Conception du système de lampadaire solaire de type divisé
Le lampadaire solaire de type divisé est composé de panneaux solaires (support compris), d'une tête de lampe, d'un boîtier de commande (avec le contrôleur, la batterie, etc.) et d'un poteau de lampe, d'une fondation, etc. Les lampadaires solaires de type divisé forment généralement leur propre système d’alimentation électrique et ne sont pas connectés au réseau électrique. Il existe deux sortes de lampadaire solaire système : 12V et 24V.
Sélection de cellules solaires
1.Types :
Les cellules solaires convertissent l'énergie solaire en électricité. Il existe trois types de cellules solaires plus pratiques : le silicium monocristallin, le silicium polycristallin et le silicium amorphe.
1) Les paramètres de performance des cellules solaires en silicium monocristallin sont relativement stables. Il est adapté pour une utilisation dans les régions du sud où il y a plus de jours de pluie et moins de soleil ;
2) Le processus de production de cellules solaires en silicium polycristallin est relativement simple, le prix est inférieur à celui du silicium monocristallin. Il convient pour une utilisation dans les zones est et ouest avec suffisamment de soleil et un bon ensoleillement ;
3) Les cellules solaires en silicium amorphe ont de faibles exigences en matière de conditions d'ensoleillement et conviennent aux espaces extérieurs avec un ensoleillement insuffisant.
2. Tension de fonctionnement
La tension de fonctionnement de la cellule solaire est d'environ 1,5 fois la tension de la batterie, ce qui peut garantir la charge normale de la batterie. 8-9 V sont nécessaires pour charger la batterie 6 V.
Pour les cellules solaires, des cellules solaires de 15 à 18 V sont nécessaires pour charger les batteries de 12 V. Il a besoin d'une cellule solaire de 33 à 36 V pour charger une batterie de 24 V.
3. Puissance de sortie WP
La puissance de sortie par unité de surface des cellules solaires est d’environ 127wp/m2.
Les cellules solaires sont généralement composées de plusieurs cellules solaires en série et leur capacité dépend de la consommation totale des sources d'éclairage et des composants de transmission.
Puissance et rayonnement solaire local. La puissance de sortie de la cellule solaire doit être supérieure à 3 à 5 fois la puissance de la source lumineuse : lorsque la lumière est abondante et que la lampe est allumée.
La courte zone d'ensoleillement est supérieure à (3-4) fois, et vice versa.
4 Heures moyennes d’ensoleillement maximum H
La puissance de sortie WP de la cellule solaire est la norme 10L définie par la Commission européenne dans les conditions d'ensoleillement standard, avec une intensité de rayonnement de 1000W/m2, la puissance de sortie des cellules solaires à qualité atmosphérique AM1.5 et température de cellule 252c. La puissance de sortie d’une même cellule solaire est différente selon les moments et les endroits. Les conditions dites standards sont proches des conditions d’ensoleillement vers midi lors d’une journée ensoleillée.
Tableau 1 des conditions d'ensoleillement dans différentes régions de Chine
| Division régionale | Des régions riches | Régions relativement riches | Surfaces disponibles |
Quartier pauvre |
|
Rayonnement total annuel （KJ/cm2.Année) |
≥580 | 500～580 | 420～500 | ≤420 |
|
Région |
Ouest de la Mongolie intérieure, ouest du Gansu, sud du Xinjiang, plateau du Qinghai et du Tibet | Nord du Xinjiang, nord-est de la Chine, est de la Mongolie intérieure, nord de la Chine, nord du Shanxi, Ningxia, Gansu, plateau oriental du Qinghai et du Tibet, Hainan, Taïwan | Extrémité nord-est, Mongolie intérieure Hulun, cours inférieur du fleuve Yangtze, Fujian, Guangdong, Guangxi, Guizhou, Yunnan, Henan, Shaanxi |
Certaines parties de Chongqing, Sichuan, Guizhou, Guangxi et Jiangxi |
| Jours de pluie continus | 2 | 3 | 7 |
5 |
| Caractéristiques | Ensoleillement annuel≥3000h
Pourcentage ≥0,75 |
Ensoleillement annuel 2400~3000h
Pourcentage 0,6 ～ 0,7 |
Ensoleillement annuel 1600 ～2400h
Pourcentage 0,6～ 0,4 |
Ensoleillement annuel≤1600h Pourcentage ≤0,4 |
5. Sélection et installation des composants de la lumière solaire.
Généralement, le poteau de lampadaire solaire de type divisé mesure plus de 5 m et a un centre de gravité élevé. La plupart des panneaux solaires sont de type suspendu, afin d'améliorer la résistance au vent de l'ensemble des équipements, généralement
Sélectionnez la puissance des composants requise par la composition de plusieurs panneaux solaires.
