Түнгі жарықтандыру қажеттіліктеріне арналған фотоэлектрлік массивтің өлшемін анықтау

Түнгі жарықтандыру үшін күн батареяларын жобалау: негізгі қағидаттар

Күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарынан сенімді түнгі жарықтандыру дәл жүктемені бағалауды, нақты шығын болжамдарын, жергілікті күн энергиясы ресурстары туралы деректерді және батареяның автономиясы мен жүйе компоненттері үшін тиісті таңдауларды біріктіреді. Муниципалдық күн энергиясы көше шамы шешімін сатып алатын немесе көрсететін муниципалитеттер үшін фотоэлектрлік массивтің дұрыс өлшемдері маусымдық ауытқулар арқылы өнімділікті қамтамасыз етеді, шамадан тыс жобалау шығындарын азайтады және қоғамдық қауіпсіздік мақсаттарына жетеді. Бұл мақалада инженерлік қағидаттар қарастырылады, кезең-кезеңімен есептеулер жүргізіледі, сценарий кестелері ұсынылады және муниципалдық орналастырулардың практикалық ымыралары атап өтіледі.

Қалалық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамының өлшемін анықтау процесі: қадамдық

Муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамына арналған фотоэлектрлік массивтің өлшемін анықтау үшін келесі қысқаша инженерлік жұмыс процесін орындаңыз:

1. Жарықтандыру талаптарын анықтаңыз: стандартқа сәйкес жарықтандыру деңгейі (люкс), жарықдиод қуаты (Вт) және түнгі жұмыс уақыты.
2. Жарықдиодты шамның қуаты мен сағаттарынан түнгі энергия тұтынуын (Вт/сағ) есептеңіз және жүргізуші/сым шығындарын қосыңыз.
3. Батареяның автономдылығын (күнсіз күндер) және батареяның химиясын/Қорғаныс министрлігін шешіңіз.
4. Жүйелік кернеуді (12/24/48 В) таңдаңыз және батарея сыйымдылығын (Аг) есептеңіз.
5. PVGIS/PVWatts компаниясынан жергілікті ең жоғары күн сағаттарын (PSH) немесе инсоляцияны алыңыз.
6. Жүйелік ауытқуларды (модуль температурасы, ластану, сымдар, контроллер) бағалаңыз — 0,70–0,80 консервативті біріктірілген ауытқуды пайдаланыңыз.
7. Қажетті фотоэлектрлік массив Wp есептеңіз (Wp = Күнделікті энергияға деген сұраныс / (PSH * жүйелік тиімділік)).
8. Шығын/өнімділік мақсаттарына жету үшін оңтайландырылған жарықдиодты тиімділігін, күңгірттеу стратегиясын немесе батарея өлшемін қайталаңыз.

Муниципалдық жобалардағы сатып алу және қабылдау сынағы үшін әрбір қадам құжатталуы керек.

Қалалық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарының жүктемесі мен шығыны туралы болжамдар

Төмендегі мысалдарда пайдаланылған негізгі деректер мен консервативті бастапқы болжамдар (климатыңыз бен компоненттеріңізге сәйкес реттеңіз):

• Жарықдиодты шамның қуаты: 20 Вт, 40 Вт, 100 Вт (әдеттегі муниципалды диапазон полюс аралығына және мақсатты люкске байланысты)
• Түнгі жұмыс: 12 сағат (қысқы дизайндағы жалпы жағдай; жергілікті талаптарға бейімделу)
• Жарықдиодты драйвер мен сымдардың шығындары: 10% (0,90 тиімділік)
• Батареяның химиялық құрамы: LiFePO4 (циклдер мен температураға төзімділік үшін ұсынылады); пайдалануға жарамды DOD: 80% (0,80)
• Батареяның екі жаққа да тиімділік көрсеткіші: 95% (0,95)
• Жүйелік кернеу: 24 В (орташа қуатты шешімдер үшін жиі қолданылады)
• Фотоэлектрлік жүйенің төмендеуі (модуль температурасы, ластану, сәйкессіздік, контроллер шығындары): 0,75 консервативті
• Күннің ең жоғары сағаттары (PSH): жергілікті мәнді пайдаланыңыз — мысалдар сезімталдықты көрсету үшін күніне 4 және 5 PSH пайдаланады

Қалалық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамын (40 Вт жарықдиодты) есептеудің мысалы

40 Вт жарықдиодты мысалды пайдаланып қадамдық есептеулер процесті және формулаларды көрсетеді.

