Les lampadaires solaires valent-ils la peine d’être choisis parmi de nombreux appareils d’éclairage ?

Savez-vous qu'il existe des lampadaires qui ne nécessitent pas d'alimentation électrique pour fonctionner ? Tout ce dont ils ont besoin, c’est d’un bon soleil pendant la journée pour travailler la nuit. Lampadaires solaires utiliser un système de panneaux solaires, de stockage d’électricité et de systèmes de contrôle pour assurer l’éclairage la nuit. Il permet des systèmes d'éclairage hors réseau dans des zones reculées avec un minimum d'activités de maintenance et d'installation. Ils réduisent également la charge d'éclairage du réseau, ce qui représente  20%  de la consommation nationale.

Les lampadaires solaires ont PWM programmé  ou d'autres contrôleurs qui ajustent la luminosité des LED en fonction de la tension de la batterie, de la date et des données de l'horloge en temps réel. Il s'agit d'un système d'éclairage complet avec stockage d'électricité, convertisseurs d'énergie solaire, contrôleurs, pilotes, éléments d'éclairage et raccords mécaniques.

Types de lampadaires solaires

À mesure que la technologie progresse et que les retours d’information sur les installations de lampadaires solaires s’accumulent, diverses conceptions émergent pour répondre aux conditions du terrain. Les lampes LED ont montré des résultats prometteurs dans les lampadaires solaires. En raison de leurs caractéristiques de lumière directionnelles, ils fournissent la meilleure consommation d’énergie en lumens par watt. Compte tenu de la conception des lampadaires solaires, les fabricants les divisent en quatre grandes catégories:

1  Lampadaires solaires tout-en-un intégrés

Comme leur nom l’indique, ces lampes solaires intègrent tous les systèmes à l’intérieur d’une enceinte. Il comprend le panneau solaire, la batterie, le pilote, le contrôleur, les raccords et le dissipateur thermique. L’installation de luminaires intégrés est simple et pratique, car aucun câblage supplémentaire ni équipement complexe n’est nécessaire. L'intégration des composants est favorable pour les sites où une installation rapide est nécessaire. Ces luminaires disposent d'un système de montage sur poteau pratique avec fixation rapide et connexion électrique. Un professionnel peut installer un lampadaire solaire intégré en moins d’une minute.

L'intégration de plusieurs composants conduit également à un design élégant. Les lampadaires solaires tout-en-un intégrés offrent une esthétique élégante et moderne qui améliore l'attrait visuel des espaces publics. Ces lumières peuvent comporter des capteurs de proximité, des réglages de luminosité et d’excellents indices IP/IK.

2.   Réverbères à énergie solaire de conception modulaire

Et si vous pouviez changer la seule pièce défectueuse de la lampe avec un minimum de démontage et une installation rapide ? Les lampadaires modulaires à énergie solaire offrent une flexibilité en matière de maintenance et de modifications. Un lampadaire solaire modulaire typique aura les composants remplaçables suivants:

● Panneau solaire

● Coque de lampe

● Panneau lumineux LED + lentille optique

● Contrôleur

● Batterie

La conception modulaire permet également une capacité de mise à niveau en quelques étapes simples. Si l'entreprise introduit un nouveau composant plus robuste, l'utilisateur peut facilement le remplacer par un simple démontage et remplacement. Ses capacités modulaires en font un produit idéal qui soutient la durabilité avec un bon rapport coût-efficacité.

3  Réverbères solaires à système divisé

La conception initiale des lampadaires solaires était le système divisé, qui était rentable et fonctionnel. Son approche simple avec des composants séparés permet un remplacement et une mise à niveau faciles. Par rapport aux conceptions modulaires, l’approche du système divisé prend plus de place et présente un encombrement visible sur le plan esthétique.

Le remplacement des composants des lampadaires solaires divisés est plus pratique. L'utilisation de composants non spécialisés permet des modifications dans le cadre du budget. L'acheteur n'est pas limité à utiliser des composants du même fabricant. Cependant, son temps d'installation et sa complexité de câblage sont plus longs que l'approche de conception modulaire.

4  Réverbères solaires à poteaux intégrés

Les lampadaires solaires à poteau intégré sont idéaux pour les applications où une luminance de 3 000 à 9 000 lm est suffisante pour éclairer la rue. Ces lampadaires intègrent le panneau solaire sur la circonférence du poteau. Ils sont également appelés lampadaires à poteaux solaires enveloppés. Tous les composants des lampadaires solaires se trouvent à l’intérieur du poteau, ce qui rend l’ensemble élégant et esthétique.

Ces lumières sont idéales pour les endroits à fort trafic piétonnier ou les attractions touristiques. Cependant, l'acheteur doit tenir compte du coût initial élevé, car ces lampes sont livrées avec un poteau intégré au panneau solaire, des LED, des systèmes de contrôle et une batterie.

