Солнечные уличные фонари: Как разумно соотнести высоту и мощность прожекторов

В сфере наружного освещения солнечные уличные фонари стали устойчивым и экономически эффективным решением, при этом высокомачтовые солнечные фонари играют решающую роль в освещении больших площадей, таких как автомагистрали, порты, площади и промышленные парки. Однако производительность этих высокомачтовых солнечных фонарей определяется не только их качеством; ключевым фактором является разумное соответствие высоты световых столбов и мощности солнечных панелей и светодиодов. Неправильное сочетание может привести к таким проблемам, как недостаточное освещение, низкая энергоэффективность и даже сокращение срока службы всей системы. В этой статье будут рассмотрены основные принципы, влияющие факторы и практические стратегии для достижения оптимального соответствия между высотой мачты и мощностью в системах солнечного уличного освещения.

1. Основные принципы соответствия высоты и мощности

   Высота светового столба напрямую влияет на площадь освещения и интенсивность освещения на земле, в то время как мощность — включая мощность солнечной панели (которая определяет способность сбора энергии) и светодиодного источника света (который определяет светоотдачу) — определяет энергоснабжение и характеристики освещения системы.

   

   Ключевые факторы, влияющие на соответствие высоты и мощности

   Для достижения разумного соответствия между высотой мачты и мощностью необходимо оценить несколько практических факторов. Эти факторы варьируются в зависимости от сценария применения и условий окружающей среды, и игнорирование их может привести к неоптимальной производительности системы.

   1. Требования к сценарию применения

      Автомагистрали и скоростные дороги: Они требуют освещения на большие расстояния (обычно 30–50 метров покрытия на столб), чтобы водители четко видели дорогу впереди. Высота мачт здесь обычно составляет от 10 до 15 метров, а мощность светодиодов — от 150 Вт до 300 Вт. Например, для 12-метрового столба на автомагистрали может потребоваться светодиод мощностью 200 Вт для поддержания средней освещенности на земле 20–30 лк, что соответствует международному стандарту освещения для магистральных дорог.
      Порты и промышленные парки: Эти области нуждаются в широком покрытии для поддержки ночных операций, таких как обработка грузов или техническое обслуживание оборудования. Высота столбов часто составляет от 15 до 25 метров, а мощность светодиодов может достигать 300–500 Вт. Например, для 20-метрового столба в порту может потребоваться светодиод мощностью 400 Вт для достижения радиуса покрытия 40–50 метров и интенсивности освещения 15–25 лк.
      Городские площади и жилые районы: Они отдают приоритет комфорту и безопасности, с более низкими требованиями к интенсивности освещения (5–15 лк) и меньшими площадями покрытия. Высота столбов обычно составляет 8–12 метров, а мощность светодиодов — от 50 Вт до 150 Вт. Например, 10-метровый столб на жилой площади может эффективно работать со светодиодом мощностью 100 Вт, обеспечивая радиус покрытия 20–30 метров, не вызывая светового загрязнения.

   2. Географические и климатические условия

      Местный климат и географическое положение влияют на эффективность сбора энергии солнечной панелью, тем самым влияя на требуемую мощность панели: Интенсивность солнечного света: Регионы с большим количеством солнечных часов в году (например, пустынные районы или тропические регионы) имеют более обильную солнечную энергию. В таких районах солнечная панель меньшей мощности может удовлетворить потребности в энергии светодиода высокой мощности. Например, для светодиода мощностью 200 Вт в Аризоне (США) может потребоваться только солнечная панель мощностью 300 Вт, в то время как для того же светодиода в Сиэтле (США) — регионе с частыми дождями и небольшим количеством солнечного света — может потребоваться солнечная панель мощностью 450 Вт для компенсации снижения сбора энергии.

   3. Накопление энергии и емкость аккумулятора

      Хотя это напрямую не связано с высотой столба, емкость аккумулятора системы солнечного уличного фонаря должна соответствовать мощности солнечной панели и светодиода. Светодиод большей мощности потребляет больше энергии, поэтому аккумулятор должен иметь достаточную емкость для хранения энергии для использования в ночное время, особенно в пасмурные дни. Например, светодиод мощностью 200 Вт, работающий 10 часов в сутки, потребляет 2000 Втч энергии. Если солнечная панель имеет мощность 300 Вт и имеет среднее эффективное рабочее время 5 часов в сутки, она может собирать 1500 Втч в сутки. В этом случае для предотвращения нехватки электроэнергии требуется аккумулятор емкостью не менее 2000 Втч (плюс резерв 20–30% на пасмурные дни). Таким образом, при согласовании высоты и мощности необходимо учитывать емкость аккумулятора для обеспечения надежности системы.