¿ Cuántos LED necesita una luz solar de calle?
¿ Cuántos LED necesita una luz solar de calle?
Respuesta corta: el recuento es el número incorrecto para especificar: los lúmenes y vatios totales son los correctos. El mismo accesorio de 30 W puede transportar 24 emisores de alta eficacia o 96 baratos y arrojar la misma luz. cantidad de LED es un detalle de implementación que los fabricantes eligen después de que se fija el diseño óptico y térmico, lo que lo convierte en el parámetro más fácil de inflar en una hoja de datos.
Lo que el conde realmente te dice
Un LED es un dispositivo semiconductor que convierte la energía eléctrica en luz, con salida direccional y baja generación de calor por emisor. cuenta × lúmenes por emisor a su corriente de impulsión. Nada en esa fórmula hace que un conteo más grande sea mejor. Un dispositivo de 96 emisores que ejecuta cada emisor a baja corriente puede parecer impresionante en el papel, mientras que un dispositivo de 24 emisores con mejores emisores puede ser más eficiente. Lo realiza en el camino.
La cita que rechazamos con mayor frecuencia es un comprador que compara dos accesorios por recuento de LED. Esa comparación no mide nada excepto cómo cada fábrica construyó su matriz.
La cadena de especificaciones que realmente decide el conteo
En nuestra lista de materiales, el conteo cae de una cadena que comienza en la carretera:
- Objetivo de iluminancia y uniformidad en la calzada, a partir del cálculo de iluminación.
- Lúmenes requeridos en el objetivo , que establece los lúmenes del accesorio después de las pérdidas ópticas (lente, cubierta, suciedad).
- Selección del emisor -eficacia y binning en la corriente de accionamiento prevista.
- Count , la última línea, elegida para alcanzar el objetivo de flujo dentro del presupuesto térmico.
Los pasos 1 y 2 son de ingeniería; el paso 4 es aritmético.Un proveedor que lidera con el conteo está vendiendo la última línea de esa cadena.
Donde la cuenta realmente importa
Tres limitaciones reales atan las manos del diseñador:
- Densidad térmica. Los emisores apiñados en una placa pequeña se calientan en la unión, y la temperatura de la unión reduce tanto la salida como la vida útil. La gestión de la disipación de calor es la razón por la cual un buen accesorio extiende los emisores en lugar de empaquetarlos.
- Ejecutar cada emisor por debajo de su corriente nominal mejora la eficacia y la vida útil, pero exige más emisores para el mismo flujo: más costo, más juntas de soldadura, más lugares para fallar.
- Matemáticas de redundancia. Con muchos emisores, un diodo muerto es invisible.Ese es el argumento genuino para contar más altos.Pero tenga en cuenta lo que se documenta: un controlador fallido mata a los 96 emisores a la vez, y el controlador es la parte que realmente falla.
Qué preguntar en lugar de contar los LEDs
Cuatro preguntas que separan un diseño real de una matriz de marketing:
- ¿ Cuáles son los lúmenes entregados a la temperatura de funcionamiento -no la cifra de laboratorio de 25 ° C?
- ¿ Qué corriente de accionamiento funciona en cada emisor , y cuál es la vida útil nominal en esa corriente?
- ¿ Cómo se mueve el calor desde la placa a la carcasa , y cuál es la temperatura de la unión a la salida nominal?
- Si un emisor falla,¿ cómo se ve la carretera y cómo se reemplaza al conductor?
Para ejecutar el cálculo de iluminación usted mismo , utilice nuestra herramienta de diseño de iluminación ; para accesorios completos donde el conteo , la óptica y el diseño térmico ya están resueltos , consulte nuestra línea farolas solares todo en uno .
La configuración que usamos como referencia .
