Интеграция систем аварийного освещения и резервного электропитания.

Принципы проектирования устойчивого наружного освещения

Все чаще от муниципальных солнечных уличных фонарей ожидается не только удовлетворение обычных потребностей в освещении, но и выполнение критически важных функций аварийного освещения и резервного электропитания во время отключений электроэнергии, экстремальных погодных условий или событий, связанных с общественной безопасностью. Устойчивость наружного освещения подразумевает проектирование систем, которые поддерживают минимальный уровень освещенности в течение согласованного периода времени, интегрируют предсказуемую логику управления батареями и контроля, а также могут быть проверены на соответствие стандартам. В этом разделе изложены проектные цели и показатели эффективности, которые муниципальные инженеры должны использовать в качестве базового уровня.

Цели проектирования и минимальные показатели производительности

Определите цели до начала проектирования: минимальный уровень освещенности дорог и тротуаров в чрезвычайных ситуациях (например, для главных улиц обычно используется 50–150 люкс в зависимости от местных норм), продолжительность автономной работы (обычно 8–72 часа в рамках муниципального планирования устойчивости) и приемлемое время восстановления. Для муниципальных проектов уличного освещения на солнечных батареях типичными ключевыми показателями эффективности являются:

• Автономность в чрезвычайных ситуациях: 12–72 часа (уточняется на основании оценки рисков).
• Доступность системы: >99% в год для основных транспортных коридоров.
• Срок службы батареи: >2000 циклов (общепринятая цель для LiFePO4)

Оценка рисков и соглашения об уровне обслуживания

Оцените локальные угрозы (частота штормов, зоны затопления, риск лесных пожаров, надежность электросети) и преобразуйте их в соглашения об уровне обслуживания (SLA). В соглашениях SLA должны быть указаны уровни освещенности, продолжительность автономной работы и время реагирования на техническое обслуживание. Например, соглашение SLA может требовать, чтобы критически важные узлы поддерживали уровень освещенности 50 люкс в течение 24 часов в течение 2 часов после сообщения об отключении электроэнергии.

Интеграция аварийного освещения с муниципальными сетями солнечных уличных фонарей.

Архитектурные подходы: централизованное и распределенное резервное копирование

Существует две основные архитектуры для интеграции аварийного освещения в муниципальные системы уличного освещения на солнечных батареях:

• Распределенная система: на каждом столбе размещены фотоэлектрические панели, батарея, контроллер и логика аварийного управления. Преимущества: модульная конструкция, отсутствие единой точки отказа, поэтапное внедрение. Недостатки: более высокая себестоимость единицы продукции.
• Централизованная/гибридная система: кластерные солнечные панели и аккумуляторные батареи поддерживают несколько опор. Преимущества: меньшая избыточность компонентов и централизованное обслуживание. Недостатки: единая точка отказа, дополнительные затраты на кабель и прокладку траншей.

Выбор зависит от плотности застройки, существующей инфраструктуры и возможностей по ее обслуживанию.

Стратегии управления в аварийном режиме

Контроллеры должны применять приоритетные действия при дефиците энергии: приглушать световое излучение некритичных цепей, продлевать время работы в аварийном режиме за счет снижения светового потока для поддержания минимального уровня безопасности и заблаговременно отключать нагрузку на основе прогнозируемой выработки электроэнергии. Типичные функции управления:

• Адаптивное затемнение (в зависимости от времени суток и присутствия людей)
• Отключение электроэнергии на основе уровня заряда (SoC)
• Дистанционная телеметрия и оповещения для прогнозирующего технического обслуживания

Варианты резервного питания и расчет необходимой мощности для муниципальных солнечных уличных фонарей

Выбор технологий: аккумуляторы, генераторы и гибридные системы.

