Princípio de funcionamento do sistema de iluminação pública solar

O surgimento da iluminação pública solar facilitou significativamente o acesso à eletricidade em áreas remotas. A potência de pico de uma célula solar é a potência máxima de saída da célula em condições padrão, medida em watts de pico (Wp). A potência de saída de uma célula solar depende da radiação solar, da distribuição da luz solar e da temperatura de operação da célula. Em diferentes horários e locais, a potência de saída da mesma célula solar varia. Ao contrário do que alguns imaginam, a potência nominal de saída de uma célula solar sempre será a mesma, desde que haja luz solar. É comum que células solares artificiais sejam instaladas em locais com pouca luz. Calculando por área, a potência de saída de cada metro quadrado de células solares é de aproximadamente 120W. Com o aumento da eficiência de conversão, a potência de saída também aumenta proporcionalmente. A escolha da potência de saída do módulo de células solares deve ser feita considerando a potência da fonte de luz da lâmpada solar, o tempo de uso e as condições climáticas e geográficas locais. Durante o uso de módulos de células solares, se uma única célula solar for bloqueada por folhas por um longo período, ela aquecerá e será danificada sob forte luz solar, podendo até mesmo danificar todo o módulo. Esse fenômeno é conhecido como efeito de ilha de calor. Para evitar esse efeito, as células solares são geralmente instaladas obliquamente, de modo que sua superfície não fique em contato com nenhuma proteção. Em qualquer sistema de iluminação solar, a qualidade do circuito de controle de carga e descarga afetará diretamente o sucesso ou o fracasso da aplicação do sistema. Como a energia de entrada em um sistema de geração de energia fotovoltaica é extremamente instável, o controle do carregamento da bateria nesse sistema é mais complexo do que o de um controlador de carregamento de bateria comum. Um controlador de células fotovoltaicas de bom desempenho deve possuir diversas funções de proteção, como controle de carga e descarga da bateria, regulação de temperatura, rastreamento de potência máxima, proteção contra sobrecarga, proteção contra descarga excessiva, proteção contra curto-circuito, proteção contra inversão de polaridade, além de funções de comutação automática e ajuste de tempo. Portanto, a operação confiável do sistema é garantida e, ao mesmo tempo, o módulo de célula solar pode gerar de forma inteligente a potência máxima sob diferentes condições de temperatura e irradiação, de modo que o sistema de iluminação tenha alta eficiência. Como o carregamento da bateria do sistema de iluminação solar é fornecido diretamente pela célula solar, a energia obtida não é estável. Todas as baterias com capacidade adequada e desempenho confiável devem ser configuradas para garantir o funcionamento adequado do sistema de geração de energia fotovoltaica. Em sistemas de iluminação fotovoltaica, geralmente são escolhidas baterias de chumbo-ácido sem manutenção. A bateria de chumbo-ácido sem manutenção é um novo tipo de bateria. Ela adota um método totalmente selado, com alta taxa de descarga e características estáveis; não precisa de adição de água; instalação simples, tamanho compacto, instalação horizontal e vertical, e a vida útil esperada é geralmente de 5 a 7 anos. O princípio de selecionar metade da capacidade da bateria é: primeiro, atender aos requisitos de iluminação à noite e armazenar o máximo possível da energia gerada pelos módulos de células solares durante o dia e, ao mesmo tempo, atender à energia elétrica necessária para iluminação à noite em dias chuvosos. Se a capacidade da bateria for muito pequena, não atenderá às necessidades de iluminação noturna. Se a capacidade for muito grande, a bateria ficará em estado de descarga prolongada, o que reduzirá sua vida útil e desperdiçará investimento. De acordo com a situação, a iluminação pública solar pode ser feita com diversas fontes de luz, como lâmpadas economizadoras de energia de 12V DC, lâmpadas de sódio de baixa tensão, lâmpadas de sódio de alta pressão e lâmpadas de indução eletromagnética sem eletrodos. Independentemente da fonte de luz escolhida, seu brilho e potência estão diretamente relacionados, afetando também a configuração do sistema e o custo do investimento. Sob as mesmas condições de iluminação, quanto maior a potência da fonte de luz, maior a área de cobertura, maior a configuração do sistema e maior o custo; quanto menor a potência, menor o brilho, menor a configuração do sistema e menor o custo. Postes e luminárias comuns podem ser usados ​​como opções para iluminação solar. Caso se opte pela solução de instalação direta do módulo de célula solar no poste de iluminação, o suporte do módulo deverá ser projetado de acordo com a área do módulo, e a resistência ao vento do poste também deverá ser considerada. A seleção de luminárias e postes é ampla e geralmente atende aos requisitos de uso e estética.