Расчет размеров аккумуляторов для муниципальных уличных фонарей на солнечных батареях
Для муниципальных проектов уличного освещения на солнечных батареях требуется тщательный подбор размеров батарей, чтобы обеспечить надежное ночное освещение, снизить затраты на протяжении всего срока службы и соответствовать требованиям технического обслуживания и безопасности. В этой статье подробно рассматриваются технические и практические этапы подбора батарей для муниципальных уличных фонарей на солнечных батареях — как для раздельных, так и для универсальных солнечных уличных фонарей — а также сравниваются химические составы батарей, планирование автономности и воздействие на окружающую среду. В статье приводятся проверяемые формулы, примеры расчетов и критерии оценки поставщиков, которые помогут инженерам, группам по закупкам и лицам, принимающим решения в муниципалитетах, выбрать правильное решение для хранения энергии.
Понимание энергетических потребностей уличного освещения
1. Оценка требований к световому потоку и профиля нагрузки.
Начните с определения технических характеристик освещения: требуемая светоотдача в люксах или люменах на опору, количество часов работы в сутки и профиль диммирования. В проектах муниципального солнечного уличного освещения обычно используются светодиодные светильники мощностью от 30 Вт до 250 Вт в зависимости от класса дороги. Преобразуйте потребность в люменах в электрическую нагрузку, используя мощность светильника, и включите стратегии управления (уровни диммирования, датчики движения). Для получения справочной информации о типичных концепциях солнечного освещения см.Википедия: Солнечное уличное освещение.
2. Ежедневное потребление энергии и системные потери.
Рассчитайте суточную потребляемую энергию (Вт·ч/день) = мощность светильника (Вт) × часы работы. Добавьте потери в системе: КПД драйвера, снижение светового потока светодиодов со временем, потери в кабеле и неэффективность контроллера заряда (обычно 5–15%). Для MPPT-контроллеров ожидается более высокая эффективность; для ШИМ-контроллеров применяется небольшое снижение эффективности. Используйте надежные источники информации о проектировании фотоэлектрических систем и систем хранения энергии, такие как...Руководство NREL по проектированию автономных фотоэлектрических системдля типичных факторов снижения характеристик.
3. Автономность (количество дней резервного питания) и климатические факторы.
Определите количество дней автономной работы (обычно 2–5 дней для муниципальных проектов). Более высокая автономность увеличивает емкость батареи и капитальные затраты, но повышает устойчивость к длительной облачности. Также учитывайте температуру: емкость батареи и срок службы зависят от температуры. Для получения рекомендаций по характеристикам систем хранения энергии и влиянию температуры обратитесь к соответствующему источнику.ИРЕНАпубликации по хранению данных.
Химический состав и выбор батарей
1. Наиболее распространенные химические составы: свинцово-кислотные, литий-железо-фосфатные, литий-ионные.
Выбор химического состава зависит от стоимости жизненного цикла, глубины разряда (DoD), температурного режима, технического обслуживания и веса. Типичные варианты:
- Свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом/винтовыми стабилизированными электродами: низкая стоимость, большой вес, ограниченный срок службы, рекомендуемая глубина полярности ≤50%.
- LiFePO4 (LFP): более длительный срок службы, лучшая термическая стабильность, глубина разряда 80–90%, более высокая начальная стоимость, но более низкая приведенная стоимость электроэнергии.
- NMC / другие литий-ионные аккумуляторы: более высокая плотность энергии, но необходимо учитывать вопросы теплоотвода.
2. Сравнительная таблица химических веществ
| Химия | Пригодный к использованию DoD | Срок службы (тип.) | Чувствительность к температуре | Типичные области применения |
|---|---|---|---|---|
| Свинцово-кислотный аккумулятор VRLA | 40–50% | 300–800 циклов | Умеренный (сокращенный срок жизни в условиях высокой температуры) | Недорогие краткосрочные проекты |
| LiFePO4 (LFP) | 80–90% | 2000–5000 циклов | Хороший (широкий диапазон температур) | Муниципальные, отдаленные, долгосрочные проекты |
| NMC / Высокоэнергетический литий-ионный аккумулятор | 70–80% | 1000–3000 циклов | Требуется регулирование температуры. | Компактные или чувствительные к весу устройства |
Источники данных: технические характеристики от производителей и технические обзоры, такие как...Университет Батарей.
