Lorsqu'on évoque la ville la nuit, l'éclairage public est un élément incontournable. Ces dernières années, la notion de protection de l'environnement a gagné en popularité et les lampadaires solaires ont suscité un vif intérêt. Afin de garantir un éclairage fiable des routes la nuit, plusieurs paramètres importants doivent être pris en compte, notamment la puissance des lampadaires, la puissance des panneaux photovoltaïques, la capacité des batteries et la stabilité du système de contrôle. La conception et la configuration du système d'éclairage public solaire sont des facteurs clés, car elles déterminent si les routes peuvent être éclairées de manière optimale et permanente.
Pourquoi devrions-nous prêter attention aux paramètres de l'éclairage public solaire ?
Les panneaux solaires sont liés à leur capacité de captation d'énergie, c'est-à-dire au temps nécessaire pour charger complètement la batterie grâce à un ensoleillement efficace. La capacité de la batterie LiFePO4 est essentielle pour assurer un fonctionnement continu de l'éclairage public la nuit. Un paramétrage inadéquat de ces composants et paramètres des systèmes d'éclairage public solaire peut nuire à leur bon fonctionnement. Par exemple, une capacité insuffisante des panneaux solaires et de la batterie peut empêcher l'éclairage public de répondre aux besoins énergétiques nocturnes. À l'inverse, une bonne compréhension de ces paramètres permet de concevoir des systèmes d'éclairage public solaire efficaces, rationnels et durables, garantissant un éclairage urbain fiable.
Calculer la consommation totale en wattheures par jour pour l'éclairage public
La consommation totale en wattheures (Wh) correspond à l'énergie électrique consommée quotidiennement par un système d'éclairage public solaire. Elle influe directement sur la capacité de la batterie et le choix de la puissance du panneau solaire. Pour calculer la consommation énergétique journalière (en Wh) d'un lampadaire, deux facteurs principaux sont nécessaires : la puissance du luminaire à différents moments de la journée et la durée de fonctionnement pendant chaque période. La formule de calcul est la suivante : Consommation totale en Wh = Puissance (W) × Durée de fonctionnement (en heures). Par exemple, pour un lampadaire de 100 W fonctionnant 12 heures par jour (5 heures à pleine puissance et 7 heures à 50 %), la consommation totale en Wh est la suivante : Consommation totale en Wh = 100 W × 5 h + 50 W × 7 h = 850 Wh. Les résultats des calculs peuvent être utilisés dans les sections suivantes pour déterminer la capacité de la batterie et la puissance du panneau solaire nécessaires au lampadaire solaire.
Batterie des systèmes d'éclairage public solaire – capacité
Le type de batterie recommandé pour les systèmes photovoltaïques solaires est la batterie à décharge profonde. Ces batteries sont conçues pour une recharge rapide après une décharge complète ou pour des cycles de charge et de décharge continus pendant de nombreuses années. La batterie doit avoir une capacité suffisante pour alimenter l'éclairage public LED la nuit et par temps nuageux. Les systèmes d'éclairage public solaire utilisent généralement des batteries au lithium (LiFePO4). Elles offrent une durée de vie relativement longue, une sécurité optimale et un rendement élevé.
Calculer la consommation totale en wattheures du luminaire par jour. Calculer le rendement de conversion du système (95 %). Calculer le niveau de décharge de la batterie (95 % pour les batteries au lithium). Calculer le nombre de jours de fonctionnement autonome (c’est-à-dire le nombre de jours pendant lesquels le système doit fonctionner sans panneaux photovoltaïques pour produire de l’électricité). Capacité de batterie requise (Wh) = Consommation totale en wattheures (par jour) x Nombre de jours d’autonomie / 0,95 / Niveau de décharge de la batterie à décharge profonde
Étude de cas E-LITE sur les systèmes d'éclairage public solaire
Actuellement, notre client travaille sur un projet d'éclairage public solaire. Il souhaite utiliser des lampadaires solaires de 115 W, sans capteurs et à variation d'intensité PWM, mais avec une programmation horaire. Le fonctionnement est le suivant : une première période à 100 % d'intensité pendant 5 heures ; une seconde période à 50 % d'intensité pendant 7 heures, pour un éclairage nocturne uniquement.
La chaussée mesure 8 mètres de large, avec des trottoirs de 1,5 mètre de chaque côté. Le mât d'éclairage mesure 10 mètres de haut, la longueur du porte-à-faux est de 1 mètre et la distance entre le mât et le trottoir est de 36 mètres, ce qui répond aux exigences du niveau d'éclairage M2. D'après les résultats de la simulation d'éclairage d'E-LITE, la série Omni de 115 W est parfaitement adaptée.
Watt-heures de
En fonction des conditions du projet, nous avons calculé la consommation électrique réelle comme suit :
Consommation totale d'éclairage public = (115 W x 5 heures) + (57,5 W x 7 heures) = 977,5 Wh/jour
Capacité de
En fonction des spécificités du projet, étant donné que le temps de travail ne concerne qu'une seule nuit, nous traduisons ensuite ces besoins énergétiques en conséquence.
La capacité de la batterie, compte tenu de la tension de notre système de batterie, est de 25,6 V.
Capacité de la batterie = Consommation totale d'éclairage public 977,5 Wh × (0+1) / 25,6 V / 95 % / 95 % = 42,3 Ah
Conclusion : La capacité de la batterie est de 25,6 V/42 A.
(La capacité d'un seul élément de batterie est de 6 Ah, donc 42,3 Ah est arrondi à 42 Ah)
Puissance du
1. Capacité de production d'énergie minimale du panneau de batterie par jour (la batterie sera entièrement chargée en une journée - 6 heures)
25,6 x 42 Ah = 1075,2 Wh
2. Courant de génération d'énergie minimal du panneau de batterie
1075,6 Wh / 6 h = 179,2 W 3. Rendement de conversion du système : 95 %
179,2 W / 95 % = 188,63
Sur la base des résultats, nous pouvons choisir d'installer 1 module de panneau solaire 36V/190W (facteur de charge de sécurité de 99% réservé) pour répondre aux besoins énergétiques du projet.
E-Lite Semiconductor Co., Ltd
Email: hello@elitesemicon.com
Site web : www.elitesemicon.com
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Date de publication : 3 septembre 2024
