Kata Pengantar:Reka Bentuk Lampu Jalan Suria Kawasan Luar Bandar dan Terpencil

Bab 1: Peruntukan Am dan Prinsip Reka Bentuk
1.1 Objektif Utama
- Keutamaan Keselamatan: Pastikan pencahayaan malam asas (pencahayaan ≥ 5 lux) dalam bajet tenaga yang terhad.
- Tenaga Berdikari: Mengesyorkan penggunaan sistem solar luar grid, dengan mengelakkan model bekalan kuasa campuran.
- Kecekapan Tenaga Ekstrem: Cadangkan kecekapan sumber cahaya melebihi 150 lm/W (cth., LED dengan cip Purui).
- Pengoptimuman Kos Kitaran Hayat: Pelaburan awal (CAPEX) dan kos operasi 20 tahun (OPEX) adalah 60% lebih rendah daripada sistem tradisional.
1.2 Konsep Reka Bentuk Asas
- Reka Bentuk Koordinasi Pencahayaan-Tenaga: Permintaan pencahayaan secara langsung menentukan kapasiti panel solar dan bateri (contohnya, LED 60W sepadan dengan panel solar 80W dan bateri 60Ah).
- Standardisasi Peralatan:
- Lampu Jalan Bersepadu: Sesuai untuk tiang 6m~12m, yang mengintegrasikan panel solar dan bateri (penarafan perlindungan IP67).
- Lampu Jalan Berasingan: Sesuai untuk tiang melebihi 8m, dengan bateri tertanam untuk penyejukan dan sudut panel solar boleh laras.
Bab 2: Waran Pencahayaan
2.1 Kawasan Pencahayaan yang Disyorkan
- Persilangan: Pencahayaan ≥ 15 lux, keseragaman Uo ≥ 0.4.
- Lintasan Pejalan Kaki: Disyorkan menggunakan sumber cahaya ambar (< 2200K) untuk mengurangkan gangguan ekologi.
2.2 Kawasan Pencahayaan Terhad
- Zon Perlindungan Ekologi: Disyorkan untuk mengelakkan cahaya putih, sebaliknya menggunakan papan tanda reflektif untuk pencahayaan pasif.
Bab 3: Reka Bentuk Optik dan Struktur
3.1 Piawaian Pencahayaan Tenaga Rendah
| Jenis Jalan | Purata Pencahayaan (Eav) | Keseragaman (Uo) | Indeks Silau (TI) |
|---|---|---|---|
| Jalan Utama Luar Bandar | 10-15 lux | ≥0.4 | ≤15 |
| Jalan Sisi Perumahan | 5-8 lux | ≥0.3 | ≤20 |
Nota: Piawaian adalah 30% lebih rendah daripada keperluan bandar, dengan pengurangan 40% dalam kuasa sumber cahaya.
3.2 Spesifikasi Sumber Cahaya dan Perlawanan
- Sumber Cahaya:Suhu warna LED ≤3000K (zon ekologi ≤2200K), jika mengejar pencahayaan yang lebih bersih dan lebih ketara boleh digunakan sehingga 5000k ~ 7000k, dengan lampu natrium tekanan tinggi tidak disyorkan.
- Jadual Perlawanan: Jenis pemotongan penuh, dilengkapi dengan kanta optik sekunder untuk meminimumkan cahaya tumpahan.
3.3 Titik Reka Bentuk Struktur
- Sudut Kecondongan Panel Suria: Latitud × 0.9 + 23° (kes Xining: 36°U → sudut kecondongan 50°).
- Reka Bentuk Rintangan Angin: Kurungan mesti menahan kelajuan angin ≥ 32m/s (tahap taufan 12).
- Pencegahan Bayang-bayang: Tiada pokok atau bangunan yang memberikan bayang-bayang dalam jarak 10m dari panel solar.
Bab 4: Reka Bentuk Sistem Kuasa Suria dan Pengurusan Pintar
4.1 Formula Reka Bentuk
Kapasiti Panel Suria: P PV = (E beban × 1.2) / (PSH × η) (di mana Ebeban = penggunaan kuasa harian, PSH = waktu puncak cahaya matahari, η = kecekapan sistem ≈ 0.75).
Kapasiti bateri: C bat = ( Beban E × Autonomi D) / (V sistem × DoD) (di mana Dautonomi = hari autonomi, Vsistem = voltan sistem, DoD = kedalaman nyahcas).
Contoh: Untuk lampu 60W di Sichuan semasa 7 hari hujan → memerlukan bateri litium besi fosfat 72V 60Ah.
4.2 Piawaian Pemilihan Peralatan
| Komponen | Penyelesaian Teknikal | Kelebihan |
|---|---|---|
| Bateri | Litium Besi Fosfat (LiFePO₄) | Jangka hayat berbasikal > 4000 kali, beroperasi sehingga -20°C |
| Pengawal | MPPT lawan PWM | Meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa sebanyak 30% |
| Panel Solar | Monokristalin (kecekapan >22%) | Respons cahaya malap yang lebih baik daripada polikristalin |
4.3 Strategi Kawalan Pintar
Peredupan Berbilang Langkah:
18:00-22:00 → Kecerahan 100% 22:00-05:00 → Kecerahan 30% 05:00-06:00 → Kecerahan 70%
Pengesanan Ketuhar Gelombang Mikro: Kecerahan serta-merta meningkat kepada 100% apabila manusia atau kenderaan menghampiri, sekali gus mengurangkan penggunaan tenaga sebanyak 40%.
Bab 5: Perlindungan Alam Sekitar
5.1 Faedah Alam Sekitar
- Pengurangan Karbon: Setiap lampu mengurangkan pelepasan karbon sebanyak 480kg setahun (berbanding penjana diesel).
- Kawalan Pencemaran Cahaya: Lekapan pemotongan penuh yang digandingkan dengan sumber cahaya ambar mengurangkan kadar tarikan serangga sebanyak 70%.
Bab 6: Pemasangan dan Penyelenggaraan
6.1 Spesifikasi Pembinaan
- Pemasangan Panel Suria: Ralat orientasi ≤ 5°, ralat sudut kecondongan ≤ 2°.
- Bateri Terkubur: Disyorkan untuk berada di dalam ruang konkrit pada kedalaman 1m di bawah tanah, dengan kawalan suhu ±10°C.
6.2 Cadangan Operasi dan Penyelenggaraan
| Tempoh | Tugas | Standard |
|---|---|---|
| Bulanan | Pembersihan Panel Suria | Kehilangan penghantaran cahaya ≤ 5% |
| Setiap tahun | Pemeriksaan Kesihatan Bateri | Keadaan Kesihatan (SOH) ≥ 80% |
| Setiap 5 tahun | Penggantian Bateri | Gantikan apabila kapasiti menurun kepada 70% |
Nota: Pengumpulan habuk boleh menyebabkan penurunan kecekapan penjanaan kuasa sebanyak 15-30%, dengan robot cucian kering mencapai kecekapan pembersihan > 98%.