3. Безопасность, сертификация и стандарты
Убедитесь, что батареи и системы в целом соответствуют международным стандартам безопасности и имеют соответствующие сертификаты (UL, IEC, CE). При выборе батарей следует учитывать функциональность системы управления батареями (BMS), балансировку элементов, защиту от перенапряжения/пониженного напряжения, а также наличие сертификатов от авторитетных лабораторий (например, TÜV, SGS).
Методика определения размера: пошаговая инструкция
1. Основная формула и определения
Для расчета емкости батареи (Ач) используйте следующие основные шаги и формулы:
- Суточная потребность в энергии (Вт·ч/день) = Мощность лампы (Вт) × время работы (ч) × коэффициент снижения мощности
- Емкость батареи (Вт·ч) = Суточная выработка энергии × Количество дней автономной работы / (КПД батареи)
- Емкость батареи (Ач) при номинальном напряжении = Емкость батареи (Вт·ч) / Номинальное напряжение батареи (В)
- Коррекция с учетом глубины разряда (полезной емкости в Ач) = Ач / Глубина разряда
Пример сводной формулы: Требуемая емкость в Ач = (Вт × ч × дни × снижение мощности) / (В × глубина разряда × эффективность системы)
2. Практический пример: светодиодная лампа мощностью 80 Вт, 12 часов/ночь, автономность 3 дня.
Предположения: мощность светильника 80 Вт, 12 часов в сутки, снижение мощности (системные потери) 1,2 (потери 20%), автономность 3 дня, напряжение батареи 12 В, полезная глубина разряда: 80% (LiFePO4), КПД в обоих направлениях 0,95.
Расчеты:
- Суточная потребность в энергии = 80 Вт × 12 ч = 960 Вт·ч/день
- Скорректированная энергия = 960 × 1,2 = 1152 Вт·ч/день
- Суммарное потребление энергии за 3 дня = 1152 × 3 = 3456 Вт·ч
- С учетом КПД: 3456 / 0,95 = 3637 Вт·ч
- Требуемая емкость в Ач при 12 В = 3637 / 12 = 303 Ач
- Скорректируйте глубину разряда (80%): номинальная емкость батареи = 303 / 0,8 = 379 Ач → Выберите LiFePO4 400 Ач при 12 В
Этот пошаговый метод отслеживаем и широко используется при проектировании автономных фотоэлектрических систем; см.руководство NRELдля аналогичных примеров решения задач.
3. Взаимодействие размеров фотоэлектрической батареи с размерами батареи.
Расчет размеров батареи не может производиться изолированно: размер фотоэлектрической батареи влияет на время перезарядки и автономность работы батареи. Суточная выработка фотоэлектрической батареи (Вт·ч/день) зависит от солнечной радиации в данном месте (кВт·ч/м²/день) и ориентации панелей. Используйте данные о местной инсоляции (например, PVWatts или данные метеорологического центра NASA) для оценки среднего пикового количества солнечных часов. Для получения данных о солнечной радиации для конкретного места используйте такие инструменты, как...NREL PVWatts.
Раздельные солнечные уличные фонари против универсальных солнечных уличных фонарей: влияние на конструкцию батареи.
1. Архитектурные различия и тепловой режим
Системы уличного освещения на солнечных батареях с раздельными фотоэлектрическими модулями, светильником и батареей (часто устанавливаются у основания столба или под землей). Системы уличного освещения на солнечных батареях «все в одном» объединяют фотоэлектрические модули, батарею и светильник в одном корпусе (обычно на головке столба). Такая архитектура влияет на температурный режим батареи и доступность для обслуживания:
- Сплит-системы: батарея в затененном/вентилируемом корпусе обеспечивает больший срок службы и упрощает замену.
