Cómo diseñar farolas LED solares

Las farolas solares LED se componen de células solares, aerogeneradores, baterías de almacenamiento, controladores, inversores, soportes de montaje y postes de luz. Según la combinación de estructuras, se dividen en híbridos eólico-solares, complementarios a la red eléctrica e independientes.

Limitada por factores como la densidad de distribución de la luz solar, el tiempo de iluminación, el clima nublado continuo, la nieve y la lluvia, etc., la capacidad de la energía fotovoltaica o de la batería de almacenamiento generalmente se calcula con precisión, y se utiliza la energía complementaria de la energía eólica, solar o de la ciudad para garantizar las necesidades de iluminación del proyecto.

Al diseñar o determinar el plan de alumbrado público solar LED, los componentes deben cumplir con los requisitos de las normas nacionales correspondientes. De no existir una norma nacional correspondiente, deben implementarse de acuerdo con los requisitos de las normas IEC, las normas de la industria, las normas de alianza o las normas corporativas para garantizar que la seguridad y el rendimiento del producto cumplan con los requisitos de la norma.

La energía fotovoltaica debe cumplir los requisitos de la norma GB/T 9535-2006 «Diseño, evaluación y finalización de módulos fotovoltaicos de silicio cristalino para uso terrestre». Las baterías de plomo-ácido reguladas por válvula fija deben cumplir los requisitos correspondientes de la serie de normas GB/T 19638. Las baterías de plomo-ácido deben cumplir los requisitos correspondientes de la serie de normas GB/T 19639. El controlador y el inversor deben cumplir los requisitos de la norma GB/T 26849-2011 «Requisitos de rendimiento para dispositivos de control electrónico para iluminación solar fotovoltaica». Según la norma 7000.5, componentes como postes de luz y soportes de montaje deben cumplir los requisitos del artículo 6.5 de la norma GB 24460-2009.

1. Célula solar

PV es un componente semiconductor fotoeléctrico que convierte la energía de la luz en energía eléctrica a través del efecto fotoeléctrico o efecto fotoquímico, y puede generar voltaje y corriente cuando hay un circuito, y tiene cierta resistencia a la corrosión y a la lluvia, al granizo y al viento.

El controlador es el componente principal de la farola solar LED. Por un lado, controla la carga y descarga de la batería para protegerla de sobrecargas. Por otro lado, conmuta y ajusta el modo de funcionamiento de la batería según los cambios en la luz solar y la carga del sistema fotovoltaico. Además, distribuye la energía eléctrica de la batería a las luces LED de carga mediante una corriente constante.

2, batería

La batería se utiliza como unidad de almacenamiento de energía de la farola solar LED. La energía fotovoltaica convierte la energía lumínica efectiva recibida en energía eléctrica y la introduce en la batería para su almacenamiento, proporcionando así energía eléctrica a la farola LED cuando se necesita iluminación.

Generalmente, una batería cuenta con protecciones contra anomalías como sobretensión, subtensión y sobretemperatura, así como contra sobrecarga, sobredescarga y sobrecorriente. Al cargarse, puede regenerar el material activo de la batería (almacenar energía eléctrica como energía química). Al descargarse, la energía química se convierte en energía eléctrica.

3. Controlador

El controlador es el componente principal de la farola solar LED. Por un lado, controla la carga y descarga de la batería para protegerla de sobrecargas. Por otro lado, conmuta y ajusta el modo de funcionamiento de la batería según los cambios en la luz solar y la carga del sistema fotovoltaico. Además, distribuye la energía eléctrica de la batería a las luces LED de carga mediante una corriente constante.

El controlador desempeña un papel clave en la continuidad y estabilidad del sistema, y ​​debe cumplir con la norma nacional vigente GB/T 26849, que exige que la corriente máxima sin carga no supere el 1% de su corriente nominal para un bajo consumo de energía. El controlador y el coordinador con función de control inteligente utilizan comunicación inalámbrica o tecnología de portadora de línea eléctrica para formar una red de sistema, captan en tiempo real las luces de calle LED y las condiciones ambientales, realizan análisis y procesamiento de datos, y envían instrucciones de control según las luces de calle LED y las condiciones de energía eléctrica para lograr luces de calle LED. El monitoreo y control inteligente de la iluminancia y la distribución de energía eléctrica después de la red cambiará la situación actual del control descentralizado e independiente de las luces de calle LED solares, utilizando redes inalámbricas y sistemas de control inteligentes.