Tableau 3 : durée d'ensoleillement moyenne annuelle et angle d'installation optimal des grandes villes de Chine
| Ville | Latitude | Inclinaison optimale（0） | Durée d'ensoleillement moyenne annuelle（h） | Ville | Latitude | Inclinaison optimale（0） | Durée d'ensoleillement moyenne annuelle（h） |
| Harbin | 45.68 | +3 | 4.4 | Hangzhou | 30.23 | +3 | 3.42 |
| Changchun | 43.90 | +1 | 4.8 | Nanchang | 28.67 | +2 | 3.81 |
| Shenyang | 41.77 | +1 | 4.6 | Fuzhou | 26.08 | +4 | 3.46 |
| Pékin | 39.8 | +4 | 5 | Ji'nan | 36.68 | +6 | 4.44 |
| Tianjin | 39.10 | +5 | 4.65 | Zhengzhou | 34.72 | +7 | 4.04 |
| Hohhot | 40.78 | +3 | 5.6 | Wuhan | 30.63 | +7 | 3.80 |
| TaiYuan | 37.78 | +5 | 4.8 | Changsha | 28.20 | +6 | 3.22 |
| Ürümqi | 43.78 | +12 | 4.6 | Canton | 23.13 | -7 | 3.52 |
| Xi Ning | 36.75 | +1 | 5.5 | Haïkou | 20.03 | +12 | 3.75 |
| Lan Zhou | 36.05 | +8 | 4.4 | Nanning | 22.82 | +5 | 3.54 |
| Yinchuan | 38.48 | +2 | 5.5 | Chengdu | 30.67 | +2 | 2.87 |
| Xi An | 34.30 | +14 | 3.6 | Guiyang | 26.58 | +8 | 2.84 |
| Shang-Haï | 31.17 | +3 | 3.8 | Kunming | 25.02 | -8 | 4.26 |
| Nan Jing | 32.00 | +5 | 3.94 | Lhassa | 29.70 | -8 | 6.7 |
Sélection de la batterie
La batterie stocke l'énergie générée par le panneau solaire lorsqu'il est allumé, puis la libère lorsqu'il a besoin d'être éclairé la nuit.
Le système de lampadaire solaire de type Split avec batterie est principalement discuté
Sélection du type
1) Batterie au plomb (CS): adaptée à la décharge à haut débit à basse température, à faible énergie spécifique, à la plupart des lampadaires solaires de type Split actuels. Étanchéité sans entretien, le prix est bas. Faites attention à prévenir la pollution au plomb, qui devrait être progressivement éliminée.
2) Batterie au nickel-cadmium (Ni Cd) : taux de décharge élevé, bonnes performances à basse température, longue durée de vie, petit système. Faites attention à prévenir la pollution par le cadmium.
3) Batterie Ni-H : décharge à haut débit, bonnes performances à basse température, prix bas, batterie sans pollution, verte et respectueuse de l'environnement. Petit système.
4) Batterie au lithium : petite taille, bonnes performances en température, pas de pollution, longue durée de vie.
À l'heure actuelle, les batteries au plomb sans entretien, les batteries au plomb ordinaires et les batteries alcalines au nickel-cadmium sont de moins en moins utilisées pour des raisons de protection de l'environnement et de volume. Les gens ont tendance à utiliser une batterie au lithium de conception plus compacte, en particulier la batterie au lithium fer phosphate stable et longue durée.
Sélection de capacité
La capacité de la batterie est trop petite pour répondre aux besoins d'éclairage de nuit, si la capacité est trop grande, la batterie est toujours en état de perte de puissance, ce qui affecte la durée de vie de la batterie,
Cela provoque également du gaspillage. Le rapport entre la capacité de la batterie (ah) et la capacité de charge (ah) doit être supérieur à 3 à 6 fois : dans les zones où il y a moins de jours de pluie continue, il devrait être supérieur à 3 à 4 fois.
C'est 5 à 6 fois plus que cela les jours de pluie.
Connexion batterie
Lors d'une connexion en parallèle, l'effet déséquilibré de chaque cellule doit être pris en compte. Le nombre de groupes parallèles ne doit pas dépasser
Faites attention à l'antivol de la batterie.