1) Түнгі энергия (Вт/сағ): Түнгі энергия = LED_қуаты (Вт) * сағат (сағ) * (1 + шығындар)
LED_қуаты = 40 Вт, сағат = 12 сағ, шығындар = 10% → E_night = 40 * 12 * 1.10 = 528 Вт/сағ деп есептеңіз

2) N-күндік автономия үшін батарея сыйымдылығы (Аг):
Автономия = 3 күн деп есептеңіз. Сақталған энергия = E_night * автономия = 528 * 3 = 1584 Wh
Батарея_Ау = Энергия_сақталған / (Жүйе_V * DOD * Батарея_тиімділігі)
24 В кернеуді пайдаланғанда, DOD = 0,8, Bat_eff = 0,95 → Battery_Ah = 1584 / (24 * 0,8 * 0,95) ≈ 86,9 Ah → 24 В кернеуде 90 Ah дейін дөңгелектеңіз.

3) PSH және derate арқылы PV массивінің өлшемі (Wp):
Күнделікті энергия PV = E_night (528 Вт/сағ)-тан қажет (түнгі пайдалануды толықтыру үшін PV бұл энергияны әр ашық аспан астында жинауы керек)
PV_Wp = E_night / (PSH * жүйелік_дерат)
PSH = 4 және 0,75 деңгейдегі дерациямен → PV_Wp = 528 / (4 * 0,75) = 528 / 3 = 176 Wp
PSH = 5 кезінде → PV_Wp = 528 / (5 * 0.75) ≈ 141 Wp

Түсіндірме: 3 күн автономдылықпен 12 сағат жұмыс істеуге арналған 40 Вт муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамы үшін әдетте орташа PSH орналасқан жерде ~200 Вт модуль банкін (стандартты модуль өлшемдерін таңдап, шегін қосыңыз) немесе күн сәулесі түсетін жерде ~150 Вт модуль банкін көрсету керек. Соңғы сатып алу фотоэлектрлік модульді практикалық өлшемдерге дейін дөңгелектейді және орнату мен кабельдік желілерді қолдайды.

Салыстыру кестесі: Муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары — өлшемдерді анықтау сценарийлері

Төмендегі кестеде үш жарықдиодты қуат корпусының, 12 сағаттық түнгі және 3 күндік автономияның өлшем шығыстары көрсетілген. Жүйелік кернеу = 24 В, жүйенің кернеуінің төмендеуі = 0,75, батареяның кернеу мәні = 80%, батареяның тиімділігі = 95%.

Кесте есептеулері бойынша ескертпелер: Түнгі энергия = LED_қуаты * 12 * 1.10 (10% шығын). Батарея Ah энергия ретінде алынған * 3 / (24 * 0.8 * 0.95). PV Wp = Түнгі энергия / (PSH * 0.75). Мәндер практикалық сатып алу өлшемдеріне дейін дөңгелектенеді.

Қалалық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарын орналастыруға қатысты жобалау ерекшеліктері

Муниципалдық жобалар бір шамның өлшемінен басқа қосымша талаптарға тап болады. Жалпы қарастырылатын мәселелер:

• Жол жіктемесіне сәйкес жарықтандыру деңгейлері және біркелкілігі (люмен мақсаттарын орнату үшін IES/EN стандарттарын пайдаланыңыз).
• Баған биіктігі мен арақашықтығы: қажетті жарық ағынына және, демек, жарықдиодты шамның қуатына әсер етеді.
• Маусымдық ең нашар PSH (қоңыржай климатта қыс айларына немесе муссондық климатта бұлтты маусымдарға арналған жобалау).
• Ұрлықтан және вандализмнен қорғау: батарея қораптарының сенімділігі және бағанға орнатылған фотоэлектрлік орналастыру.
• Қашықтан бақылау және HMI: телеметрия техникалық қызмет көрсету құнын азайтады және күңгірттеу кестелерін жасауға мүмкіндік береді.
• Шамдарды қайта орнату және компоненттердің өмірлік циклін жоспарлау: батарея мен жарықдиодты шамдарды ауыстыру циклдері әртүрлі - бюджет сәйкесінше.

