Comment concevoir des lampadaires solaires à LED

Les lampadaires solaires à LED sont composés de cellules photovoltaïques, d'éoliennes, de batteries de stockage, de contrôleurs, d'onduleurs, de lampes LED, de supports de fixation et de mâts. Selon leur configuration, on distingue les systèmes hybrides éolien-solaire, les systèmes complémentaires au réseau et les systèmes autonomes.

Compte tenu des contraintes liées à des facteurs tels que la densité de répartition de la lumière solaire, la durée d'éclairage, une météo nuageuse persistante, la neige et la pluie, etc., la capacité des panneaux photovoltaïques ou des batteries de stockage est généralement calculée avec précision, et l'énergie complémentaire éolienne, solaire ou provenant du réseau électrique est utilisée pour garantir les besoins en éclairage du projet.

Lors de la conception ou de la définition du plan d'éclairage public solaire à LED, les composants doivent être conformes aux normes nationales en vigueur. En l'absence de norme nationale, ils doivent être mis en œuvre conformément aux normes CEI, aux normes industrielles, aux normes d'alliance ou aux normes d'entreprise afin de garantir la sécurité et la performance du produit.

Les modules photovoltaïques doivent être conformes à la norme GB/T 9535-2006 « Conception, évaluation et finalisation des modules photovoltaïques en silicium cristallin pour applications au sol ». Les batteries plomb-acide fixes à régulation par soupape doivent être conformes aux exigences correspondantes de la série de normes GB/T 19638. Les batteries plomb-acide doivent être conformes aux exigences correspondantes de la série de normes GB/T 19639. Le contrôleur et l'onduleur doivent être conformes à la norme GB/T 26849-2011 « Exigences de performance des dispositifs de commande électronique pour l'éclairage photovoltaïque solaire ». Conformément à la norme 7000.5, les composants tels que les mâts d'éclairage et les supports de fixation doivent être conformes aux exigences de l'article 6.5 de la norme GB 24460-2009.

1. Cellule solaire

Le PV est un composant semi-conducteur photoélectrique qui convertit l'énergie lumineuse en énergie électrique par effet photoélectrique ou effet photochimique, et peut produire une tension et générer un courant lorsqu'il existe un circuit, et possède une certaine résistance à la corrosion, à la pluie, à la grêle et au vent.

Le contrôleur est l'élément central du lampadaire solaire à LED. D'une part, il gère la charge et la décharge de la batterie afin de la protéger contre la surcharge. D'autre part, il ajuste le mode de fonctionnement de la batterie en fonction des variations de l'ensoleillement photovoltaïque et de la charge. Enfin, il distribue l'énergie électrique de la batterie aux LED alimentées par un courant constant.

2, batterie

La batterie sert de système de stockage d'énergie pour le lampadaire solaire à LED. Le système photovoltaïque convertit l'énergie lumineuse reçue en énergie électrique, la stocke dans la batterie et alimente le lampadaire à LED en cas de besoin.

Une batterie individuelle est généralement protégée contre les anomalies telles que les surtensions, les sous-tensions et les surchauffes, ainsi que contre les surcharges, les décharges excessives et les surintensités. Lors de la charge, elle régénère la matière active (stockage de l'énergie électrique sous forme d'énergie chimique). Lors de la décharge, l'énergie chimique est convertie en énergie électrique.

3. Contrôleur

Le contrôleur est l'élément central du lampadaire solaire à LED. D'une part, il gère la charge et la décharge de la batterie afin de la protéger contre la surcharge. D'autre part, il ajuste le mode de fonctionnement de la batterie en fonction des variations de l'ensoleillement photovoltaïque et de la charge. Enfin, il distribue l'énergie électrique de la batterie aux LED alimentées par un courant constant.

Le contrôleur joue un rôle essentiel dans la continuité et la stabilité du système et doit être conforme à la norme nationale GB/T 26849, qui exige que le courant à vide maximal ne dépasse pas 1 % du courant nominal afin de garantir une faible consommation d'énergie. Le contrôleur et le coordinateur, dotés d'une fonction de contrôle intelligent, utilisent la communication sans fil ou la technologie des courants porteurs en ligne (CPL) pour former un réseau. Ce réseau permet de collecter en temps réel les données relatives à l'éclairage public LED et aux conditions environnementales, de les analyser et de les traiter, puis d'envoyer des instructions de contrôle en fonction de l'état de l'éclairage public LED et de la consommation d'énergie électrique. Ainsi, la mise en réseau permettra une surveillance et un contrôle intelligents de l'éclairement et de la distribution d'énergie électrique de l'éclairage public LED. Ce système, basé sur la mise en réseau sans fil et les systèmes de contrôle intelligents, transformera le système actuel de contrôle décentralisé et indépendant de l'éclairage public solaire LED.