Manette
Le fonctionnement du lampadaire solaire est contrôlé par un contrôleur. La plupart des contrôleurs réalisent un contrôle intelligent. Le contrôleur aura les fonctions suivantes :
1. Contrôle des lampadaires
Le contrôle de la lumière, le contrôle du temps, le contrôle de la température et d'autres fonctions sont disponibles. Avec fonction de gradation (ou lumières de minuit)
2. Gestion de la batterie
Limiter les conditions de charge et de décharge de la batterie pour prolonger sa durée de vie :
1) Contrôle de charge anti-inversion :
2) Contrôle anti-surcharge :
3) Contrôle anti-décharge excessif ;
4) Compensation de température.
Protection automatique
Protection de connexion inversée de cellule solaire, protection de connexion inversée de batterie, protection de circuit ouvert de batterie, protection anti-charge inverse la nuit, protection contre les courts-circuits de sortie, etc.
Affichage du voyant lumineux
Affichez l'état de fonctionnement des principaux composants du lampadaire solaire : batterie, cellule solaire, lampe LED, etc.
Tension du contrôleur
Tension du contrôleur = tension de la batterie.
Conception de l'angle d'inclinaison de la cellule solaire
L'angle d'inclinaison de la cellule solaire fait référence à l'angle entre le plan du panneau solaire et le sol horizontal.
L'angle d'inclinaison du module de cellule solaire (qui fait référence à l'angle entre le plan de la cellule solaire et le plan du sol) a été discuté dans de nombreux cercles techniques. Angle d'inclinaison selon l'emplacement.
Définir (latitude, etc.) à déterminer ; l'avant du panneau solaire est face au soleil (ou au sud légèrement à l'ouest) et l'angle d'inclinaison est cohérent avec la latitude locale. Si les conditions le permettent ·
L'angle d'inclinaison du panneau solaire peut être ajusté en fonction de la saison.
Reportez-vous au « tableau 3 » pour connaître l'angle d'installation des cellules solaires dans les grandes villes de Chine.
Conception résistante au vent du lampadaire solaire
conception résistante au vent du module de cellules solaires
En fonction de la puissance éolienne maximale, la conception de la résistance au vent du lampadaire solaire est réalisée :
Tableau 4 : relation correspondante entre la force du vent et la vitesse du vent
| Nom | Vitesse maximale du vent (m/s) | Force du vent (grade) | Nom | Vitesse maximale du vent (m/s) | Force du vent (grade) |
| Dépression tropicale（TD） | 10,8 ～17,1 | 6～7 (en bas au centre) | Typhon（TY） | 32,7 ～ 41,4 | 12 ~ 13 |
| tempête tropicale（TS） | 2 ~ 24,4 | 8～9 | typhon violent（STY） | 41,5 ～ 50,9 | 14 ～15 |
| Forte tempête tropicale（STS） | 24,5 ～ 32,6 | 10 ~ 11 | Super typhon (Super TY) | >51,0 | ≥16 |
Remarque : à partir de « GB/T 19201-2006 »
Il y a davantage de typhons dans le sud de la Chine. Le lampadaire solaire devrait être capable de résister à au moins des typhons de niveau 12, et la plupart des régions du Nord devraient être capables de résister à des vents de niveau 10.
Conception de résistance au vent du poteau de lampadaire
1) Module solaire : le fabricant doit s'assurer qu'il peut résister à la vitesse du vent local sans dommage, en mettant l'accent sur la connexion entre le support du module de batterie et le poteau d'éclairage.
2) Poteau d’éclairage et fondation ; conception de la résistance au vent du poteau et de la fondation du lampadaire, ainsi que de la hauteur, de la surface, de l'angle d'inclinaison, de la structure du poteau, de la vitesse maximale locale du vent, etc. du panneau de batterie
Le calcul et la conception doivent être effectués par le fabricant du lampadaire ou par la discipline structurelle pour garantir la stabilité du lampadaire solaire de type Split à la vitesse maximale du vent.
Source de lumière principale et application de l'éclairage solaire
Il existe deux formes de source lumineuse et de système d’énergie solaire :
Lampe CACHÉE
1) Ballast électronique de lampe HID à énergie solaire (ou déclencheur, le même ci-dessous). ）En fait, il s'agit d'un convertisseur DC/AC de grande valeur. Par conséquent, le système d’éclairage public solaire de type Split n’a généralement pas besoin d’onduleur DC/AC supplémentaire pour réduire la perte du circuit. Cette forme convient au nouveau projet de lampadaire solaire.
