แนวทางการออกแบบระบบไฟถนนที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในพื้นที่ชนบทและพื้นที่ห่างไกล

บทที่ 1: บทบัญญัติทั่วไปและหลักการออกแบบ

1.1 วัตถุประสงค์หลัก

• ความปลอดภัยต้องมาก่อน: จัดให้มีแสงสว่างพื้นฐานในเวลากลางคืน (ความสว่าง ≥ 5 ลักซ์) ภายในงบประมาณด้านพลังงานที่มีจำกัด.
• การพึ่งพาตนเองด้านพลังงาน: แนะนำให้ใช้ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าหลัก และหลีกเลี่ยงรูปแบบการจ่ายพลังงานแบบผสมผสาน.
• ประสิทธิภาพการใช้พลังงานขั้นสุดยอด: แนะนำให้เลือกแหล่งกำเนิดแสงที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า 150 ลูเมนต่อวัตต์ (เช่น LED ที่ใช้ชิป Purui).
• การเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนตลอดวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์: การลงทุนเริ่มต้น (CAPEX) และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน (OPEX) ในระยะเวลา 20 ปี ต่ำกว่าระบบแบบดั้งเดิมถึง 601,000 ตัน.

1.2 แนวคิดพื้นฐานด้านการออกแบบ

• การออกแบบการประสานงานด้านแสงสว่างและพลังงาน: ความต้องการแสงสว่างเป็นตัวกำหนดความจุของแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่โดยตรง (เช่น หลอด LED 60 วัตต์ จะเข้ากันได้กับแผงโซลาร์เซลล์ 80 วัตต์ และแบตเตอรี่ 60 แอมป์-ชั่วโมง).
• การกำหนดมาตรฐานอุปกรณ์:
  • ไฟถนนแบบบูรณาการ: เหมาะสำหรับเสาขนาด 6-12 เมตร สามารถติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่ได้ (ระดับการป้องกัน IP67).
  • ไฟถนนแบบแยกส่วน: เหมาะสำหรับเสาที่มีความสูงมากกว่า 8 เมตร พร้อมแบตเตอรี่ฝังใต้ดินเพื่อระบายความร้อน และสามารถปรับมุมแผงโซลาร์เซลล์ได้.

บทที่ 2: ใบอนุญาตติดตั้งไฟส่องสว่าง

2.1 พื้นที่ให้แสงสว่างที่แนะนำ

• จุดตัด: ความสว่าง ≥ 15 ลักซ์, ความสม่ำเสมอ Uo ≥ 0.4.
• ทางข้าม: แนะนำให้ใช้แหล่งกำเนิดแสงสีเหลืองอำพัน (< 2200K) เพื่อลดการรบกวนทางนิเวศวิทยา.

2.2 พื้นที่จำกัดการใช้ไฟส่องสว่าง

• เขตคุ้มครองระบบนิเวศ: แนะนำให้หลีกเลี่ยงแสงสีขาว และใช้ป้ายสะท้อนแสงเพื่อสร้างแสงสว่างแบบธรรมชาติแทน.

บทที่ 3: การออกแบบทางแสงและโครงสร้าง

3.1 มาตรฐานแสงสว่างประหยัดพลังงาน

หมายเหตุ: มาตรฐานต่ำกว่าข้อกำหนดในเขตเมือง 30% โดยมีการลดกำลังไฟของแหล่งกำเนิดแสงลง 40%.

3.2 ข้อมูลจำเพาะของแหล่งกำเนิดแสงและอุปกรณ์ติดตั้ง

• แหล่งกำเนิดแสง:อุณหภูมิสีของ LED ≤3000K (โซนสิ่งแวดล้อม ≤2200K) หากต้องการแสงที่สะอาดและสว่างกว่า สามารถใช้ 5000k~7000k ได้ แต่ไม่แนะนำให้ใช้หลอดโซเดียมความดันสูง.
• ตารางการแข่งขัน: แบบตัดแสงโดยสมบูรณ์ พร้อมเลนส์ออปติคอลเสริมเพื่อลดแสงรั่วไหลให้น้อยที่สุด.

