Como projetar postes de iluminação pública com energia solar e LED.

Os postes de iluminação pública com energia solar são compostos por células solares, geradores eólicos, baterias de armazenamento, controladores, inversores, luminárias LED, suportes de montagem e postes de luz. De acordo com a combinação de estruturas, eles são divididos em híbridos eólicos-solares, complementares à rede elétrica e independentes.

Devido a fatores como a densidade de distribuição da luz solar, o tempo de iluminação, a ocorrência contínua de nuvens, neve e chuva, etc., a capacidade dos painéis fotovoltaicos ou das baterias de armazenamento é geralmente calculada com precisão, e a energia eólica e solar, ou a energia da rede elétrica, é utilizada como complemento para garantir o atendimento das necessidades de iluminação do projeto.

Ao projetar ou definir o plano de postes de iluminação pública solar em LED, os componentes devem atender aos requisitos das normas nacionais correspondentes. Caso não haja uma norma nacional específica, devem ser implementados de acordo com os requisitos das normas IEC, normas da indústria, normas de alianças ou normas corporativas para garantir que a segurança e o desempenho do produto atendam aos requisitos das normas.

Os sistemas fotovoltaicos devem atender aos requisitos da norma GB/T 9535-2006 'Projeto, Avaliação e Finalização de Módulos Fotovoltaicos de Silício Cristalino para Uso no Solo'. As baterias fixas de chumbo-ácido reguladas por válvula devem atender aos requisitos correspondentes da série de normas GB/T 19638. As baterias de chumbo-ácido devem atender aos requisitos correspondentes da série de normas GB/T 19639. O controlador e o inversor devem atender aos requisitos da norma GB/T 26849-2011 'Requisitos de Desempenho para Dispositivos de Controle Eletrônico para Iluminação Solar Fotovoltaica'. De acordo com a norma 7000.5, componentes como postes de iluminação e suportes de montagem devem atender aos requisitos do Artigo 6.5 da norma GB 24460-2009.

1. Célula solar

O componente fotovoltaico (PV) é um semicondutor fotoelétrico que converte energia luminosa em energia elétrica por meio do efeito fotoelétrico ou fotoquímico, podendo gerar tensão e corrente quando há um circuito em funcionamento, além de apresentar certa resistência à corrosão, chuva, granizo e vento.

O controlador é o componente principal do poste de iluminação pública solar LED. Por um lado, ele controla o carregamento e a descarga da bateria para protegê-la contra sobrecarga. Por outro lado, ele alterna e ajusta o modo de operação do conjunto de baterias de acordo com as variações na incidência solar fotovoltaica e na demanda. Além disso, distribui a energia elétrica da bateria para as lâmpadas LED após atingir uma corrente constante.

2, bateria

A bateria é utilizada como unidade de armazenamento de energia do poste de iluminação pública LED solar. O sistema fotovoltaico converte a energia luminosa recebida em energia elétrica, que é armazenada na bateria e fornece energia elétrica para o poste de iluminação LED quando necessário.

Normalmente, uma única bateria possui proteções contra anomalias como sobretensão, subtensão e sobretemperatura, além de funções de proteção contra sobrecarga, descarga excessiva e sobrecorrente. Durante o carregamento, ela regenera o material ativo da bateria (armazenando energia elétrica como energia química). Durante a descarga, a energia química é convertida em energia elétrica.

3. Controlador

O controlador é o componente principal do poste de iluminação pública solar LED. Por um lado, ele controla o carregamento e a descarga da bateria para protegê-la contra sobrecarga. Por outro lado, ele alterna e ajusta o modo de operação do conjunto de baterias de acordo com as variações na incidência solar fotovoltaica e na demanda. Além disso, distribui a energia elétrica da bateria para as lâmpadas LED após atingir uma corrente constante.

O controlador desempenha um papel fundamental na continuidade e estabilidade do sistema e deve estar em conformidade com a norma nacional vigente GB/T 26849, que exige que a corrente máxima em vazio não exceda 1% da corrente nominal para baixo consumo de energia. O controlador e o coordenador com função de controle inteligente utilizam comunicação sem fio ou tecnologia de transmissão por linha de energia (PLC) para formar uma rede de sistema, captando em tempo real as condições ambientais e de iluminação pública LED, realizando análise e processamento de dados e enviando instruções de controle de acordo com as condições de iluminação pública LED e de energia elétrica. Isso permite o monitoramento e controle inteligentes da iluminância e da distribuição de energia elétrica em iluminação pública LED, após a interconexão em rede. Essa integração transformará o cenário atual de controle descentralizado e independente de luminárias públicas LED solares, utilizando redes sem fio e sistemas de controle inteligente.