Қалалық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарын оңтайландыру мысалдары

Муниципалитеттердің сенімділігіне жиі нұқсан келтірмей, фотоэлектрлік және батарея құнын төмендету үшін:

• Қажетті қуатты азайту үшін тиімділігі жоғары (130–160 лм/Вт) және тиімді оптикалық жарықдиодты шамдарды қолданыңыз.
• Түнгі орташа энергия шығынын азайту үшін бейімделгіш күңгірттеу немесе қозғалыс сенсорын пайдаланыңыз.
• Қорғасын-қышқылды батареялармен салыстырғанда жоғары пайдалану сыйымдылығы, цикл мерзімі және температуралық көрсеткіштері үшін LiFePO4 батареяларын таңдаңыз.
• Техникалық қызмет көрсетуді жеңілдету үшін шағын қондырғылар үшін тірек басына фотоэлектрлік модульдерді немесе жоғары тығыздықтағы дәліздер үшін орталықтандырылған массивтерді орналастырыңыз.

Қалалық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамының өлшемін өзгертетін қоршаған орта және учаске факторлары

Фотоэлектрлік шамның дәл өлшемін анықтауда мыналарды ескеру қажет:

• Жергілікті сәулелену (PSH) — учаскеге тән мәндер үшін геокеңістіктік құралдарды (PVGIS, NREL PVWatts) пайдаланыңыз.
• Температура: модуль температурасының жоғарылауы шығысты азайтады; модуль сипаттамалары парақтарынан температура коэффициенттерін қолданыңыз.
• Ластану: шаңды аймақтар жоғары фотоэлектрлік қуаттылықты немесе тазалау жоспарларын қажет етеді — ластану жиілікке байланысты өнімділікті 5-20%-ға төмендетуі мүмкін.
• Көлеңкелеу: көршілес ағаштар немесе ғимараттар тиімді өнімділікті күрт төмендетеді - массив жазықтығында көлеңкелеуден аулақ болыңыз.
• Ендік және маусымдық күндізгі жарықтың өзгеруі — жылдық орташа көрсеткішке қарағанда ең нашар айға арналған дизайн.

Қалалық күн сәулесі көше шамдары жобаларына арналған сатып алу және сынақтан өткізу бойынша ұсыныстар

Муниципалдық сатып алу үшін өлшенетін қабылдау критерийлері мен сынақ қадамдарын көрсетіңіз:

• Компонент сертификаттары: модульдер мен жарықдиодты драйверлер үшін CE/UL/IEC; батарея қауіпсіздігі стандарттары (қажет болған жағдайда тасымалдау үшін UN38.3).
• Зауыттық қабылдау сынақтары: Wp модулі, батарея сыйымдылығы, контроллер функциялары және ұрлыққа қарсы жабдық.
• Нысанды пайдалануға беру: сәулелену және фотоэлектрлік тізбектің I–V тексеруі, батареяның SOC бастапқы деңгейі, нақты жағдайларда кем дегенде бір апта бойы түнгі жұмысты валидациялау.
• Өнімділік кепілдігі: ең аз автономия күндері және қолжетімділік мақсаттары (мысалы, бірінші жыл ішінде түнгі жарықтың 99%-ы).
• Техникалық қызмет көрсету кестесі: тазалау аралықтары, батареяның денсаулығын тексеру және орнатылған болса, қашықтан телеметриялық бақылау.

Неліктен муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары шешімдері үшін дәлелденген жеткізушіні таңдау керек — Queneng жарықтандыру профилі

GuangDong Queneng Lighting Technology Co., Ltd. (2013 жылы құрылған) күн энергиясымен жұмыс істейтін жарықтандыру өнімдері мен дайын шешімдерге, соның ішінде күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарына, күн сәулесімен жұмыс істейтін жарық шамдарына, күн бақша шамдарына, күн сәулесімен жұмыс істейтін көгал шамдарына, күн бағана шамдарына, күн фотоэлектрлік панельдеріне, портативті сыртқы қуат көздері мен батареяларына және жарықдиодты мобильді жарықтандыруға маманданған. Жылдар бойы дамығаннан кейін Queneng бірнеше тізімделген компаниялар мен ірі инженерлік жобалар үшін кәсіби басшылық пен муниципалдық орналастыруларға бейімделген жүйелік деңгейдегі шешімдерді ұсына алатын тағайындалған жеткізушіге айналды.