- «Все в одном»: компактность, упрощенная установка, но батарея подвержена воздействию высоких температур (нагрев от вершины столба), что сокращает срок службы, если не обеспечено терморегулирование.
2. Влияние на емкость и выбор батареи.
Из-за более высоких температур и ограничений по размерам в универсальных солнечных уличных фонарях часто используются компактные высокоэнергетические элементы (NMC или призматические литий-ионные) меньшей емкости, но с оптимизированным управлением энергией и термостатической конструкцией. В сплит-системах проще использовать более крупные литий-железо-фосфатные батареи для длительных и высокоавтономных установок. Для муниципальных проектов, где приоритет отдается снижению затрат на протяжении всего жизненного цикла и низким затратам на техническое обслуживание, часто предпочтение отдается сплит-системам с литий-железо-фосфатными батареями в базовых аккумуляторных отсеках.
3. Сравнение стоимости, затрат на техническое обслуживание и общей стоимости владения (TCO).
| Особенность | Уличный фонарь на солнечных батареях Split | Универсальные уличные светильники на солнечных батареях |
|---|---|---|
| Установка | Длиннее (отдельная проводка), гибкий | Быстрее, по принципу "подключи и работай" |
| терморегулирование батареи | Лучше (основание столба, укрытие) | Сложный (нагрев головы на полюсе) |
| Обслуживание | Более простой вариант (доступные батареи) | Сложнее (требуется подъем тяжестей) |
| Идеальный сценарий использования | Муниципальные дороги, проекты с длительным сроком службы | Небольшие дороги, быстрое развертывание, удаленность, автономное электроснабжение |
Примеры проектирования, проверка и проектные соображения.
1. Пример: Муниципальная полоса движения с светодиодной лампой мощностью 150 Вт, режим регулировки яркости.
Сценарий: номинальная мощность 150 Вт с ступенчатым затемнением: 100% (22:00–24:00, 2 ч), 70% (18:00–22:00 и 24:00–06:00, всего 10 ч) и 30% (06:00–07:00, 1 ч) — общее эффективное время = взвешенная сумма. Рассчитайте Вт·ч/день, затем примените формулу расчета емкости батареи, указанную выше. Ступенчатое затемнение значительно снижает требуемую емкость батареи; интеллектуальное управление освещением оказывает существенное влияние на оптимизацию затрат.
2. Проверка и тестирование: что требовать от поставщиков.
Требуются полные технические характеристики, спецификация BMS, кривые циклических испытаний в целевом диапазоне глубины монтажа, испытания на термоциклирование и сертификация сторонними организациями (например, TÜV, UL). Для полевых испытаний необходимо настаивать на проведении предэкспортных испытаний и приемочных испытаний после установки (ночные испытания, проверка автономности в пасмурные дни).
3. Контрольный список закупок для муниципальных проектов
- Определите требования к световому потоку, график затемнения и соглашение об уровне обслуживания (SLA) для обеспечения бесперебойной работы.
- Укажите количество дней автономной работы, температурный диапазон, тип монтажа (разборный или моноблочный).
- Требуется информация о химическом составе батарей, Министерстве обороны США, функциях системы управления батареями (BMS) и жизненном цикле.
- Требуются сертификаты сторонних организаций (CE, UL, IEC) и аудиты качества на заводе.
Queneng Lighting: профиль поставщика и преимущества
Компания Queneng Lighting, основанная в 2013 году, специализируется на солнечных уличных фонарях, солнечных прожекторах, солнечных садовых светильниках, солнечных светильниках для газонов, солнечных столбовых светильниках, солнечных фотоэлектрических панелях, портативных источниках питания и аккумуляторах для наружного освещения, проектировании проектов освещения, а также производстве и разработке мобильных светодиодных осветительных приборов. За годы развития мы стали официальным поставщиком многих известных компаний, котирующихся на бирже, и инженерных проектов, а также аналитическим центром по разработке решений в области солнечного освещения, предоставляя клиентам безопасные и надежные профессиональные консультации и решения.