Différences entre le lampadaire solaire et le lampadaire normal

Les lampadaires standard et solaires diffèrent par leur esthétique, leur conception, leurs composants et leur application. La sélection de l’une ou l’autre de ces technologies nécessite une évaluation minutieuse de leurs différences et de leurs impacts budgétaires possibles. Voici leurs différences:

●  Conception:  Les lampadaires solaires semblent visiblement encombrants car ils transportent des panneaux solaires et des systèmes de batteries supplémentaires. En comparaison, les lampadaires ordinaires utilisent l’énergie du réseau, réduisant ainsi le nombre de composants.

●  Application:  Les lampadaires normaux conviennent aux endroits dotés d’un réseau énergétique. Les lampadaires solaires sont hors réseau et idéaux pour les zones isolées sans réseau électrique.

●  Coût:  Un lampadaire solaire coûte beaucoup plus cher qu’un lampadaire classique. Cela est principalement dû aux composants ajoutés et à la conception du système de contrôle.

Différences entre le lampadaire solaire et le projecteur solaire

Les lampadaires et projecteurs solaires varient en termes de qualité de fabrication, de luminaires, de diffusion de la lumière et d'application. Les différences sont principalement dues à la conception, qui utilise des composants internes et externes similaires. Voici les principales différences:

●  Conception:  Un projecteur solaire peut avoir un panneau solaire intégré au corps ou installé séparément, à la manière d'un lampadaire solaire. Les lampadaires se concentrent vers le bas avec une directionnalité inférieure à celle des projecteurs, tandis que les projecteurs fournissent un faisceau focalisé sur un objet.

●  Applications:  Les projecteurs solaires éclairent les bâtiments, les terrains de sport, les panneaux d'affichage ou les paramètres de sécurité.

●  Coût:  Les lampadaires solaires nécessitent généralement un budget initial plus élevé car ils nécessitent une conception robuste par rapport aux projecteurs solaires. Leur indice de protection contre les chocs est généralement supérieur à celui de la plupart des projecteurs. Toutefois, des exceptions à ces conditions existent dans les deux types.

Voici un tableau qui résume toutes les différences entre les lampadaires ordinaires, les lampadaires solaires et les projecteurs solaires.:

Caractéristiques d'un lampadaire solaire

Trouver les lampadaires solaires parfaits nécessite d’évaluer leurs spécifications. Comprendre les limites est essentiel pour trouver la compatibilité avec tout projet d’éclairage. Les lampadaires solaires constituent un excellent système d'éclairage hors réseau, mais il est essentiel de trouver le bon fournisseur qui répond aux défis et aux complexités des lampadaires solaires. Jetons un coup d'œil aux principales caractéristiques d'un lampadaire solaire.:

➤   Lumens des lampadaires solaires : luminosité, puissance et puces LED

Lumens et contrôle de la luminosité

Les lumens sont une unité pour mesurer les conditions d'éclairage. Il représente la luminosité de la lumière sous forme numérique. Des lumens plus élevés signifient que la lumière sera plus brillante, mais elle nécessitera également plus de puissance. Les systèmes d'éclairage intelligents modernes utilisent des capteurs d'éclairage et de proximité et des minuteries pour contrôler la luminosité en fonction des exigences environnementales. Ces lampadaires solaires LED avancés ont une durée de vie opérationnelle plus longue et offrent une meilleure batterie de secours grâce à des systèmes de régulation et de contrôle avancés.

Puissance et luminosité des lampadaires

Un lampadaire solaire de 80 watts peut produire 12 800 lumens de lumière en utilisant une conception pouvant produire 160 Lm/W. L'éclairage routier nécessite généralement 10 000 lumens, ce qui fait 80 watts suffisamment élevés pour prendre en charge la luminosité nécessaire pour un temps de réponse et une distance de conscience adéquats du conducteur. Un lampadaire solaire de 20 watts suffit aux piétons sur un trottoir. Un lampadaire solaire typique pour trottoirs comportera des capteurs de proximité pour ajuster la luminosité de l’éclairage en fonction du trafic.

Puces LED et lumens

Les fabricants produisent de nombreux types de puces LED. Les plus populaires et les plus robustes sont le SMD5050 et le SMD3030 de Luxeon, une marque Philips LumiLED. En raison de leur conception de puce et de leurs bonnes caractéristiques de transfert de chaleur, ces puces ont une capacité de production Lm/W exceptionnelle. Assurer les puces LED' ; une bonne qualité de construction et une bonne conception sont essentielles dans la sélection des lampadaires solaires.

➤   Panneau solaire : efficacité, direction et taille

Les panneaux solaires sont l’élément le plus essentiel des lampadaires solaires. Ils fournissent de l'électricité au module d'éclairage via une batterie. Pendant la journée, ils convertissent l’énergie solaire en électricité grâce à des cellules photovoltaïques. Les photons de la lumière du soleil tombent sur le module photovoltaïque et provoquent le déplacement de ses électrons à l'intérieur des cellules photovoltaïques. Cela conduit à générer du courant qui va à la batterie via des fils pour le stockage. Un lampadaire solaire typique de 40 à 80 W aura un panneau solaire de 35 à 65 W pour charger la batterie.