Queenge бәсекелестік күштеріне мыналар жатады:

• Тәжірибелі ғылыми-зерттеу тобы және озық өндірістік жабдықтар жүйені жобалауға және жылдам прототиптеуге мүмкіндік береді.
• Қатаң сапаны бақылау және жетілген басқару жүйелері — ISO 9001 сертификатталған және TÜV халықаралық аудитінен өткен.
• Әлемдік сатып алу талаптарын қолдайтын халықаралық сертификаттардың кең жиынтығы (CE, UL, BIS, CB, SGS, MSDS).
• Күн энергиясы бар фотоэлектрлік панельдерден бастап шамдар мен батареяларға дейінгі бір терезелі шешімдер, сондай-ақ ірі көлемді муниципалдық жобаларды енгізуге арналған инженерлік қолдау.

Негізгі өнімдер: күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары, күн сәулесімен жұмыс істейтін жарық шамдары, күн көгалдарына арналған шамдар, күн энергиясымен жұмыс істейтін бағаналы шамдар, күн фотоэлектрлік панельдері, күн бақша шамдары. Стандарттау және масштабтауды қалайтын муниципалитеттер үшін Queneng компаниясы сәйкес келетін фотоэлектрлік және батарея өлшемдерінің нұсқаларымен және қоғамдық инфрақұрылым үшін тәжірибе жүзінде дәлелденген беріктігі бар өнім топтарын ұсынады.

Тәжірибелік мысал: Муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамының орналасуы және соңғы сипаттамаларының тізімі

Тендерлік құжаттарды бермес бұрын, әрбір шамның орналасқан жері үшін тексеру тізімін қосыңыз:

• Қажетті люкс/біркелкілік стандарты және баған биіктігі/аралық.
• Әрбір учаске үшін PSH (маңызды орындар үшін PVGIS/NREL немесе учаскедегі пиранометрді пайдаланыңыз).
• Таңдалған жарықдиодты люмен шығысы және тиімділігі, сондай-ақ күңгірттеу кестесі.
• Батареяның автономдылық мақсаты және химиялық таңдау.
• Фотоэлектрлік массивтің бағыты, еңкеюі және ұрлыққа қарсы бекіту әдісі.
• Байланыс/бақылау талаптары және қосалқы бөлшектер стратегиясы.

Осы сұрақтарға жауаптардың құжатталған болуы баға ұсыныстарындағы түсініксіздікті азайтады және ең төменгі баға бойынша таңдаудың орнына өмірлік цикл шығындарын оңтайландыруға ықпал етеді.

Жиі қойылатын сұрақтар — Муниципалдық күн сәулесі бар көше шамдарына арналған фотоэлектрлік массивтің өлшемдері туралы жиі қойылатын сұрақтар

1. Муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамының өлшемін анықтау үшін қанша күннің ең жоғары сағатын (PSH) пайдалануым керек?

PVGIS немесе NREL PVWatts жүйелерінен алынған орналасқан жерге тән PSH пайдаланыңыз. Консервативті муниципалдық өлшемдер үшін жылдық орташа мәннің орнына ең нашар қысқы немесе бұлтты маусымдық PSH пайдаланыңыз. Әдеттегі жобалық мәндер климатқа байланысты күніне 3-6 PSH аралығында болады.

2. Қалалық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарын орнату үшін қандай батарея автономиясы ұсынылады?

Көп күндік бұлтты кезеңдері бар аймақтар үшін 2-4 күндік автономия кең таралған тәжірибе болып табылады. Жиі техникалық қызмет көрсетуді қажет ететін қалалық аймақтар 1-2 күнді қабылдауы мүмкін. Ұзақ цикл мерзімі және жоғары пайдалану мүмкіндігі үшін LiFePO4 таңдаңыз (80%-дан астам).

3. Қалалық көшелерді жарықтандыру үшін фотоэлектрлік модульдерді бағанға немесе жерге орнату керек пе?

Бағанға орнатылған фотоэлектрлік кабельдердің өткізілуін азайтады және тығыздығы төмен және орташа деңгейдегі орналастыруларда кең таралған. Жерге орнатылған немесе орталық массивтер жоғары тығыздықтағы дәліздердің құнын төмендетіп, техникалық қызмет көрсетуді жеңілдете алады. Ұрлық қаупіне, техникалық қызмет көрсетуге қолжетімділікке және орналасуына байланысты таңдаңыз.