3.3 จุดออกแบบโครงสร้าง

• มุมเอียงของแผงโซลาร์เซลล์: ละติจูด × 0.9 + 23° (กรณีซีหนิง: 36°เหนือ → มุมเอียง 50°).
• การออกแบบเพื่อต้านแรงลม: โครงยึดต้องทนต่อความเร็วลม ≥ 32 เมตร/วินาที (ระดับพายุไต้ฝุ่นระดับ 12).
• การป้องกันเงา: ไม่มีต้นไม้หรืออาคารใดทอดเงาในระยะ 10 เมตรจากแผงโซลาร์เซลล์.

บทที่ 4: การออกแบบระบบพลังงานแสงอาทิตย์และการจัดการอัจฉริยะ

4.1 สูตรการออกแบบ

ความจุของแผงโซลาร์เซลล์: P PV = ( โหลด E × 1.2) / (PSH × η) (โดยที่ E_โหลด = ปริมาณการใช้พลังงานรายวัน, PSH = ชั่วโมงแสงแดดสูงสุด, η = ประสิทธิภาพของระบบ ≈ 0.75).

ความจุของแบตเตอรี่: C bat = (E load × D autonomy ) / (V sys × DoD) (โดยที่ D_{ความเป็นอิสระ} = วันแห่งอิสรภาพ, V_sys = แรงดันไฟฟ้าของระบบ, DoD = ความลึกของการคายประจุ).

ตัวอย่าง: สำหรับไฟ 60 วัตต์ในเสฉวนในช่วงฤดูฝน 7 วัน → ต้องใช้แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต 72 โวลต์ 60 แอมป์ชั่วโมง.

4.2 มาตรฐานการคัดเลือกอุปกรณ์

4.3 กลยุทธ์การควบคุมอัจฉริยะ

การหรี่แสงหลายระดับ:

            18:00-22:00 → ความสว่าง 100% 22:00-05:00 → ความสว่าง 30% 05:00-06:00 → ความสว่าง 70%

การตรวจจับด้วยคลื่นไมโครเวฟ: ความสว่างจะเพิ่มขึ้นทันทีเป็น 100% เมื่อมีคนหรือยานพาหนะเข้าใกล้ ช่วยลดการใช้พลังงานลง 40%.

บทที่ 5: การปกป้องสิ่งแวดล้อม

5.1 ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม

• การลดปริมาณคาร์บอน: หลอดไฟแต่ละดวงช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ 480 กิโลกรัมต่อปี (เมื่อเทียบกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล).
• การควบคุมมลภาวะทางแสง: โคมไฟตัดแสงเต็มรูปแบบที่ใช้ร่วมกับแหล่งกำเนิดแสงสีเหลืองอำพัน ช่วยลดอัตราการดึงดูดแมลงได้ 70%.

บทที่ 6: การติดตั้งและการบำรุงรักษา

6.1 ข้อกำหนดด้านการก่อสร้าง

• การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์: ความคลาดเคลื่อนของการวางแนว ≤ 5° ความคลาดเคลื่อนของมุมเอียง ≤ 2°.
• แบตเตอรี่ฝังดิน: แนะนำให้ติดตั้งในห้องคอนกรีตที่ระดับความลึก 1 เมตรใต้ดิน โดยมีการควบคุมอุณหภูมิให้คงที่ที่ ±10°C.

6.2 คำแนะนำในการใช้งานและการบำรุงรักษา

หมายเหตุ: การสะสมของฝุ่นอาจทำให้ประสิทธิภาพการผลิตพลังงานลดลง 15-30% โดยหุ่นยนต์ซักแห้งจะมีประสิทธิภาพการทำความสะอาดมากกว่า 98%.

ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับพื้นที่ชนบทและพื้นที่ห่างไกล

ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์แบบออลอินวัน รุ่น MY – 100 วัตต์ – 10000 ลูเมน