У нас есть опытная команда разработчиков, современное оборудование, строгие системы контроля качества и отлаженная система управления. Мы сертифицированы по международному стандарту системы обеспечения качества ISO 9001 и прошли международный аудит TÜV, а также получили ряд международных сертификатов, таких как CE, UL, BIS, CB, SGS, MSDS и др. Основная продукция Queneng Lighting включает в себя солнечные уличные фонари, солнечные прожекторы, солнечные садовые светильники, солнечные столбовые светильники, солнечные фотоэлектрические панели, раздельные солнечные уличные фонари и универсальные солнечные уличные фонари.
Почему Квененг конкурентоспособен в борьбе за муниципальные проекты:
- Технические возможности: собственные исследования и разработки, а также инженерные решения для интеграции батарей, MPPT-контроллеров и интеллектуальных алгоритмов диммирования для оптимизации размеров батарей и стоимости их жизненного цикла.
- Качество и сертификация: системы ISO 9001 и международные сертификаты испытаний снижают риски при закупках.
- Подтвержденный опыт работы: поставщик для крупных компаний, акции которых котируются на бирже, и для многопрофильных инженерных проектов с возможностью проектирования «под ключ».
Стандарты, ссылки и дополнительная литература
1. Стандарты и авторитетные источники
Проектировщикам следует руководствоваться международными стандартами и авторитетными руководствами по автономным солнечным батареям и аккумуляторным системам. Полезными ресурсами могут служить публикации NREL по проектированию солнечных электростанций.руководство NREL), отчеты IRENA о хранении данных (ИРЕНА), а также отраслевые порталы, такие какLighting Globalпередовые методы использования солнечного освещения.
2. Источники данных по солнечной радиации на участке.
Для получения данных об инсоляции и метеорологических условиях в конкретном месте используйте PVWatts или Surface Meteorology НАСА:NREL PVWatts.
3. Справочные данные по характеристикам батареи
Данные о характеристиках и сроке службы элементов и аккумуляторных блоков следует получать из технических паспортов производителей и независимых испытательных лабораторий; к общим образовательным ресурсам относятся:Университет Батарей.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. На сколько дней автономной работы должна обеспечивать муниципальная солнечная батарея для уличных фонарей?
Обычно это занимает от 2 до 5 дней в зависимости от местного климата, критичности проекта и режима технического обслуживания. Для умеренных климатических зон типичным является 3 дня; для регионов с продолжительным сезоном облачности рекомендуется 4–5 дней или увеличение размера фотоэлектрической батареи.
2. Всегда ли LiFePO4 является лучшим выбором для городского уличного освещения?
Литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LiFePO4) часто обеспечивают наилучшую стоимость жизненного цикла благодаря длительному сроку службы и безопасности. Однако ограничения проекта (бюджет, вес, компоновка в виде моноблочных устройств) могут оправдать использование альтернативных химических составов. Необходимо оценить стоимость электроэнергии (LCOE), затраты на замену, тепловые условия и доступность для технического обслуживания.
3. Как температура влияет на размер и срок службы батареи?
Повышение температуры сокращает срок службы батареи и снижает ее эффективную емкость; понижение температуры временно уменьшает доступную емкость в ампер-часах. Учитывайте снижение емкости в зависимости от температуры при планировании и выбирайте батареи с проверенной производительностью в местном температурном диапазоне.
4. Для развертывания системы уличных солнечных фонарей по всему городу следует выбрать раздельные солнечные фонари или универсальные?
Для долгосрочных муниципальных инвестиций, в которых приоритет отдается низким затратам на техническое обслуживание и сроку службы, обычно предпочтительнее использовать сплит-системы с литий-железо-фосфатными аккумуляторами, устанавливаемыми в цоколь. Для быстрого развертывания или при ограниченном бюджете могут быть выгодны моноблочные системы, если их тепловая мощность достаточна.
