Рекомендации по установке солнечных систем уличного освещения

Оценка участка: Основа для надежного развертывания муниципальных солнечных уличных фонарей.

Муниципальное уличное освещение на солнечных батареяхПроекты начинаются задолго до установки столбов. Точная оценка участка определяет солнечные ресурсы, затенение, диапазон температур окружающей среды, местные правила и потребности в освещении населенного пункта — все это имеет решающее значение для правильного проектирования системы и ее надежной работы. Для муниципальных планировщиков и подрядчиков первоначальное обследование минимизирует затраты на протяжении всего жизненного цикла и предотвращает распространенные сбои, такие как недозарядка, преждевременная деградация батареи или недостаточная освещенность.

Использование солнечной энергии, затенение и ориентация муниципальных солнечных уличных фонарей.

Измерьте или получите типичную суточную солнечную радиацию (пиковые часы солнечного света) и используйте эти данные непосредственно при расчете размеров фотоэлектрических систем. Для многих городов средних широт пиковая солнечная радиация составляет 3–6 часов в день; в экваториальных регионах она выше. Проверьте данные NREL или местные метеорологические данные. Всегда проводите анализ затенения (деревья, здания, соседние полюса) и отдавайте предпочтение модулям, обращенным на юг (Северное полушарие), с наклоном, оптимизированным для годовой инсоляции. Даже небольшое, постоянное затенение может непропорционально снизить выработку энергии.

Условия окружающей среды и экологические ограничения

Необходимо документировать экстремальные температуры, влажность, воздействие солевого тумана (для прибрежных зон), пыль и ожидаемый риск вандализма/кражи. Эти факторы влияют на выбор батарей, степень защиты корпуса (минимум IP65 для корпусов светильников; корпуса с вентиляционными клапанами для защиты от резких перепадов температуры) и защиту от коррозии для опор и кронштейнов. В муниципальных проектах в прибрежных зонах следует указывать покрытия морского класса и крепежные элементы из нержавеющей стали.

Расчет размеров системы и проектирование освещения: соответствие характеристик стандартам и потребностям.

Правильный подбор размеров гарантирует, что муниципальные системы уличного освещения на солнечных батареях будут соответствовать целевым показателям освещенности, равномерности освещения и времени работы, обеспечивая при этом надежную автономность в пасмурную погоду.

Определите требования к освещению и стандартные справочные материалы.

Для определения требуемой горизонтальной/вертикальной освещенности и равномерности освещения на дорогах, велосипедных дорожках и пешеходных зонах используйте местные нормы и международные стандарты (IES RP-8, CIE 115). Например, для второстепенных дорог обычно требуется средняя горизонтальная освещенность от 5 до 15 люкс в зависимости от классификации. Используйте моделирование освещения (DIALux, AGi32) для установки светового потока и расстояния между опорами.

Энергетический бюджет и расчет размеров фотоэлектрических систем

Начните с энергетического баланса: рассчитайте мощность светильника (Вт) × количество часов в сутки × количество опор = суточное потребление в Вт·ч. Добавьте вспомогательные нагрузки (контроллеры, датчики, средства связи). Энергия, вырабатываемая фотоэлектрической батареей (Вт·ч/сутки), должна превышать потребление, деленное на КПД системы и коэффициенты снижения мощности (коэффициент производительности модуля, потери в проводке, пыль). Предусмотрите запас прочности в 10–20% на случай прогнозируемого снижения мощности.

Расчет необходимой емкости батареи — пример расчета

Используйте консервативный метод проектирования. Пример для одного столба:

• Светильник: светодиодный 60 Вт, среднее время работы: 12 часов/ночь → 720 Вт·ч/день
• Вспомогательные ресурсы: 20 Вт·ч/день → всего 740 Вт·ч/день
• Требуемое время автономной работы: 3 дня (в периоды длительной облачности).
• Системное напряжение: 12 В; Глубина разряда (DoD): 80% для LiFePO4, 50% для свинцово-кислотных аккумуляторов.

Емкость батареи (Ач) = (Вт·ч/день × автономность) / (напряжение системы × глубина разряда × КПД)
Предположим, используется LiFePO4 (глубина разряда 0,8, КПД в оба конца 0,95):
Емкость батареи в Ач = (740 × 3) / (12 × 0,8 × 0,95) ≈ 243 Ач (12 В)

В условиях холодного климата всегда округляйте значения в большую сторону и учитывайте снижение допустимой нагрузки при изменении температуры.

Выбор оборудования: опоры, светильники, фотоэлектрические модули и аккумуляторы.

Выбор надежных и энергоэффективных компонентов имеет решающее значение для долгосрочной успешной работы муниципальных установок уличного освещения на солнечных батареях.