Aquí está la especificación común para carreteras residenciales , estacionamientos y áreas públicas pequeñas : la clase de unidad donde la presión de los precios es real y la sobreespecificación es el error habitual :
| El tema | Configuración de referencia |
|---|---|
| El panel solar | 40 W monocristalino |
| Salida LED | ≈ 4.000 lúmenes (≈ 40 W de potencia LED) |
| Batería | 3.2 V 36 Ah LiFePO (fosfato de hierro y litio) , ≈ 115 Wh |
| Temperatura de color | 4.000 K blanco neutro |
| El control | Cuatro niveles de brillo , controlador de carga MPPT (Maximum Power Point Tracking) , sensor de movimiento PIR (infrarrojo pasivo) |
Esta unidad no es la más brillante del mercado , y no está destinada a serlo . Está construida para funcionar todas las noches del año con un sol promedio . El sensor PIR eleva la salida al 100% cuando alguien pasa y la deja caer cuando el área está vacía , que es de donde proviene la mayor parte del ahorro de energía nocturno .
El presupuesto de energía , línea por línea
Entrada . En un día soleado el panel entrega aproximadamente 40 W × 4.5 horas pico de sol × 0.85 eficiencia del sistema ≈ 153 Wh por día . Ese 0.85 cubre las pérdidas de conversión , cableado y controlador ; es el número que usamos para presupuestar , y un día nublado puede reducirlo a la mitad .
Almacenamiento . 3.2 V × 36 Ah = 115 Wh utilizables antes del corte de baja tensión . Tenga en cuenta el margen : el ingreso diario (153 Wh) excede el almacenamiento (115 Wh) , que es normal : el excedente lleva al sistema a través de cortos períodos de mal tiempo .
Gasto . Los cuatro niveles de brillo dibujan aproximadamente :
| Nivel de Brillo | Potencia Draw |
|---|---|
| El 100% | Los 40 W |
| El 70% | El 28 W |
| El 50% | por 20 W |
| El 30% | El 12 W |
Ejecute la aritmética antes que cualquier otra cosa : a pleno brillo , una batería de 115 Wh se vacía en 2.5 a 3 horas . Un ciclo de trabajo nocturno es físicamente imposible al 100% en este hardware . Cualquier hoja de especificaciones que prometa lo contrario se está atenuando sin decirle o citando una batería mucho más grande .
El programa de atenuación que hace que 113 Wh duren la noche
Nuestro programa predeterminado para una noche de 8 horas en la unidad de referencia :
- Horas 1 - 2 después de la puesta del sol : 50% de brillo . La actividad peatonal alcanza su punto máximo justo después del anochecer . Dos horas a 20 W ≈ 40 Wh : luz suficiente para ser útil , lo suficientemente moderada para proteger el presupuesto .
- Horas 3 - 6 : 30% . El tráfico disminuye ; la visibilidad de fondo es lo que importa . Cuatro horas a 12 W ≈ 48 Wh .
- Horas 7 - 8 : modo de movimiento , 30% en espera con 100% en el gatillo . Si el movimiento está activo alrededor de una hora en total , el escenario cuesta aproximadamente 25 Wh .
Total: Los 2 Wh restantes son deliberados: el horario está ajustado para que se sitúe justo por debajo de la capacidad, por lo que un solo día de sol deficiente no produce una noche oscura.En nuestra experiencia, el horario importa más que los emisores: dos unidades con paneles y baterías idénticos pueden diferir en horas de funcionamiento dependiendo de cómo gaste energía el controlador.
Por qué agregar LEDs no agrega luz
Si duplica el número de emisores con la misma corriente de unidad, obtiene los mismos lúmenes de más piezas, más calor y una mayor tasa de fallas. Si duplica la potencia de la unidad, obtiene más luz y una batería que se vacía antes de la medianoche. El número que rastrea el costo y el rendimiento juntos es la eficacia, lúmenes por vatio: a 100 lm/W, 40 W compra 4,000 lúmenes; a 70 lm/W la misma luz cuesta 57 W y todo el presupuesto anterior colapsa. Cuando cotizamos, especificamos por lúmenes y lm/W primero, luego dimensionamos el bucle de energía para que coincida.
Lo que esta guía no cubre
No cubre la selección de lentes y distribución (consulte nuestra guía de distribución de lentes y luz), el tamaño del controlador de carga o la selección de la batería.
- -El