5. Каковы основные требования к закупкам для обеспечения надежности батарей?
Запросите технические характеристики, включающие кривые циклов, спецификации BMS, протоколы термических испытаний, сертификаты сторонних организаций (например, TÜV, UL), результаты предэкспортных испытаний и условия гарантии, касающиеся срока службы и сохранения мощности.
6. Как стратегии регулировки яркости влияют на выбор размера батареи?
Регулировка яркости снижает среднее энергопотребление и может значительно уменьшить потребность в емкости аккумулятора. Адаптивное управление, датчики движения и многоступенчатая регулировка яркости должны учитываться при ежедневном расчете энергопотребления для оптимизации емкости аккумулятора и размеров фотоэлектрических систем.
Для расчета размеров батарей с учетом специфики проекта необходимы подробные данные об объекте, местной освещенности, расстоянии между опорами, классе освещения и ограничениях по техническому обслуживанию. Обратитесь в компанию Queneng Lighting за индивидуальными проектами, техническими характеристиками продукции и расценками: наша инженерная команда может предоставить шаблоны расчетов, спецификации материалов и провести проверочные испытания для поддержки муниципальных закупок и монтажа.
Контакты / Просмотр продукции: Обратитесь в компанию Queneng Lighting за решениями для муниципального уличного освещения на солнечных батареях, раздельными системами уличного освещения на солнечных батареях и комплексными солнечными уличными фонарями. Наша команда предоставит вам рекомендации по подбору аккумуляторов, компонентов и реализации проекта.
У вас есть еще вопросы о наших продуктах или услугах?
Последние горячие новости, которые вам могут понравиться
Подробный прогноз развития интегрированных солнечных уличных фонарей до 2026 года, включающий в себя показатели производительности, такие как двусторонние панели, литий-железо-фосфатные батареи и интеграция IoT в «умные города» для максимальной окупаемости инвестиций.
Узнайте, как солнечные панели питают уличное освещение, изучите технологию преобразования солнечной энергии, системы ее хранения, а также то, как уличные фонари на солнечных батареях меняют решения в области городского и сельского освещения.
Узнайте, как работают гибридные уличные фонари на солнечных батареях переменного тока, их преимущества и недостатки, поведение системы в условиях низкой освещенности и почему гибридная технология идеально подходит для регионов с нестабильным солнечным светом.
Муниципалитеты по всему миру все чаще принимаютуличные фонари на солнечных батареяхв рамках стратегий городского развития. Рост цен на электроэнергию, потребность в устойчивой инфраструктуре и государственные экологические инициативы заставляют города переходить от традиционного уличного освещения ксовременные светодиодные солнечные уличные фонари.
Queneng Lighting предоставляет муниципалитетамэкономичные, энергоэффективные и долговечные решения в области солнечного освещения, обеспечивая безопасные и устойчивые общественные пространства.
Часто задаваемые вопросы
Солнечный уличный фонарь Luqiu
Как работают интеллектуальные датчики в уличных фонарях на солнечных батареях Luqiu?
Уличные солнечные фонари Luqiu оснащены датчиками движения и внешней освещенности. Датчик движения обнаруживает движение и соответствующим образом регулирует яркость, а датчик внешней освещенности автоматически включает свет в сумерках и выключает на рассвете, чтобы оптимизировать использование энергии.
Солнечный уличный фонарь Луи
Подходят ли солнечные уличные светильники Luyi для любых условий наружного применения?
Да, солнечные уличные фонари Luyi очень универсальны и подходят для широкого спектра наружных условий. Будь то городские улицы, сельские дороги, парковки, парки или тропы, фонари Luyi обеспечивают надежное освещение в любых условиях. Их устойчивая к погодным условиям и прочная конструкция делает их идеальными для суровых наружных условий, включая экстремальную жару, холод, дождь и снег.