Выбор светодиодных светильников и оптических элементов с учетом потребностей муниципальных солнечных уличных фонарей.

Выбирайте светодиоды с высокой эффективностью системы (≥ 140 лм/Вт для современных уличных светильников), хорошей стойкостью светового потока (L70 ≥ 60 000 часов) и соответствующей цветовой температурой (2700–4000K для улиц, обычно 3000–4000K). Оптика должна обеспечивать необходимое распределение света (тип II/III/IV) для оптимизации расстояния между опорами и равномерности освещения.

Фотоэлектрические модули и разъемы

Используйте модули с подтвержденной гарантией (гарантия производительности ≥ 25 лет), тип фотоэлектрических элементов должен быть монокристаллическим или PERC с закаленным стеклом и ячейками, устойчивыми к деградации под воздействием солнечного излучения. Укажите противовзломные крепежные элементы для монтажа панелей, антибликовое покрытие для повышения выработки энергии и разъемы, совместимые с MC4, с УФ-стойкой оболочкой кабеля.

Химический состав батарей — сравнительная таблица

Источники: сводные данные IRENA и Battery University; литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LiFePO4) все чаще используются в муниципальном уличном освещении благодаря преимуществам в сроке службы и низким затратам на техническое обслуживание.

Фундамент, установка опор и меры защиты от кражи.

Правильный механический монтаж обеспечивает безопасность, стабильность и долговечность муниципальных солнечных уличных фонарей.

Проектирование фундамента

Используйте геотехническую информацию для проектирования фундаментов (монолитные, с болтовым креплением или свайные фундаменты с прямым заглублением в зависимости от грунта). Учитывайте ветровую нагрузку (в соответствии с местными нормами), глубину заглубления опоры и динамические нагрузки (вибрационные и сейсмические, где это применимо). Анкерные болты должны быть правильно загерметизированы с заданным моментом затяжки, а для предотвращения несанкционированного вмешательства должны использоваться защитные пластины.

Выбор опор, высота и расстояние между ними.

Выберите высоту опоры и длину кронштейна в соответствии с фотометрическими требованиями. Типичные установки на муниципальных дорогах используют опоры высотой 6–12 м; более высокие опоры уменьшают количество опор, но увеличивают размер фотоэлектрической батареи и усложняют замену светильников. Убедитесь, что номинальная скорость ветра для опоры и кронштейна ≥ местной скорости ветра с периодом повторяемости 50 лет плюс запас.

Противоугонная система и заземление

В местах, где часто происходят кражи, используйте защищенные от взлома крепежные элементы, запираемые батарейные отсеки, GPS-метки для учета активов и болтовые фундаменты. Обеспечьте надлежащее заземление в соответствии с национальными электротехническими нормами для защиты от скачков напряжения, вызванных молнией; рассмотрите возможность установки ограничителей перенапряжения в цепях фотоэлектрических панелей и светильников.

Электрическая интеграция: контроллеры, проводка и дистанционное управление.

Передовые методы работы с электрическими подсистемами позволяют максимально увеличить выработку энергии и продлить срок службы компонентов в муниципальных сетях уличного освещения на солнечных батареях.

Контроллеры заряда и MPPT против ШИМ

Для большинства установок следует выбирать контроллеры MPPT (отслеживание точки максимальной мощности) — они увеличивают выработку энергии на 10–30% по сравнению с ШИМ-контроллерами, особенно в холодном климате или при частичном затенении. Контроллеры должны поддерживать программируемые графики освещения, профили затемнения (например, от 100% сумерек до 80%, затем затем до 50%) и иметь встроенную защиту (от обратной полярности, перезарядки, температурной компенсации).

Стандарты электропроводки и защиты

Используйте устойчивые к УФ-излучению кабели с двойной изоляцией, рассчитанные на минимальное падение напряжения (целевое значение ≤3%). Включите предохранители/автоматические выключатели с номинальным напряжением постоянного тока, защиту от перенапряжения как со стороны фотоэлектрических панелей, так и со стороны нагрузки, и промаркируйте все кабельные каналы. Для распределенных муниципальных систем обеспечьте единообразную цветовую кодировку проводов и документацию для будущего обслуживания.

Дистанционный мониторинг и интеллектуальное управление

Внедрите контроллеры с поддержкой IoT и возможностью передачи данных по GSM/LoRaWAN/NB-IoT для отслеживания выработки энергии, уровня заряда батареи, состояния ламп и оповещений о неисправностях. Дистанционное регулирование яркости, обновление расписания и обновление прошивки сократят количество сервисных визитов и позволят проводить прогнозируемое техническое обслуживание. Выбирайте платформы с защищенными данными и возможностью обновления по беспроводной сети (OTA).