В качестве резервных вариантов для муниципальных систем уличного освещения на солнечных батареях предлагаются:

Вариант	Типичные сценарии использования	Преимущества	Ограничения
Литий-ионные (LiFePO4) батареи	Распределенное резервное питание на уровне опор; микросети	Высокий ресурс циклов зарядки/разрядки, компактность, быстрая реакция, низкие затраты на техническое обслуживание.	Стоимость, требуемый тепловой режим
Свинцово-кислотные аккумуляторы (VRLA)	Недорогие мелкомасштабные проекты	Более низкая первоначальная стоимость	Более короткий срок службы, больший вес, проблемы с техническим обслуживанием в жарком климате.
Дизель-газовые генераторы	Резервное копирование на длительный срок, удаленные центральные узлы	Высокая плотность энергии, длительное время работы	логистика топлива, выбросы, техническое обслуживание
Гибридный (аккумулятор + генератор)	Критически важные коридоры, требующие как немедленного реагирования, так и возможности длительного реагирования.	Гибкость, оптимизированное использование топлива	Сложные системы управления, более высокие капитальные затраты

Практическая методика определения размеров

Этапы расчета параметров муниципального солнечного уличного фонаря на уровне столба с аварийными потребностями:

1. Определите требуемую мощность аварийного освещения в ваттах (Вт_аварийного освещения), исходя из светового потока и эффективности светильника, для достижения минимального уровня освещенности в люксах.
2. Установите необходимое количество часов автономности (H). Пример: H = 24 часа для планирования устойчивости.
3. Рассчитайте полезную емкость батареи: Capacity_kWh = (W_emergency * H) / (Battery_DOD * Inverter_Efficiency).
4. Учтите температурный режим и износ (добавьте 15–30% запаса в зависимости от климата).

Пример: аварийный светодиод мощностью 40 Вт, H=24 ч → энергия = 0,96 кВт·ч/день. При КПД 90% и глубине разряда 80% необходимая емкость ≈ 1,33 кВт·ч; с учетом 25% запаса → ~1,66 кВт·ч емкости батареи. Многие муниципальные столбы используют батареи емкостью 2–5 кВт·ч для обеспечения гибкости и автономной работы в течение нескольких ночей.

Вопросы внедрения, стандартов, тестирования и жизненного цикла.

Соответствующие стандарты и соответствие требованиям

Соответствие общепризнанным стандартам гарантирует безопасность и эффективность. Ключевые источники:

• IEC 60598 (светильники) — применимо к наружным светильникам
• IEC 62485 / IEC 62619 — Безопасность и тестирование батарей
• NFPA 101 (Кодекс пожарной безопасности) — аварийное освещение и освещение эвакуационных выходов, где это применимо.
• Местные муниципальные кодексы и правила подключения коммунальных предприятий.

Разработчики должны проверять наличие сертификатов на продукцию (CE, UL, BIS, CB, TÜV) и настаивать на предоставлении протоколов заводских испытаний и независимой проверки характеристик.

Испытания, ввод в эксплуатацию и профилактическое техническое обслуживание.

Этапы ввода в эксплуатацию: приемочные испытания на выработку солнечной энергии, испытания емкости батареи, моделирование аварийного режима для периода полной автономности и проверка удаленной телеметрии. Используйте регистрацию данных как минимум в течение первых 12 месяцев для установления базовых показателей производительности. Прогнозируемое техническое обслуживание, основанное на тенденциях уровня заряда/горения, сокращает время незапланированных простоев.

Затраты на протяжении всего жизненного цикла и общая стоимость владения (TCO)

Общая стоимость владения (TCO) должна включать капитальные затраты (CAPEX), эксплуатацию и техническое обслуживание (O&M), циклы замены батарей и ценность энергетических услуг (безопасность, снижение уровня преступности, снижение нагрузки на сеть в пиковые часы). Типичное сравнение жизненного цикла показывает более высокие первоначальные капитальные затраты для муниципальных систем, использующих солнечную энергию и батареи, по сравнению с системами освещения только от сети, но более низкие эксплуатационные расходы и более высокую устойчивость в течение 10–15 лет, когда срок службы батарей превышает 2000 циклов, а снижение светового потока светодиодов незначительно.

