Guia de design de iluminação pública solar LED (edição 2025)

Índice

1. Padrões de composição e seleção de projeto de sistema de iluminação pública solar

1. Configuração do componente principal

Componente	Requisitos funcionais	Parâmetros de seleção
Fonte de luz LED	Temperatura de cor 4000-5000K, Índice de reprodução de cor ≥70	Eficácia luminosa ≥150 lm/W, proteção IP65
Painel Fotovoltaico	Eficiência de silício monocristalino ≥22%	Potência = Consumo diário do sistema / (Média local de pico de horas de sol × 0,7)
Bateria	Vida cíclica ≥1500 vezes	Capacidade (Ah) = Consumo diário (Wh) / (Tensão do sistema × Profundidade de descarga × 0,9)
Controlador	Eficiência MPPT ≥95%	Proteção contra sobrecarga/descarga excessiva, controle baseado no tempo de carga

2. Cálculos dos principais parâmetros de projeto de iluminação pública solar

1. Projeto de demanda de iluminação pública solar

Fórmula:

P_LIDERADO = E × A / (η × U × K)

Explicação dos parâmetros
E: Iluminância de projeto (estradas principais 15-30 lx, estradas secundárias 10-20 lx)
A: Área iluminada = Largura da estrada × Distância entre as luzes
η: Eficiência da luminária (0,8-0,9)
U: Fator de utilização (0,4-0,6)
K: Fator de manutenção (0,7-0,8)

Exemplo: Largura da estrada 6m, distância entre as luzes 25m, iluminância do alvo 20 lx

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

→ Escolha um módulo LED de 100 W (fluxo luminoso 15.000 lm)

2. Cálculo da capacidade do sistema fotovoltaico de iluminação pública solar

Passos:

Consumo diário: Pq_dia = P_LIDERADO × Tempo de trabalho (ex.: 100W × 10h = 1000Wh)
Potência do painel fotovoltaico: P_PV = Q_dia / (O_pico × 0,7)
- E_pico: Média local de pico de horas de sol (por exemplo: Pequim 4,5h)
- → P_PV = 1000 / (4,5 × 0,7) = 317W → Escolha 2 módulos de 160W
Capacidade da bateria: C = Q_dia / (V_sistema × Departamento de Defesa × 0,9)
- V_sistema: Tensão do sistema (geralmente 12/24 V)
- DOD: Profundidade de descarga (80% para baterias de lítio)
- → C = 1000 / (24 × 0,8 × 0,9) = 57,6 Ah → Escolha bateria de lítio de 60 Ah

3. Especificações de projeto estrutural de iluminação pública solar

1. Layout de pólos e componentes

Tipo de estrada	Altura do poste (H)	Ângulo do painel fotovoltaico	Distância de instalação
Estrada do Ramo	4-6m	Latitude + 5°	25-30m
Estrada principal	6-8m	Latitude + 10°	30-35m
via Expressa	8-12m	Suporte ajustável	35-40m

Design de resistência ao vento: Tamanho do flange ≥ diâmetro do poste × 1,2 (por exemplo: diâmetro do poste 76 mm → Flange 200×200×10 mm)

4. Estratégia de controle inteligente de iluminação pública solar

1. Esquema operacional multimodo

Período de tempo	Lógica de controle	Ajuste de potência
18:00-22:00	Operação de potência máxima	100%
22:00-24:00	Escurecimento dinâmico (detecção de tráfego)	50-70%
00:00-6:00	Manter a iluminação mínima de segurança	30%

Energia de reserva: Em áreas com dias chuvosos contínuos ≥3 dias, configure uma interface complementar de energia da rede.

5. Pontos de instalação e manutenção

1. Processo de construção

Avaliação Ambiental: Evite sombras de árvores/prédios, obstruções por < 2 horas no solstício de inverno.
Fundição de fundação: Profundidade = Altura do poste / 10 + 0,2 m (ex.: poste de 6 m → 0,8 m de profundidade).
Padrões de fiação: Queda de tensão do cabo fotovoltaico ≤3%, Profundidade de enterramento da bateria ≥0,5m.

2. Ciclo de Operação e Manutenção

Componente	Itens de inspeção	Ciclo
Painel fotovoltaico	Limpeza de superfícies, Correção de ângulos	Uma vez por mês
Bateria	Verificação de tensão (≥11,5 V@12 V)	Uma vez por trimestre
Luminárias LED	Verificação de depreciação de lúmen (degradação anual <3%)	Uma vez por ano

6. Análise Econômica

1. Comparação de custos (com base em poste de 6 m)

Item	Iluminação de grade tradicional	Iluminação pública solar LED
Investimento inicial	8.000 yuans	12.000 yuans
Custo anual de eletricidade	600 yuans	0 yuans
Custo total ao longo de 10 anos	14.000 yuans	12.000 yuans

Período de retorno:

Período de retorno = (Diferença de preço / Economia anual) = (12.000 – 8.000) / 600 ≈ 6,7 anos

7. Casos típicos

Nome do Projeto: Nova Iluminação de Estradas Rurais

Configuração de parâmetros:

Largura da estrada 5m, layout escalonado em ambos os lados
Potência LED 60W × 2, fluxo luminoso 9.000 lm/unidade
Painel fotovoltaico 2 × 120W, bateria 100Ah@24V

Indicadores de desempenho:

Iluminância média 18 lx, uniformidade 0,48
Reservatório de chuva contínua por 5 dias
Taxa anual de economia de energia 100%

8. Controle de Risco

Proteção contra descarga excessiva: O controlador define a tensão ≥10,8 V (sistema de 12 V).
Proteção contra roubo: Os parafusos do painel fotovoltaico usam estruturas irregulares, caixa da bateria soldada e fixada.
Clima extremo: Nível de resistência ao granizo dos painéis fotovoltaicos ≥ Classe 3 (impacto de granizo de 25 mm).

Apêndice: Ferramentas de verificação de projeto recomendadas

PVsyst (Simulação de sistema fotovoltaico)
DIALux evo (Simulação de iluminação)
Fontes de dados meteorológicos: NASA POWER / China Meteorological Administration Radiation Stations

Por meio deste guia, é possível obter uma abordagem sistemática desde os requisitos de iluminação até os retornos econômicos, criando uma solução de iluminação rodoviária de baixo carbono e altamente confiável.