Ватт сонячного вуличного освітлення проти яскравості: практичний посібник

Багато покупців вважають, що вища потужність автоматично означає яскравіше світло. Насправді ват є мірою електричної потужності, тоді як сприймана яскравість дороги залежить від люменів, оптичного розподілу, умов монтажу та (для сонячних систем) того, чи може панель-батарея-контролер підтримувати вихідну потужність протягом ночі. У цій статті пояснюється зв’язок міжсонячне вуличне освітленняват і яскравість, пояснює, що означає ват, а що не означає, що насправді визначає ефективність освітлення та як оцінити реальну робочу потужність сонячного вуличного ліхтаря за допомогою практичних інженерних методів.

 

1. Ватт сонячного вуличного освітлення проти яскравості: що означає ват?

1.1 Визначення ват

Ватт (Вт) — одиниця потужності: один джоуль енергії, який використовується за секунду. У сонячному вуличному ліхтарі ват має описувати електричну потужність, яку споживає світлодіодний модуль під час роботи.Проблема полягає в тому, що ват використовується непослідовно на ринку. Залежно від продавця, це може стосуватися фактичного споживання потужності світлодіодів, еквівалентної заявки на ват (маркетингове порівняння з галогенними/лампами розжарювання) або його навіть можна сплутати з потужністю сонячної панелі, яка є зовсім іншим параметром.

 

 

1.2 Чому виробники позначають сонячні вуличні ліхтарі ваттами?

Ватт — знайоме скорочення. Десятиліттями споживачі знали, що більше=ват яскравіше, і ця розумова модель досі впливає на рішення про покупку. Для виробників ват також легше передати, ніж люмени, оптичний розподіл, однорідність і системні втрати.

 

Різні зацікавлені сторони дивляться на це по-різному. Розробники освітлення зазвичай вважають, що один ват недостатній і може ввести в оману. Підрядники можуть віддати перевагу вищій-ватності, щоб зменшити ризик-скарг щодо недостатнього освітлення. Однак муніципальні покупці та мешканці часто надають пріоритет контролю над відблисками, зменшенню проникнення світла та стабільній роботі-вночі-, що може не відповідати простому вибору найбільшої кількості ват.

 

2. Ватт сонячного вуличного освітлення проти яскравості: що визначає яскравість

2.1 Люмен: справжній показник яскравості

Люмен (лм) вимірює загальну кількість випромінюваного видимого світла. Під час порівняння "скільки світла" правильною відправною точкою є люмен,-а не ват.Незважаючи на це, світловий поток – це ще не все. Ефективність освітлення дорожнього полотна оцінюють за освітленістю поверхні землі (люкс) і рівномірністю. Два світильники з однаковими значеннями світлового потоку можуть дати дуже різні результати залежно від розподілу променя, висоти монтажу та відстані.

 

 

2.2 Ефективність світлодіодів (лм/Вт)

Ефективність світлодіодів зазвичай виражається в люменах на ват (лм/Вт). Хоча сучасні світлодіодні пакети можуть бути високоефективними, вихід-реальної системи зменшується через тепло, втрати драйвера та оптичні втрати.Ось чому ват не може надійно передбачити яскравість. Добре-продуманий світильник із ефективними світлодіодами та ефективним керуванням температурою може забезпечити чудову вихідну потужність із 60 реальними Вт. Погано сконструйований продукт-із використанням чіпів нижчого-класу або надто гарячим-може мати низьку продуктивність, навіть якщо на його етикетці зазначено набагато вищу потужність.

 

2.3 Світлодіодна оптична конструкція

Оптика визначає, чи потрапляє світло туди, куди воно потрібне. Вуличне освітлення виграє від-оптимізованого, часто асиметричного розподілу, який розміщує освітлення на поверхні дороги, а не розсіює його в небо чи на прилеглі території. Погана оптика може створити яскраву гарячу точку під полюсом, залишаючи темні проміжки між полюсами-, а посилення відблисків може знизити візуальний комфорт і відчуття безпеки.

 

2.4 Сонячна панель і ємність акумулятора

A сонячне вуличне освітленняє енергетичною системою. Панель генерує енергію, акумулятор зберігає її, а світлодіод споживає її протягом багатьох годин. Якщо ємність панелі та батареї не відповідає часу роботи та місцевій погоді, світильник може тьмяніти пізніше вночі або вимикатися раніше.Корисною основою є енергетичний баланс: час роботи залежить від збережених ват-годин порівняно з нічним споживанням ват-годин. Сонячні ресурси значно відрізняються залежно від географії та сезону; у багатьох регіонах спостерігається приблизно 3–6 пікових сонячних годин на день залежно від клімату та пори року. Ця зміна може бути різницею між стабільним ціло-нічним освітленням і поступовим затемненням.