Queneng: Партнер по аварийным решениям для муниципальных уличных фонарей на солнечных батареях.

Профиль компании и краткое описание ее возможностей

Компания GuangDong Queneng Lighting Technology Co., Ltd., 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 светодиодного мобильного освещения. За годы развития мы стали официальным поставщиком многих известных компаний, котирующихся на бирже, и участниками 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 R&D, современное оборудование, строгие системы контроля качества и зрелая система управления. Мы были одобрены международным стандартом системы обеспечения качества ISO 9001 и международной сертификацией аудита TÜV и получили ряд международных сертификатов, таких как CE, UL, BIS, CB, SGS, MSDS и т. д.

Продукция и технические отличия

Основная продукция: солнечные уличные фонари, солнечные прожекторы, солнечные садовые светильники, солнечные столбовые светильники, солнечные фотоэлектрические панели, солнечные садовые светильники.

Конкурентные преимущества провинции Куэненг:

• Комплексный набор продуктов: модульные опоры, подобранные фотоэлектрические модули и литий-железо-фосфатные аккумуляторные батареи упрощают процесс закупок и обеспечивают совместимость компонентов.
• Инженерные услуги: проектирование, моделирование и ввод в эксплуатацию на объекте с индивидуально разработанными профилями аварийного освещения.
• Гарантия качества: производственные процессы, соответствующие стандартам ISO 9001 и TÜV, а также широкий спектр международных сертификатов.
• Подтвержденный опыт работы: поставщик для компаний, котирующихся на бирже, и крупных инженерных проектов, что подтверждается рекомендациями от муниципальных органов.

Как провинция Квененг поддерживает требования к аварийному освещению

Компания Queneng предлагает комплексные решения: от модулей LiFePO4 для установки на опорах, рассчитанных на многодневную автономность, до централизованных гибридных модулей для критически важной инфраструктуры. Их системы включают в себя встроенное программное обеспечение контроллера, обеспечивающее отключение нагрузки на основе SoC, платформы удаленного мониторинга для управления активами, а также услуги по вводу в эксплуатацию, соответствующие местным стандартам.

Тематические исследования, экономические аспекты и структура принятия решений

Сравнительная экономика (пример)

В таблице ниже представлен упрощенный пример расчета совокупной стоимости владения (TCO) для коридора из 100 муниципальных солнечных уличных фонарей на 12 лет (значения являются иллюстративными; для закупки необходимы местные предложения).

Сценарий	Первоначальные капитальные затраты на один столб (доллары США)	12-летние эксплуатационные расходы (доллары США)	Цикл замены	Стоимость жизненного цикла одной опоры
Солнечная энергия + Аккумулятор (на уровне полюса, LiFePO4)	3500	600	Срок службы батареи: 8–10 лет.	4100
Сетевой светодиод	1200	2200 (энергия + техническое обслуживание)	Нет батареи	3400
Гибридная система (центральная батарея + генератор)	4800	1000	Техническое обслуживание генераторных установок и поставка топлива.	5,800

Примечание: Муниципалитеты должны оценивать нематериальные выгоды (устойчивость, общественная безопасность, сокращение выбросов углерода) наряду с общей стоимостью владения.

Контрольный список для принятия решений муниципалитетами

• Определите уровни аварийного освещения и цели автономной работы в соглашениях об уровне обслуживания.
• Оцените конкретную выработку солнечной энергии и влияние климата на работу солнечной электростанции.
• Выбор архитектуры (распределенная или централизованная) должен основываться на возможностях технического обслуживания и требованиях к отказоустойчивости.
• Укажите химический состав батареи, срок службы и результаты сертифицированных испытаний.
• Требуется дистанционный мониторинг и четкие пусконаладочные испытания.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Какой рекомендуемый период автономной работы уличными фонарями на солнечных батареях, используемыми в качестве аварийного освещения?