➤   Capacité de la batterie : type et densité énergétique

Il existe de nombreux types de batteries, chacune ayant ses caractéristiques. Le Lithium Li-NCM et le Lithium LiFePO4 sont les deux types de batteries les plus populaires avec des capacités variables. Les types de batteries affectent directement leur capacité à stocker de l’énergie. Cependant, le budget initial et les contraintes d'installation peuvent décider lors de la sélection d'un type. En règle générale, les lampadaires solaires LED haut de gamme seront équipés de l'un ou l'autre de ces deux types de batteries.:

●  Lithium Li-NCM:  L'oxyde de lithium, nickel, manganèse et cobalt est un matériau de cathode de batterie populaire. Le matériau de cathode monocristallin peut atteindre une densité d'énergie volumétrique ultra élevée de plus de 2600 Wh/L  en demi-cellules. Ses propriétés denses en énergie le rendent idéal pour les applications de panneaux solaires où les contraintes d'espace sont vitales.

●  LiFePO4:  Le lithium fer phosphate est une autre batterie compacte adaptée aux lampadaires solaires en raison de ses caractéristiques de densité énergétique de 433 Wh/L (1 170 mAh).  

➤   Temps de sauvegarde : régulation de la luminosité et batterie

Le temps de sauvegarde dépend de diverses autres spécifications d'un lampadaire solaire. Un lampadaire solaire haut de gamme comportera des méthodes de contrôle qui diminuent la luminosité de la LED pendant les périodes de trafic faible ou inexistant. La durée de sauvegarde dépend également de la puce LED, de la capacité de la batterie et de la consommation d'énergie du pilote. En résumé, un moderne Réverbère solaire qui utilise le dernier type de batterie avec des techniques de régulation modernes indiqueront généralement leur autonomie en fonction des niveaux de luminosité. Voici un exemple de lampadaire solaire de chez CHZ:

●  Option 1:  4 heures de pleine puissance et 8 heures de luminosité basée sur un capteur.

●  Option 2:  12 heures avec luminosité basée sur un capteur (100 % de luminosité lorsqu'il est actif, 30 % lorsqu'il n'est pas actif).

Ceux-ci montrent que si la lumière fonctionne en régulation, elle peut fonctionner 12 heures par jour. S'il utilise la pleine luminosité pendant 4 heures, avec de nombreux capteurs de trafic et de proximité pour contrôler la luminosité pendant 8 heures, il peut disposer d'une sauvegarde similaire de 12 heures.

➤   Méthode de contrôle : capteurs et circuits de contrôle

Les fabricants de réseaux de rue solaires déploient diverses méthodes de contrôle pour améliorer la sauvegarde des batteries et répondre aux préoccupations environnementales. Pendant la nuit, lorsque le trafic est faible, les lumières réduiront la luminosité pour garantir que le rythme circadien des humains vivant autour du pâté de maisons ne soit pas perturbé. Un lampadaire solaire contrôle la lumière grâce à des capteurs et des circuits de contrôle:

Capteurs

● Capteur de lumière avec connecteur NEMA

● Détection de mouvement à l'aide de capteurs de proximité

● Capteur de tension de batterie

● Capteur de consommation d'énergie

● Capteur d'inclinaison pour panneau solaire

Circuits de contrôle

● Gradation 0-10V

● Gradation DALI (interface d'éclairage adressable numérique)

● Modulation de largeur d'impulsion (PWM)

Installation et entretien

Les lampadaires solaires durent longtemps et nécessitent un entretien minimal. Tous les composants des lampadaires solaires ne nécessitent aucun entretien. Le seul moment où un entretien devient nécessaire est après la panne d’un élément ou le nettoyage des luminaires. L'installation est également devenue pratique grâce à la maturité de la conception et à l'approche modulaire ou intégrée. Comme les lampadaires solaires ne nécessitent aucune alimentation externe pour fonctionner, ils peuvent être installés en quelques minutes, ne nécessitant qu'une fixation au poteau. Voici l'espérance de vie des deux composants les plus vulnérables:

●  Panneau solaire:  Selon la Solar Energy Industries Association (SEIA), les panneaux solaires durent entre 20 et 30 ans.

●  Batterie:  Une batterie Li-NCM peut durer entre 1 500 et 2 000 cycles de charge-décharge. D’un autre côté, une batterie LiFePO4 a une limite de cycle de charge-décharge de 2 500 à 3 000. Cela se traduit approximativement par 5 à 7 ans si la batterie utilise 80 % de sa charge chaque jour avec 12 heures d'utilisation en mode régulation.

Conclusion

Les lampadaires solaires sont les meilleurs pour les solutions hors réseau et les économies à long terme. Le coût initial peut être élevé, mais en raison de la fiabilité et de la maturité des conceptions modernes, les lampadaires solaires sont en train de devenir l'option incontournable pour la plupart des pays en matière d'éclairage public. Même les zones dotées d'un réseau adoptent également lampadaires solaires . Les lampadaires solaires valent la peine d'être choisis parmi de nombreux autres types de luminaires car ils offrent une efficacité, peu d'entretien, une installation facile et des fonctionnalités de régulation améliorées.