 

 

3. Ватт сонячного вуличного освітлення проти яскравості: Як обчислити реальну потужність

Важлива передумова: реальна влада динамічна

Перш ніж обговорювати методи розрахунку, слід уточнити один ключовий момент: фактична робоча потужність сонячного вуличного ліхтаря не є постійною. Більшість вуличних ліхтарів на сонячних батареях використовують багато-крокові програми виведення та логіку-захисту батареї, тому потужність змінюється протягом ночі.Тому будь-яке значення реальної потужності, яке ви обчислюєте, зазвичай представляє середню потужність протягом високого-періоду виходу (або еквівалентну повну-середню потужність). Це все ще дуже корисно для оцінки того, чи реалістично специфікований продукт.

 

Потужність змінюється в основному з двох причин.По-перше, багато сонячних вуличних ліхтарів використовують кілька режимів випромінювання, щоб збалансувати яскравість і час роботи, наприклад більшу потужність увечері, меншу потужність у пізні-нічні години та збільшену яскравість перед ранком. Це часто дорівнює приблизно 4–5 годинам повної-роботи на ніч.По-друге, контролер регулює потужність залежно від стану батареї. Коли рівень заряду батареї падає, система автоматично зменшує потужність, щоб подовжити час роботи, роблячи фактичне споживання електроенергії змінним протягом ночі.

 

Спосіб 1: Вимірювання клещами постійного струму

Якщо вам потрібне найбільш інтуїтивно зрозуміле й точне реальне-значення потужності,-вимірювання на місці за допомогою кліщів постійного струму є найпростішим і найбільш рекомендованим методом.

 

Багато людей інстинктивно використовують мультиметр для вимірювання струму, але для цього потрібно розірвати ланцюг і з’єднати його послідовно, що незручно та-спричиняє помилки. Затискачі постійного струму можуть вимірювати струм, затискаючи провідник без від’єднання проводів, що робить його безпечнішим і швидшим. Лічильник повинен підтримувати вимірювання постійного струму, а його діапазон повинен відповідати параметрам світильника.

 

Практична процедура така: повністю зарядіть літієву батарею; від’єднайте зарядний пристрій сонячної панелі, щоб система перебувала в режимі-лише розряджання, і заряджання не вплине на показання; виміряти вихід контролера на світлодіод (робочу напругу та робочий струм); потім обчисліть потужність за допомогою P=V × I. Якщо потрібно, знімайте показання щогодини, щоб визначити запрограмований крок-розклад затемнення.

 

 

Спосіб 2: зворотний-розрахунок на основі ємності літієвої батареї

Якщо -вимірювання на місці неможливо, і у вас є лише технічні характеристики батареї, ви можете оцінити реальну потужність світлодіода, працюючи в зворотному напрямку від ємності батареї.

 

Цей метод передбачає загальну логіку інженерного проектування: багато сонячних вуличних ліхтарів проекту-класу розраховані на приблизно два дні автономної роботи під час постійної хмарної/дощової погоди, водночас обмежуючи глибину розряду приблизно до 50%, щоб зберегти час роботи акумулятора. Ринкові конфігурації відрізняються: деякі недорогі споживчі моделі можуть розраховуватись приблизно на 1,5 дні автономної роботи (часто за рахунок довговічності батареї), тоді як проекти преміум-класу можуть орієнтуватися на 3 дні або більше. Ви можете скоригувати припущення на основі класу продукту.

 

Враховуючи кулонівську ефективність і втрати в системі, практична формула оцінки така:

Реальна потужність світлодіода (Вт) ≈ Ємність батареї (А·год) × Напруга батареї (В) ÷ 2,22 ÷ Повна-енергетична еквівалентна година (год)

 

Тут 2,22 – це емпіричний коефіцієнт, який використовується для -{2}}денної оцінки, яка консолідує загальні втрати заряду/розряду та проводки. Він може дещо відрізнятися залежно від конструкції системи, але загалом він достатній для практичної оцінки.

 

Приклад: продукт, який рекламується як «105 Вт», містить батарею 6,4 В 10 000 мАг, що дорівнює 6,4 В 10 Аг.