Обычно целевые показатели автономности варьируются от 12 до 72 часов в зависимости от допустимого уровня риска и критичности. Для основных маршрутов типичным минимумом являются 24 часа; для критически важной инфраструктуры рекомендуются многодневные автономные системы или гибридные системы.

2. Можно ли модернизировать существующие муниципальные уличные фонари для работы в аварийных ситуациях?

Да. Варианты модернизации включают установку солнечных батарей и аккумуляторных модулей на уровне опор или создание централизованных аккумуляторных блоков в районе. Перед началом модернизации необходимо оценить несущую способность конструкции, кабельную сеть опор и требования местных разрешений.

3. Какой тип батарей лучше всего подходит для городского наружного освещения?

Литий-железо-фосфатные (LFP) батареи широко используются в коммунальном хозяйстве благодаря длительному сроку службы, термической стабильности и безопасности. Убедитесь, что батареи сертифицированы в соответствии с соответствующими стандартами IEC/UL для использования вне помещений.

4. Как проверить, соответствует ли муниципальная система уличного освещения на солнечных батареях требованиям чрезвычайных ситуаций?

Требуются протоколы заводских испытаний, независимая лабораторная проверка и испытания на месте эксплуатации, имитирующие наихудшие условия (например, низкая выработка солнечной энергии и полная аварийная нагрузка в течение требуемого времени автономной работы). Необходимо установить телеметрию для отслеживания реальных показателей работы.

5. Какое техническое обслуживание необходимо для обеспечения надежной работы аварийного освещения?

Типичными процедурами являются регулярные проверки (ежегодные или раз в два года), проверка состояния батарей, очистка фотоэлектрических модулей, обновление прошивки и анализ телеметрических оповещений. Прогнозируемое техническое обслуживание на основе анализа тенденций состояния здоровья снижает количество незапланированных отказов.

6. Как интеграция аварийного освещения влияет на муниципальные закупки?

Процесс закупок должен перейти от предложений с самой низкой первоначальной стоимостью к контрактам, основанным на результатах, с указанием соглашений об уровне обслуживания (SLA), целевых показателей доступности и штрафных/поощрительных выплат за достигнутые результаты. В контракты следует включить ввод в эксплуатацию, запасные части и обучение персонала.

Если вам необходима оценка объекта, разработка индивидуального проекта или рекомендации по выбору аварийных решений для муниципальных уличных фонарей на солнечных батареях, свяжитесь с компанией Guangdong Queneng Lighting Technology Co., Ltd. для консультации или ознакомьтесь с их каталогом продукции, чтобы выбрать солнечные уличные фонари, солнечные прожекторы, солнечные садовые светильники, солнечные столбовые светильники, солнечные фотоэлектрические панели и солнечные садовые светильники.

Список литературы и дополнительные материалы

1. Международное энергетическое агентство (МЭА) — «Возобновляемые источники энергии». https://www.iea.org/reports/renewables-2023. Дата обращения: 01.01.2026.
2. Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA) — «Хранение электроэнергии и возобновляемые источники энергии: затраты и рынки до 2030 года». https://www.irena.org/publications. Дата обращения: 01.01.2026.
3. Обзор стандартов IEC — IEC 60598, IEC 62485. https://www.iec.ch. Дата обращения: 01.01.2026.
4. Кодекс пожарной безопасности NFPA 101 — руководство по аварийному освещению. https://www.nfpa.org/101. Дата обращения: 01.01.2026.
5. Министерство энергетики США — «Основы солнечной фотоэлектрической технологии». https://www.energy.gov/eere/solar/solar-photovoltaic-technology-basics. Дата обращения: 01.01.2026.
6. Официальный профиль компании Queneng и ассортимент продукции (материалы компании предоставлены). Компания Guangdong Queneng Lighting Technology Co., Ltd., основана в 2013 году.

Указанные выше данные, стандарты и рекомендации находятся в открытом доступе и должны быть проверены на соответствие последним местным нормам и обновленным версиям стандартов до начала закупок или установки.