Ввод в эксплуатацию, тестирование и приемка муниципальных проектов уличного освещения на солнечных батареях

Комплексная пусконаладка гарантирует соответствие систем требованиям контракта и снижает количество отказов на ранних этапах эксплуатации.

Контрольный список ввода в эксплуатацию

• Проверьте соответствие монтажа проектной документации: ориентация и наклон фотоэлектрических панелей, прокладка кабелей, момент затяжки механических крепежных элементов.
• Электрические испытания: проверка полярности, сопротивления изоляции, целостности цепи, работоспособности защиты от перенапряжения.
• Функциональные тесты: запустите симуляцию на всю ночь (или включите ее), чтобы проверить время работы, этапы затемнения и настройки контроллера.
• Фотометрический тест: измерение освещенности по центральной линии и проверка коэффициентов равномерности в соответствии с проектом.
• Тестирование сети: проверка подключения для удаленного мониторинга и подтверждение срабатывания сигнализации.

Передача документации и обучение

Предоставьте исполнительную документацию, технические характеристики компонентов, схемы электропроводки и графики технического обслуживания. Обучите муниципальный персонал по техническому обслуживанию безопасному обращению с батареями, поиску и устранению неисправностей контроллеров и графикам очистки.

Эксплуатация, техническое обслуживание и управление жизненным циклом

Плановое техническое обслуживание позволяет максимально увеличить время безотказной работы и снизить общую стоимость владения муниципальными солнечными уличными фонарями.

Плановые работы по техническому обслуживанию

• Ежеквартально: визуальный осмотр, затягивание крепежных элементов, очистка фотоэлектрических модулей, если накопление пыли приводит к потере более 2–5% их массы.
• Ежегодно: проверка состояния батареи (тест емкости), обновление прошивки, повторная фотометрическая оценка в случае роста деревьев или изменения дорожной инфраструктуры.
• При необходимости: замена израсходованных расходных материалов (предохранителей, уплотнений), ремонт поврежденного вандалами оборудования, повторное нанесение антикоррозийного покрытия.

Мониторинг производительности и управление ключевыми показателями эффективности

Отслеживайте ключевые показатели эффективности (KPI): время безотказной работы (%), среднее время ремонта (MTTR), количество циклов зарядки/разрядки батареи, выработку энергии на одну опору и затраты на техническое обслуживание на одну опору в год. Используйте данные для уточнения спецификаций закупок и правил проектирования для будущих внедрений.

Стандарты, безопасность и соответствие нормативным требованиям для муниципальных решений в области уличного освещения на солнечных батареях.

Соответствие требованиям демонстрирует надежность и снижает юридические риски и риски безопасности при муниципальных закупках.

Основные стандарты и сертификаты

Указывайте соответствие продукции соответствующим стандартам: IEC 60598 (светильники), IEC 61215 / IEC 61730 (фотоэлектрические модули), IEC 62133 / UN 38.3 (транспортировка батарей/безопасность), UL 1598/UL 8750 (безопасность светильников/светодиодов в США), а также системные испытания для определения степени защиты IP/IK. Сертификаты (CE, UL, BIS, CB, SGS, MSDS) и системы управления качеством ISO 9001 свидетельствуют о надежности производственных процессов и процессов контроля качества.

Почему стоит выбрать проверенного поставщика: Пример компании GuangDong Queneng Lighting Technology Co., Ltd.

Сотрудничество с опытным производителем и системным интегратором снижает риски и сокращает время ввода в эксплуатацию для муниципальных клиентов, выбирающих решения по установке уличного освещения на солнечных батареях.

Профиль и возможности Квененга

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 батареях для наружного освещения, проектировании световых проектов и мобильном светодиодном освещении. Queneng выступает в качестве аналитического центра по разработке решений в области солнечного освещения и после многолетней работы стала официальным поставщиком для компаний, котирующихся на бирже, и инженерных проектов.

Качество, сертификация и НИОКР

Компания Queneng выделяет опытную команду разработчиков, современное оборудование и строгие системы контроля качества. Компания сертифицирована по стандарту ISO 9001 и прошла аудит TÜV, имея международные сертификаты, включая CE, UL, BIS, CB, SGS и MSDS. Эти документы подтверждают соответствие требованиям муниципальных закупок.

Конкурентные преимущества и ассортимент продукции

К сильным сторонам компании Queneng относятся комплексные возможности проектирования, инженерная поддержка на местах и ​​ассортимент продукции, разработанный специально для муниципальных проектов: солнечные уличные фонари, солнечные прожекторы, солнечные светильники для газонов, солнечные столбовые светильники, солнечные фотоэлектрические панели и солнечные садовые светильники. Их подход сочетает в себе надежное оборудование, тестирование на системном уровне и контроллеры с возможностью удаленного управления, что позволяет снизить общие затраты на протяжении всего жизненного цикла.

