Aplicación de luces solares al aire libre en la iluminación de la carretera

A medida que el mundo gravita hacia soluciones sostenibles y respetuosas con el medio ambiente, las luces exteriores con energía solar han surgido como una fuente de iluminación convincente. Si bien la viabilidad de las luces solares exteriores ha sido respaldada por varias tecnologías, su integración perfecta en la iluminación vial requiere un análisis y discusión en profundidad.

Yo. Principios y tecnología de las luces solares al aire libre

Las luces exteriores de energía solar funcionan con un principio sencillo. Durante el día, los paneles solares convierten la luz solar absorbida en energía eléctrica, almacenándola en baterías ubicadas debajo del poste de la lámpara. Este proceso de carga se ve facilitado por diodos de alta potencia. Cuando cae la noche, los paneles solares sensibles a la luz activan el sistema de control para iluminar las lámparas, proporcionando iluminación vial, un proceso de descarga. Las tecnologías centrales de las farolas LED solares abarcan la eficiencia del módulo solar, la vida útil y la capacidad de la batería y la disipación de calor de la fuente de luz LED.

La eficiencia de los módulos solares generalmente varía de 14% a 16%, y los módulos comerciales maduros logran una eficiencia 17%. Aunque los experimentos de laboratorio han alcanzado eficiencias de 23% o más, estos suelen estar reservados para estaciones solares fotovoltaicas debido a sus elevados costos. La vida útil de la batería ha experimentado mejoras modestas, enfatizando la calidad y la estabilidad mejoradas. La disipación de calor de la fuente de luz LED se gestiona eficazmente a través de placas de circuito a base de aluminio, grasa de silicio térmico y disipadores de calor, lo que garantiza un rendimiento óptimo mientras se consideran las implicaciones de costos.

II. Puntos de diseño clave para la aplicación de luces solares al aire libre en sistemas de iluminación urbana

1. Requisitos de datos de diseño

1. Radiación solar: el uso de bases de datos de radiación solar para diferentes superficies inclinadas ayuda a determinar los ángulos óptimos de inclinación y acimut para la instalación de paneles solares. Los cálculos precisos de las horas máximas de sol estándar solar local son esenciales.

2. Potencia de la fuente de luz: La elección del poder para las fuentes de luz de farola influye significativamente en los estándares de iluminación de carretera y la estabilidad general de los parámetros del sistema durante el diseño de la aplicación.

3. Horas de funcionamiento: Determinar las horas de funcionamiento requeridas para las farolas por la noche es un parámetro crucial, ya que forma el núcleo de los cálculos iniciales de consumo de energía y ayuda a estimar la energía de carga para los paneles solares.

4. Días lluviosos: Comprender el contexto local ayuda a definir los días de lluvia consecutivos que deben soportar las luces solares al aire libre. Esto determina la capacidad de la batería y la energía del panel solar requerida para la recuperación posterior a la lluvia.

2. parámetros técnicos de las luces solares al aire libre

1. Paneles solares: La Selección de paneles solares debe cumplir con las especificaciones nacionales y someterse a pruebas exhaustivas. Los componentes óptimos exhiben una alta eficiencia de conversión, conexiones de terminales seguras e incluyen diodos de derivación para evitar efectos de puntos calientes térmicos.

2. Controlador: Los controladores deben contar con protección de conexión inversa tanto para baterías como para paneles solares. La protección nocturna contra la carga inversa garantiza que las baterías no puedan cargar paneles solares durante la noche. La protección contra sobrecorriente y cortocircuito protege el sistema durante condiciones anormales. Las funcionalidades adicionales como la protección de sobrecarga y la protección inteligente son esenciales.

3. Baterías: Elegir baterías solares especializadas de alta calidad con protección enterrada es imperativo para mitigar los efectos externos de la temperatura en el rendimiento y la vida útil de la batería. Las pruebas rigurosas, que incluyen ciclismo, capacidad, autodescarga, descarga profunda, voltaje terminal, seguridad de cortocircuito y seguridad de sobrecarga, garantizan la confiabilidad de la batería. Las pruebas de inmersión y penetración de agua también son cruciales para confirmar la resistencia al agua.

En conclusión, la aplicación de luces exteriores alimentadas por energía solar en la iluminación de carreteras requiere una comprensión meticulosa de los principios subyacentes y las consideraciones de diseño. A medida que avanzamos hacia soluciones de iluminación urbana más sostenibles, la integración de la tecnología solar de manera inteligente es clave para mejorar la eficiencia y la resiliencia en nuestros sistemas de iluminación vial.