 

Якщо ви припустите 2-денну автономність і 4,5 еквівалентні години повної потужності, оцінена реальна потужність:

10 × 6.4 ÷ 2.22 ÷ 4.5 ≈ 6.4W

 

Якщо припустити меншу-витратну установку з 1,5-днями автономної роботи та 4 годинами, еквівалентними повній потужності, оцінка буде такою:

10 × 6.4 ÷ 1.5 ÷ 4 ≈ 10.7W

 

Якщо специфікація також показує загальний світловий потік близько 1080 лм, передбачувана ефективність становитиме приблизно 100 лм/Вт-що відповідає багатьом невеликим багато{3}}світлодіодним конструкціям-, що підтверджує висновок, що реальна електрична потужність ближча до 10 Вт, незважаючи на маркетингову позначку «105 Вт». Це типова модель інфляції потужності в деяких каналах роздрібної торгівлі.

 

Спосіб 3: зворотний-розрахунок на основі рейтингу сонячної панелі

Третій метод оцінює реальну потужність світлодіодів на основі потужності панелі, припускаючи, що система розроблена таким чином, що щоденне виробництво приблизно врівноважує щоденне споживання для стійкого циклу.

 

Спрощена енергетична модель:

Добова енергія панелі (Вт·год) ≈ Потужність панелі (Вт) × пік сонячних годин (год) ÷ 2,22

Добова енергія світлодіодів (Вт·год) ≈ реальна потужність світлодіодів (Вт) × еквівалент повної-потужності (год)

 

Коли виробництво та споживання збалансовані, можна оцінити:

Реальна потужність світлодіода (Вт) ≈ Потужність панелі (Вт) × Пікові години сонячного світла (год.) ÷ Години еквівалента повної-потужності (год.) ÷ 2,22

 

Пікові сонячні години залежать від місця розташування; у багатьох регіонах Китаю 3,5–4,5 години часто використовують як орієнтир для оцінки. Той самий коефіцієнт 2,22 використовується тут для відображення типових втрат під час зарядки та проводки; для повсякденної оцінки цей підхід, як правило, достатній.

 

 

4. Приклад рекомендованої конфігурації

Розглянемо типову житлову/колекторну дорогу зі стовпами приблизно 7–8 метрів, помірною відстанню та вимогою приблизно 12 годин роботи.

 

Практичний підхід полягає в тому, щоб спочатку визначити ціль освітлення (рівень освітлення та рівномірність), а потім вибрати світильник із перевіреним світловим потоком і-відповідною оптикою для дороги. Після цього розмір панелі й батареї має бути таким, щоб підтримувати вибраний вихідний профіль у реальних умовах-а не лише під час тестування в ідеальний сонячний-день. У багатьох розгортаннях досягається постійна надійність протягом ночі, поєднуючи достатню ємність батареї із запланованою кривою затемнення, як-от більша продуктивність під час раннього вечірнього руху та знижена потужність під час -години низької активності, щоб забезпечити роботу до світанку.

 

У закупівлях найбільше значення має не маркування потужності, а те, чи може постачальник надати достовірні дані про продуктивність: поставлені люмени, виміряна споживана потужність, енергоємність батареї, рейтинг панелі та, в ідеалі, фотометричні файли (IES) для прогнозування освітлення землі.

 

Висновок

Залежність потужності сонячного вуличного освітлення від яскравості – це не просте порівняння більших чи менших цифр. У сонячних вуличних ліхтарях реальна-яскравість залежить від світлового потоку, ефективності світлодіодів, оптичного розподілу та енергетичної системи, яка підтримує роботу вночі. Позначка «висока потужність» може приховувати низьке реальне споживання електроенергії, низько-ефективні світлодіоди, занижені батареї або системи, які лише короткочасно зберігають максимальну яскравість.

 

Якщо хочешсонячні вуличні ліхтаріякі працюють належним чином, надають пріоритет перевіреним люменам, надійній стратегії тривалості роботи та-відповідній оптиці-дороги, а також підтверджують, що розміри панелі та батареї відповідають місцевим сонячним умовам і робочим-вимогам.

 

Yahua Lighting: Індивідуальні сонячні рішення для вуличного освітлення

Вибір правильного сонячного вуличного освітлення вимагає не лише вибору потужності. Маючи понад 20 років досвіду у виробництві сонячних і світлодіодних освітлювальних приладів, Yahua Lighting надає індивідуальні рішення на основі вимог проекту, включаючи дорожні умови, висоту установки, години освітлення та місцеві сонячні ресурси.