Как Квененг поддерживает муниципальные проекты

Компания Queneng предоставляет комплексные услуги «под ключ», начиная от оценки участка и фотометрического проектирования и заканчивая поставкой, консультированием по установке, поддержкой при вводе в эксплуатацию и договорами на послепродажное обслуживание. Для муниципалитетов, ищущих проверенных, соответствующих стандартам поставщиков для развертывания солнечных уличных фонарей, эти комплексные возможности снижают административную нагрузку и технические риски.

Часто задаваемые вопросы об установке муниципальных солнечных уличных фонарей

1. Как долго служат муниципальные системы уличного освещения на солнечных батареях?

Срок службы светодиодных светильников обычно составляет 50 000–100 000 часов (согласно спецификации L70), гарантия на фотоэлектрические модули составляет 25 лет (при ≈80% выходной мощности), а литий-железо-фосфатные батареи обычно обеспечивают 5–10 лет работы в зависимости от циклов и температуры. Срок службы системы в целом зависит от технического обслуживания и условий окружающей среды.

2. Каков типичный срок окупаемости муниципальных уличных фонарей на солнечных батареях?

Срок окупаемости сильно варьируется в зависимости от экономии затрат на электроэнергию, плотности установки и режима технического обслуживания. В регионах с высокими тарифами на электроэнергию или отсутствием надежной электросети срок окупаемости может составлять 3–7 лет. Для получения точных оценок необходимо включить затраты на техническое обслуживание и замену в анализ стоимости жизненного цикла.

3. Могут ли солнечные уличные фонари работать в течение длительных периодов облачности?

Да — за счет правильного расчета времени автономной работы от батареи (обычно 2–5 дней), использования энергоэффективных светодиодов, а также применения MPPT-контроллеров и интеллектуальных стратегий диммирования. Точные данные о локальной освещенности и разумное планирование времени автономной работы имеют важное значение.

4. На какие работы по техническому обслуживанию муниципалитетам следует закладывать средства в бюджет?

Заложите в бюджет расходы на периодические проверки, очистку модулей (если есть проблема с пылью или птичьим пометом), последующую замену батарей (каждые 5–10 лет в зависимости от типа батареи) и внеплановый ремонт. Удаленный мониторинг может снизить трудозатраты за счет возможности проведения технического обслуживания по состоянию.

5. Надежны ли автономные солнечные уличные фонари от кражи и вандализма?

Риск существует, но меры по его снижению включают в себя защиту от несанкционированного доступа через защитные кожухи, утопленные или запираемые батарейные отсеки, GPS-отслеживание активов, противоугонные крепежные элементы, болтовое крепление фундамента и программы взаимодействия с местным сообществом. При проектировании следует учитывать местные особенности риска.

Контакты и информация о продукции

Для получения поддержки в проектировании, подборе компонентов или коммерческих предложений по решениям для муниципальных солнечных уличных фонарей, свяжитесь с компанией GuangDong Queneng Lighting Technology Co., Ltd., чтобы обсудить оценку объекта, варианты продукции и услуги «под ключ». Посетите веб-сайт компании или запросите коммерческое предложение, чтобы оценить такие продукты, как солнечные уличные фонари, солнечные прожекторы, солнечные светильники для газонов, солнечные столбовые светильники и солнечные фотоэлектрические панели, разработанные с учетом потребностей муниципалитетов.

Ссылки

• Данные NREL по фотоэлектрическим мощностям и солнечной энергии — Национальная лаборатория возобновляемой энергии. Доступно по адресу: https://pvwatts.nrel.gov/ (дата обращения: 10.12.2025)
• IRENA — Отчеты об анализе хранения энергии и жизненного цикла батарей. https://www.irena.org/ (дата обращения: 2025-11-20)
• Справочник по освещению IES и рекомендации RP-8 по дорожному освещению — Общество инженеров-светильников. https://www.ies.org/ (дата обращения: 05.10.2025)
• Стандарты IEC: IEC 61215, IEC 61730 (фотоэлектрические системы) и IEC 60598 (светильники). https://www.iec.ch/ (дата обращения: 12.09.2025)
• Battery University — Сравнение литий-ионных и свинцово-кислотных аккумуляторов. https://batteryuniversity.com/ (дата обращения: 30.08.2025)
• Транспортные испытания батарей ООН (ООН 38.3). https://unece.org/ (дата обращения: 15.07.2025)