Солнечный уличный фонарь Лучжоу
Можно ли использовать солнечные уличные фонари Лучжоу в отдаленных районах?
Да, солнечные уличные фонари Luzhou идеально подходят для удаленных мест, где нет доступа к электросети. Их конструкция на солнечной энергии позволяет им работать автономно, что делает их идеальным решением для сельских дорог, парков и зон без электросети.
Типы аккумуляторов и области применения
Что такое бумажная батарея? Что такое умная вторичная батарея?
Солнечный уличный фонарь Луян
Насколько легко установить солнечные уличные фонари Luyan?
Уличные солнечные фонари Luyan разработаны для легкой установки. Они не требуют внешней проводки или сложных электрических установок. Установка обычно включает в себя монтаж столба, закрепление осветительного прибора и размещение солнечной панели для оптимального воздействия солнца. Это делает их идеальными как для жилых, так и для коммерческих установок.
Основы аккумуляторов и основные термины
Каковы основные структурные компоненты NiMH-аккумулятора?
Уличный светильник на солнечных батареях — это энергоэффективное и экологичное решение для освещения уличных пространств.
Испытайте надежное наружное освещение с нашим интеллектуальным уличным светильником на солнечных батареях, представляющим собой идеальное сочетание передовых технологий и экологичного дизайна.
Уличный солнечный светильник Lufei от Queneng предлагает долговечные, энергоэффективные решения для наружного освещения. Этот уличный светильник на солнечных батареях обеспечивает надежное освещение, снижая затраты на электроэнергию и воздействие на окружающую среду. Идеально подходит для открытых пространств, Lufei обеспечивает безопасность и защищенность.
Светодиодные уличные солнечные фонари Queneng Lufeng Wind Energy LED обеспечивают высокоэффективное, экологичное освещение. Эти энергосберегающие светодиодные уличные фонари используют солнечную энергию и энергию ветра для устойчивых, экономичных решений для наружного освещения.
Солнечные уличные фонари компании Luhao for Municipals разработаны для надежного, энергоэффективного и экономичного решения для уличного освещения. Оснащенные передовой светодиодной технологией, долговечными литиевыми аккумуляторами и высокоэффективными солнечными панелями, эти уличные фонари обеспечивают стабильное освещение дорог, парков, жилых районов и государственных объектов.
Инновационный солнечный уличный фонарь Luqiu от Queneng предлагает энергосберегающее, долговечное наружное освещение. Этот уличный фонарь на солнечной энергии обеспечивает надежное и экологичное решение для освещения ваших улиц и дорожек.
Наша профессиональная команда готова ответить на любые вопросы и оказать индивидуальную поддержку вашему проекту.
Вы можете связаться с нами по телефону или электронной почте, чтобы узнать больше о решениях Queneng для солнечного освещения. Мы с нетерпением ждем возможности работать с вами для продвижения решений в области чистой энергии!
Будьте уверены, что ваша конфиденциальность важна для нас, и вся предоставленная информация будет обрабатываться с максимальной конфиденциальностью.
Нажимая «Отправить запрос сейчас», я даю согласие Queneng на обработку моих персональных данных.
Чтобы узнать, как отозвать свое согласие, как контролировать ваши персональные данные и как мы их обрабатываем, ознакомьтесь с нашейполитика конфиденциальностииУсловия эксплуатации.
Запланировать встречу
Забронируйте удобную для вас дату и время и проведите сеанс заранее.
У вас есть еще вопросы о наших продуктах или услугах?
Посланник света и преобразования энергии
Защита окружающей среды и интеллектуальное производство — это философия нашего бренда, а гарантия качества и лучший пользовательский опыт — это наши вечные обещания пользователям.
КОНТАКТ
№ 9F, здание F, логистический парк Cao San Xin Tian Hong, поселок Гучжэнь, город Чжуншань, провинция Гуандун, Китай.
или напишите[email protected]
WhatsApp: +86 136 2270 1011
© 2026 Queneng Lighting. Все права защищены. Разработано компанией gooeyun.