2) Équipé d'un ballast électronique de lampe HID traditionnel : connecté à l'alimentation secteur AC220. Son ballast électronique est essentiellement un convertisseur haute fréquence AC/DC/AC. S'il est connecté au système d'énergie solaire, un petit onduleur DC/AC doit être ajouté entre la batterie et le ballast électronique de la lampe cachée. Cette forme convient à la reconstruction de lampadaires.
Lampe à LED
Le lampadaire à énergie solaire n'a pas besoin d'onduleur DC/AC supplémentaire pour réduire la perte du circuit, il permet également des économies d'énergie jusqu'à 65% par rapport au lampadaire solaire conventionnel.
Application : les lampes solaires LED de faible puissance sont utilisées dans les zones résidentielles ou commerciales, telles que 5 W/10 W/15 W/25 W/30 W, etc. Les lampadaires solaires haute puissance sont généralement utilisés dans les parcs industriels et l'éclairage routier, tels que 40 W/60 W/ 80W/100W/120W.
Protection contre la foudre et mise à la terre
Tension de sécurité
Le lampadaire solaire utilise généralement du DCL2V ou du DC24V. C'est une tension sûre et ne fait pas de mise à la terre de protection électrique
Protection contre la foudre et mise à la terre
1) Les lampadaires et les panneaux solaires ne doivent pas être utilisés comme parafoudre ;
2) Utilisez un lampadaire en métal comme parafoudre et downlead :
3) Lorsque la cage de renfort de la fondation du lampadaire est inférieure à -0,50 m et que la surface de renfort est supérieure à 0,37 m2, elle peut être utilisée comme corps de mise à la terre de protection contre la foudre. Sinon, l'électrode de mise à la terre artificielle doit être ajoutée, avec une résistance de mise à la terre ≤ 10 Ω. Si nécessaire, connectez le corps de mise à la terre. La méthode de mise à la terre est la même que celle d'un lampadaire général
4) La protection contre la foudre des téléviseurs (suppression de tension transitoire) est définie dans le contrôleur de lampadaire
Exemple de conception
Des lampadaires solaires à LED divisés doivent être installés sur un trottoir à Shanghai. La lampe mesure 5 mètres de haut, la tension d'entrée du lampadaire est de 24 V, la puissance est de 70 W, le travail dure 8,5 heures par jour, pour assurer les jours de pluie continus 7 jours pour fournir un éclairage.
Essayez la conception du lampadaire solaire de type Split.
1 sélection de cellules solaires
1) durée d’ensoleillement annuelle moyenne à Shanghai : consulter « tableau — 1 » : 3,8h.
2) consommation électrique journalière des lampadaires :
(70/24) * 8,5 = 24,79 (Ah)
3) courant de charge total de la batterie :
(24,79 *1,05)/(3,8*0,85)=8,06(UNE)
1,05 est le coefficient de perte global du système de modules de cellules solaires, et o. 85 est l’efficacité de charge de la batterie.
4) puissance totale des cellules solaires
8,06 * 31,17 = 251,23 (W)
Choisissez 2 panneaux solaires Pm=135W en parallèle. La meilleure tension de fonctionnement est de 34,8 V. Courant de fonctionnement optimal 3,88A. La taille du composant est de 800*1580*50mm
2. Sélection de la batterie
Capacité de la batterie : 8,06*(7+1)=64,48(Ah)
Choisissez une batterie au plomb DC24V – 70Ah sans entretien.
3.Le contrôleur
Sélectionnez le contrôleur intelligent. Selon les exigences du système de lampadaire de Shanghai, ajustez les paramètres du contrôleur et protégez la batterie du lampadaire
4. Angle de cellule solaire
Vérifiez le « tableau – 1 », l'angle d'inclinaison des cellules solaires à Shanghai :
31.170+30=34.170
La direction du pack solaire est plein sud légèrement à l'ouest, avec un angle d'inclinaison de l'horizon de 34,17.0
5.Conception de résistance au vent du lampadaire
Dans la mesure du possible, pour utiliser des ensembles de produits de lampadaires solaires, le fabricant doit fournir un matériel de lampadaire anti-vent qualifié et des dessins de base, ou par la structure du personnel technique professionnel en fonction des conditions climatiques locales des poteaux de lampe et des fondations anti-vent. -conception ou vérification du vent.
Article connexe :
https://luxmanlight.com/how-to-choose-batteries-for-your-solar-street-light-project/
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