automatiquement en mode CRI faible (Ra85→70) pendant les périodes de faible trafic, prolonge la durée de vie de la batterie de 30%.

Contrôle d'atténuation

  • Norme d'atténuation annuelle : déclin annuel de l'IRC des produits de haute qualité ≤ 1,5, les produits de faible qualité peuvent atteindre 5 à 8 points.
  • Circuit de compensation : module de régulation de courant intégré, compense la baisse du rendu des couleurs causée par le vieillissement de la puce LED.

Conception optique

  • Lentille composée : la distribution de lumière secondaire réduit la diffusion invalide, augmente le rendu des couleurs effectif de la lumière de 15%.

5. Suggestions d'achat des utilisateurs

  1. Normes de certification : Demandez le rapport de test CIE S 025/E:2015, concentrez-vous sur Rf (fidélité) et Rg (indice de gamme).
  2. Conditions de garantie : Choisissez des fabricants qui promettent une « baisse de Ra ≤ 3 dans les 5 ans », privilégiez les produits prenant en charge les mises à niveau modulaires.
  3. Vérification sur site : utilisez des cartes de couleurs standard (par exemple, ColorChecker 24 couleurs) pour comparer les effets d'éclairage avant l'installation.

Référence de cas : Un certain projet de ville ancienne a utilisé des LED avec Ra95+R9>60, augmentant le temps de séjour des visiteurs nocturnes de 1,2 heure et les revenus des magasins de 18%.

En tant que fabricant, nous recommandons aux utilisateurs de choisir une solution de rendu des couleurs « suffisante et économique » en fonction de leurs besoins réels, afin d'éviter les dépenses inutiles liées à la recherche aveugle de paramètres élevés. Pour des solutions personnalisées, nous proposons des services de simulation spectrale et de calcul de la consommation énergétique.

Étiquette : Lampadaire solaire CRI

LUXMAN FABRICANT DE LAMPADAIRES SOLAIRES

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Luxman Light accorde la priorité à ses clients et à la qualité. L'équipe peut se targuer d'une grande expérience, avec des décennies de connaissances pratiques dans le domaine de l'éclairage et des nouvelles énergies.

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Solutions d'application pour l'éclairage public solaire

Formules clés pour la conception de lampadaires solaires

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Cet article résume les formules essentielles couramment utilisées dans la conception de lampadaires solaires, en intégrant les normes nationales et les études de cas pratiques tirées de divers articles :

1. Calcul de l'éclairement moyen de la route

Formule:
Moyenne = (N × Φ × U × K) / Un

  • Description des paramètres :
    • N : Nombre de luminaires
    • Φ : Flux lumineux total par lampe (lm)
    • U : Facteur d'utilisation (0,4-0,6)
    • K : Facteur de maintenance (0,7-0,8)
    • A : Superficie de la route (m2) = Largeur de la route × Espacement des lampes

Exemple:
Route de 6 m de large, espacement des lampes de 30 m, utilisant une LED de 10 000 lm, éclairage unilatéral :
Moyenne ≈ (1 × 10 000 × 0,5 × 0,75) / (6 × 30) ≈ 20,8 lx

Conception d'un lampadaire solaire

2. Calcul de la puissance des panneaux solaires

Formule:
PPV = Qjour / (Hpeak × ηsys)

  • Description des paramètres :
    • Qday = PLED × Twork (Consommation énergétique quotidienne, Wh)
    • Hpeak : moyenne annuelle locale du pic d'ensoleillement (vérifiez les données météorologiques, par exemple, Pékin 4,5 h)
    • ηsys : Efficacité du système (0,6-0,75, y compris les pertes de ligne, les pertes du contrôleur)

Exemple:
Puissance de charge 80 W, fonctionnement quotidien 10 h, Shanghai Hpeak=3,8 h :
Ppv ≈ (80 × 10) / (3,8 × 0,65) ≈ 324 W

3. Calcul de la capacité de la batterie

Formule:
C = (Qday × D) / (DOD × ηbat × Vsys)

  • Description des paramètres :
    • D : Nombre de jours nuageux consécutifs (généralement 3 à 5 jours)
    • DOD : Profondeur de décharge (0,5 pour les batteries plomb-acide, 0,8 pour les batteries lithium)
    • ηbat : Efficacité de charge/décharge (0,85-0,95)
    • Vsys : Tension du système (12V/24V)

Exemple:
Consommation journalière 800Wh, système 24V, autonomie 3 jours, batterie lithium :
C ≈ (800 × 3) / (0,8 × 0,9 × 24) ≈ 138,9 Ah → Choisissez une batterie de 150 Ah

4. Angle d'installation du panneau solaire

Formule:
θ = φ + (5° à 15°)

  • Description des paramètres :
    • φ : Latitude géographique locale
    • Optimisation hivernale : latitude +10°~15°, optimisation estivale : latitude -5°

Exemple:
Latitude de Nanjing 32°, angle d'inclinaison du support fixe réglé à 37° (32°+5°) pour améliorer la production d'électricité en hiver.