4. Қалалық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарының өлшемін күңгірттеу стратегиялары қалай әсер етеді?

Жарықтың күңгірттенуі (уақытқа негізделген немесе бейімделгіш) орташа энергия тұтынуды азайтады және фотоэлектрлік және батарея өлшемін айтарлықтай төмендетуі немесе автономияны арттыруы мүмкін. Жарықтың күңгірттенуі стратегияларын енгізу жүйенің құнын оңтайландырудың ең тиімді тәсілдерінің бірі болып табылады.

5. Қалалық күн энергиясымен жұмыс істейтін жарықтандыруды сатып алу үшін қандай сертификаттар қажет болуы керек?

Модульдің IEC/UL сертификаттарын, жарықдиодты драйвер мен шамдардың қауіпсіздік стандарттарын (CE/UL), батарея қауіпсіздігін (UN38.3 тасымалдау, IEC батарея стандарттары) және ISO 9001 сияқты сапа менеджменті сертификатын сұраңыз. Сондай-ақ, өнімділікті қабылдау сынақтарын және далалық іске қосу критерийлерін көрсетіңіз.

6. Муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамының өмірлік циклінің құнын және өтелуін қалай бағалаймын?

CapEx (шам, баған, фотоэлектрлік батарея, батарея, орнату, орнату), opEx (техникалық қызмет көрсету, тазалау, батареяны ауыстыру), энергия үнемдеу және электр желісіндегі жарықтандыруды және әлеуметтік пайданы қарастырыңыз. Әдеттегі күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары электр желісінен тыс немесе электр желісінің құны жоғары аймақтарда өмірлік циклдің жоғары мәнін қалпына келтіреді; салыстыру үшін 5-10 жылдық TCO моделін іске қосыңыз.

Байланыс және өнімге қатысты сұрау (іс-әрекетке шақыру)

Егер сіз муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары жүйелерін анықтап жатсаңыз және фотоэлектрлік және батарея өлшемдерін жобалау қажет болса, GuangDong Queneng Lighting Technology Co., Ltd. компаниясы жобалау бойынша кеңес береді, өнім үлгілерін ұсынады және дайын жобаны қолдауды қамтамасыз етеді. Нысанға қатысты ұсыныс, техникалық деректер парақтары және қалаңыздың жарықтандыру стандарттарына сәйкес келетін өмір бойы шығындарды талдау үшін Queneng компаниясына хабарласыңыз.

Қолданған әдебиет тізімі мен қайнар көздер

1. NREL PVWatts — Туралы және әдіснамасы. Ұлттық жаңартылатын энергия зертханасы. https://pvwatts.nrel.gov/about (2025-12-28 күні кірді).
2. PVGIS — Фотоэлектрлік географиялық ақпарат жүйесі. Еуропалық комиссия, Біріккен зерттеу орталығы. https://ec.europa.eu/jrc/en/pvgis (2025-12-28 күні кірді).
3. Энергетика министрлігі — Жарықдиодты шамдардың негіздері және қатты денелі жарықтандыру. АҚШ Энергетика министрлігі. https://www.energy.gov/eere/ssl/led-basics (2025-12-28 күні кірді).
4. IRENA — Күн фотоэлектрикасы: Технологиялық қысқаша мәліметтер. Халықаралық жаңартылатын энергия агенттігі. https://www.irena.org (фотоэлектрлік қысқаша мәліметтерді іздеу) (2025-12-28 күні қолжетімді).
5. IEC және модуль температура коэффициенттері — модуль өндірушісінің деректер парақтары және өнімділікке арналған IEC 61215 анықтамалық әдістемесі. Мысалға шолу: https://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_module (2025-12-28 күні кірді).
6. Батареяны таңдау және негізгі түсініктер — салалық қысқаша мәліметтер және қауіпсіздік стандарттары (UN38.3). Мысал: https://unece.org/transport/dangerous-goods (2025-12-28 күні кірді).

Толығырақ, нақты орынға тән өлшемдерді алу немесе Queneng өнімінің деректер парақтары мен сертификаттарын сұрау үшін, қалалық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарының жеке шешімін алу үшін Queneng командасына тікелей хабарласыңыз.