Quando falamos da cidade à noite, a iluminação pública é parte essencial. Nos últimos anos, o conceito de sustentabilidade ambiental tem ganhado cada vez mais popularidade, e a iluminação pública solar tem atraído muita atenção. Para garantir que essa iluminação pública seja eficiente e iluminando as ruas de forma confiável à noite, é preciso considerar diversos parâmetros importantes, como a potência das lâmpadas, a potência dos painéis fotovoltaicos, a capacidade da bateria e a estabilidade do controlador. O projeto e a configuração do sistema de iluminação pública solar são fatores cruciais, pois determinam se a rua será iluminada de forma adequada e permanente.
Por que devemos prestar atenção aos parâmetros da iluminação pública solar?
Os painéis solares estão relacionados à capacidade de captação de energia, ou seja, ao tempo necessário para carregar completamente a bateria com luz solar efetiva. A capacidade da bateria LiFePO4 deve ser considerada para garantir que a luminária pública possa funcionar continuamente durante a noite. Esses parâmetros e componentes dos sistemas de iluminação pública solar, se configurados de forma inadequada, afetarão o funcionamento normal do sistema. Por exemplo, se a capacidade dos painéis solares e da bateria for insuficiente, as luminárias públicas podem não conseguir suprir a demanda de energia à noite. Por outro lado, uma compreensão aprofundada desses parâmetros pode ajudar a criar sistemas de iluminação pública solar eficientes, racionais e sustentáveis, que proporcionem iluminação urbana confiável.
Calcule o total de watts-hora por dia para a iluminação pública.
O total de watts-hora representa a energia elétrica consumida por um sistema de iluminação pública solar diariamente, o que afeta diretamente a capacidade da bateria e a potência selecionada do painel solar. Para calcular o consumo diário de energia (total de watts-hora) de um poste de iluminação pública, é necessário conhecer dois fatores principais: a potência (em watts) da luminária em diferentes períodos e o número de horas de funcionamento em cada período. A fórmula para calcular o total de watts-hora por dia é a seguinte: Total de watts-hora por dia = Consumo de energia elétrica (W) × Número de horas de funcionamento em cada período. Por exemplo, considerando um poste de iluminação pública com potência de 100W que funciona 12 horas por dia, sendo as primeiras 5 horas com 100% da potência e as últimas 7 horas com 50% da potência, o total de watts-hora diários é calculado da seguinte forma: Total de watts-hora diários = 100W × 5 horas + 50W × 7 horas = 850 watts-hora (Wh). Os resultados dos cálculos podem ser usados nas seções seguintes para determinar a capacidade da bateria e a potência do painel solar necessárias para o poste de iluminação solar.
Bateria de sistemas de iluminação pública solar – capacidade
O tipo de bateria recomendado para uso em sistemas fotovoltaicos solares é a bateria de ciclo profundo. As baterias de ciclo profundo são projetadas para recarga rápida após serem descarregadas a baixos níveis de energia ou para carga e descarga contínuas por muitos anos. A bateria deve ser grande o suficiente para armazenar energia suficiente para alimentar a iluminação pública de LED à noite e em dias nublados. Os sistemas de iluminação pública solar geralmente utilizam baterias de lítio (LiFePO4). Elas têm vida útil relativamente longa, boa segurança e alta eficiência.
Calcule o total de watts-hora consumidos pela luminária por dia. Calcule a eficiência de conversão do sistema em 95%. Calcule a profundidade de descarga da bateria. Para baterias de lítio, a eficiência é calculada em 95%. Calcule o número de dias de operação autônoma (ou seja, o número de dias que o sistema precisa operar sem painéis fotovoltaicos para gerar eletricidade). Capacidade da bateria necessária (Wh) = Total de watts-hora (por dia) x Dias de autonomia / 0,95 / Profundidade de descarga da bateria de ciclo profundo.
Estudo de caso E-LITE sobre sistemas de iluminação pública solar
Atualmente, nosso cliente está trabalhando em um projeto de iluminação pública solar. O cliente necessita de luminárias solares de 115W, que não requerem sensores e utilizam dimerização PWM, mas precisam de um sistema de dimerização por períodos definidos. O funcionamento específico por períodos é o seguinte: o primeiro período é de 100% de potência, com duração de 5 horas; o segundo período é de 50% de potência, com duração de 7 horas; e há necessidade de iluminação apenas durante a noite. Tempo de insolação (carregamento).
A via tem 8 metros de largura, com calçadas de 1,5 metros em ambos os lados. O poste de iluminação tem 10 metros de altura, o comprimento do balanço é de 1 metro e a distância entre o poste e o meio-fio é de 36 metros, atendendo aos requisitos do nível de iluminação M2. De acordo com os resultados da simulação de iluminação da E-LITE, a série Omni de 115W mostrou-se muito adequada.
Watt-hora de
Com base nas condições do projeto, calculamos o consumo real de energia da seguinte forma:
Consumo total de iluminação pública = (115 W x 5 horas) + (57,5 W x 7 horas) = 977,5 Wh/dia
Capacidade de
Dependendo da situação do projeto, visto que o número de horas de trabalho se refere apenas a uma noite, traduzimos esse requisito de energia.
A capacidade da bateria, considerando a voltagem do nosso sistema de baterias, é de 25,6V.
Capacidade da bateria = Consumo total da iluminação pública 977,5Wh×(0+1)/25,6V/95%/95%=42,3Ah
Conclusão: A capacidade da bateria é de 25,6 V/42 A.
(A capacidade de uma única célula de bateria é de 6 Ah, portanto, 42,3 Ah é arredondado para 42 Ah)
Potência do
1. Capacidade mínima de geração de energia do painel de baterias por dia (a bateria estará totalmente carregada em 6 horas).
25,6 x 42 AH = 1075,2 WH
2. Corrente mínima de geração de energia do painel de baterias
1075,6 Wh/6 h = 179,2 W 3. Eficiência de conversão do sistema: 95%
179,2 W / 95% = 188,63
Com base nos resultados, podemos optar por instalar um módulo de painel solar de 36V/190W (com fator de segurança de carga de 99%) para atender às necessidades energéticas do projeto.
E-Lite Semiconductor Co., Ltd
Email: hello@elitesemicon.com
Site: www.elitesemicon.com
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Data da publicação: 03/09/2024