5. Pression du vent sur les panneaux solaires

Formule:
F = 0,61 × v2 × A

  • Description des paramètres :
    • v : Vitesse maximale du vent (m/s)
    • A : Surface exposée au vent du panneau photovoltaïque (m2)

Exemple:
Surface du panneau 2 m2, vitesse du vent de conception 30 m/s :
F = 0,61 × (30)2 × 2 = 1098 N
Il faut vérifier la résistance au vent du lampadaire et des fondations.

6. Correction de la tension de fonctionnement des composants (effet de la température)

Formule:
Vmp = Vmp(STC) × [1 + α × (T – 25)]

  • Description des paramètres :
    • α : Coefficient de température (environ -0,35%/°C pour le silicium monocristallin)
    • T : Température de fonctionnement réelle (°C)

Exemple:
Tension nominale des composants 18V, température de fonctionnement 60° :
Vmp ≈ 18 × [1 – 0,0035 × (60-25)] ≈ 15,3 V

7. Compensation de la chute de tension due à la température

Formule:
ΔV = Série N × α × ΔT × Vmp(STC)

Exemple:
3 composants connectés en série, chacun Vmp=30V, différence de température 35° :
ΔV ≈ 3 × (-0,0035) × 35 × 30 ≈ -11 V
Nécessité d'ajuster la plage de tension MPPT.

8. Conception d'optimisation de la capacité des panneaux solaires

Formule empirique :
PPV(option) = 1,2 × PvP

  • Tenir compte de l'ombrage, de la perte de poussière (réduction d'efficacité de 10-20%)
  • Lors de la mise en parallèle de plusieurs composants, augmentez les diodes de dérivation pour réduire les effets de point chaud.

9. Tableau de comparaison des paramètres de conception typiques

ParamètreValeur de référenceBase standard
Uniformité de l'éclairement U0≥0,4 (route principale)CJJ45-2015 Normes d'éclairage routier
Erreur d'angle d'inclinaison du composant≤±3°Normes GB/T 9535 pour les modules photovoltaïques
Durée de vie de la batterie≥1500 fois (batterie au lithium)Normes de stockage d'énergie GB/T 22473
Indice de résistance au vent≥12 niveaux (33 m/s)Code de charge des bâtiments GB 50009

Note: La conception réelle doit être combinée avec des simulations PVsyst et des simulations d'éclairage DIALux, et validée par des tests sur le terrain.

 

Calcul d'éclairage du lampadaire solaire dialux

Guide de conception des lampadaires solaires à LED (édition 2025)

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1. Normes de conception, de composition et de sélection des systèmes d'éclairage public solaire

1. Configuration des composants principaux

ComposantExigences fonctionnellesParamètres de sélection
Source de lumière LEDTempérature de couleur 4000-5000K, Indice de rendu des couleurs ≥70Efficacité lumineuse ≥150 lm/W, protection IP65
Panneau photovoltaïqueRendement du silicium monocristallin ≥22%Puissance = Consommation quotidienne du système / (Heures d'ensoleillement maximales moyennes locales × 0,7)
BatterieDurée de vie cyclique ≥ 1500 foisCapacité (Ah) = Consommation journalière (Wh) / (Tension du système × Profondeur de décharge × 0,9)
ManetteEfficacité MPPT ≥95%Protection contre les surcharges/décharges excessives, contrôle basé sur le temps de charge

Calcul d'éclairage du lampadaire solaire dialux

2. Calculs des paramètres de conception clés des lampadaires solaires

1. Conception de la demande en éclairage public solaire

Formule:

P.DIRIGÉ = E × A / (η × U × K)

  • Explication des paramètres
  • E : Éclairement de conception (routes principales 15-30 lx, routes secondaires 10-20 lx)
  • A : Zone éclairée = Largeur de la route × Distance entre les feux
  • η : Efficacité du luminaire (0,8-0,9)
  • U : Facteur d'utilisation (0,4-0,6)
  • K : Facteur de maintenance (0,7-0,8)

Exemple: Largeur de la route 6 m, distance entre les feux 25 m, éclairement cible 20 lx

→ PDIRIGÉ = 20 × (6 × 25) / (0,85 × 0,5 × 0,75) = 20 × 150 / 0,32 ≈ 94W

→ Choisissez un module LED 100W (Flux lumineux 15 000 lm)

2. Calcul de la capacité du système photovoltaïque de lampadaire solaire

Mesures:

  1. Consommation journalière : Qjour = PDIRIGÉ × Temps de fonctionnement (ex : 100 W × 10 h = 1 000 Wh)
  2. Puissance du panneau PV : P.PV = Qjour / (Hculminer × 0,7)
    • Hculminer:Heures d'ensoleillement maximales moyennes locales (par exemple : Pékin 4,5 h)
    • → PPV = 1000 / (4,5 × 0,7) = 317 W → Choisissez 2 modules de 160 W
  3. Capacité de la batterie : C = Qjour / (Vsystème × DOD × 0,9)
    • Vsystème:Tension du système (généralement 12/24 V)
    • DOD : Profondeur de décharge (80% pour les batteries au lithium)
    • → C = 1000 / (24 × 0,8 × 0,9) = 57,6 Ah → Choisissez une batterie au lithium de 60 Ah

3. Spécifications de conception structurelle du lampadaire solaire

1. Disposition des pôles et des composants

Type de routeHauteur du poteau (H)Angle du panneau PVDistance d'installation
Chemin de la branche4-6mLatitude + 5°25-30 m
Route principale6-8mLatitude + 10°30-35m
voie express8-12mSupport réglable35-40 m

Conception de résistance au vent : Taille de la bride ≥ diamètre du poteau × 1,2 (par exemple : diamètre du poteau 76 mm → bride 200 × 200 × 10 mm)

4. Stratégie de contrôle intelligent des lampadaires solaires

1. Schéma de fonctionnement multi-mode

Période de tempsLogique de contrôleRéglage de la puissance
18:00-22:00Fonctionnement à pleine puissance100%
22:00-24:00Gradation dynamique (détection de trafic)50-70%
00:00-6:00Maintenir un éclairement de sécurité minimum30%

Alimentation de secours : Dans les zones avec des jours de pluie continus ≥ 3 jours, configurez une interface complémentaire d'alimentation réseau.

5. Points d'installation et d'entretien

1. Processus de construction

  1. Évaluation environnementale : Évitez les ombres des arbres/bâtiments, les obstructions < 2 heures au solstice d'hiver.
  2. Coulée de fondation : Profondeur = Hauteur du poteau / 10 + 0,2 m (ex : poteau de 6 m → 0,8 m de profondeur).
  3. Normes de câblage : Chute de tension du câble photovoltaïque ≤3%, Profondeur d'enfouissement de la batterie ≥0,5 m.

2. Cycle d'exploitation et de maintenance

ComposantÉléments d'inspectionFaire du vélo
Panneau PVNettoyage de surface, correction d'angleUne fois par mois
BatterieVérification de la tension (≥11,5 V à 12 V)Une fois par trimestre
Luminaires LEDVérification de la dépréciation du lumen (dégradation annuelle <3%)Une fois par an

6. Analyse économique

1. Comparaison des coûts (sur la base d'un poteau de 6 m)

ArticleÉclairage traditionnel en grilleRéverbère solaire à LED
Investissement initial8 000 yuans12 000 yuans
Coût annuel de l'électricité600 yuans0 yuans
Coût total sur 10 ans14 000 yuans12 000 yuans

Période de récupération :

Période de remboursement = (différence de prix / économies annuelles) = (12 000 – 8 000) / 600 ≈ 6,7 ans

7. Cas typiques

Nom du projet : Nouvel éclairage des routes rurales

Configuration des paramètres :

  • Largeur de la route 5 m, disposition décalée des deux côtés
  • Puissance LED 60 W × 2, flux lumineux 9 000 lm/unité
  • Panneau PV 2 × 120 W, batterie 100 Ah à 24 V

Indicateurs de performance :

  • Éclairement moyen 18 lx, uniformité 0,48
  • Sauvegarde continue sous la pluie pendant 5 jours
  • Taux d'économie d'énergie annuel 100%

8. Contrôle des risques

  1. Protection contre les décharges excessives : Le contrôleur règle la tension ≥ 10,8 V (système 12 V).
  2. Protection contre le vol : Les boulons des panneaux photovoltaïques utilisent des structures irrégulières, le boîtier de la batterie est soudé et fixé.
  3. Météo extrême : Niveau de résistance à la grêle des panneaux photovoltaïques ≥ Classe 3 (impact de grêle de 25 mm).

Annexe : Outils de vérification de conception recommandés

  1. PVsyst (Simulation de système photovoltaïque)
  2. DIALux evo (Simulation d'éclairage)
  3. Sources des données météorologiques : NASA POWER / Stations de radiation de l'administration météorologique chinoise

Grâce à ce guide, une approche systématique peut être mise en œuvre, depuis les besoins d’éclairage jusqu’aux rendements économiques, réalisant ainsi une solution d’éclairage routier à faible émission de carbone et hautement fiable.