オープンソーラーデザイン

ソーラー街路灯には何個のLEDが必要ですか?





ソーラー街路灯には何個のLEDが必要ですか?

lighting design tool 短い答え:カウントは仕様に間違った数です—総ルーメンとワットが正しいものです。 同じ30 Wフィクスチャは、24の高効率エミッタまたは96の安価なエミッタを運び、同じ光を投げることができます。LED数量は、光学および熱設計が固定された後にメーカーが選択する実装の詳細であるため、データシート上で最も膨らませるのが簡単なパラメータになります。

カウントが実際に伝えること

LEDは、電気エネルギーを光に変換する半導体デバイスで、指向性出力とエミッタあたりの発熱が少ないです。フィクスチャ出力は次の製品です。ドライブ流れのエミッタごとの計算×の内腔。その方式の何もより大きい計算をよりよくさせません。低い流れで各エミッタを動かす96エミッタの据え付け品はペーパーで印象的に見える間、よりよいエミッタが付いている24エミッタの据え付け品路上で実行します

私達が最も頻繁に押し戻す引用はLEDの数によって2つの据え付け品を比較するバイヤーである。その比較は各工場がどのように配列を造ったか以外何も測定しない。

実際にカウントを決定するspecチェーン

BOMでは、カウントは道路から始まるチェーンから外れます。

  1. 照明計算から、道路上の目標照度と均一性。
  2. 光学損失(レンズ、カバー、汚れ)の後に据え付け品の内腔を設定するターゲット の必要な内腔。
  3. エミッタの選択 —意図した駆動電流での有効性とビニング。
  4. Count、最後の行で、熱収支内でフラックスターゲットに当たるように選択されます。

ステップ1と2はエンジニアリング、ステップ4は算術です。カウントでリードするサプライヤーは、そのチェーンの最後の行を販売しています。

カウントが本当に重要な場所

デザイナーの手を縛る3つの制約:

  • 熱密度。 小さなボードに混雑したエミッタは接合部でより熱くなり、接合部温度は出力と寿命の両方をカットします。放熱管理は、良い治具がそれらを梱包する代わりにエミッタを広げる理由です。
  • 駆動電流のトレードオフ。 各エミッタを定格電流以下に流すと、効率と寿命が向上しますが、同じフラックスに対してより多くのエミッタが必要になります。
  • 冗長性の計算。 多くのエミッタでは、1つの死んだダイオードは見えません。これは、より高いカウントの真の議論です。しかし、それが何を証明するかに注意してください:故障したドライバは一度に96のエミッタすべてを殺し、実際に故障した部品はドライバです。

LEDを数える代わりに尋ねるべきこと

実際のデザインとマーケティングアレイを分ける4つの質問:

  1. 動作温度で提供されるルーメンは何ですか —25 ° Cの実験室図ではありませんか?
  2. 各エミッタを動かす駆動電流 は何ですか?また、その電流での定格寿命は何ですか?
  3. 基板からハウジングに熱がどのように移動するのか。また、定格出力時の接合部温度は?
  4. 1つのエミッタが故障した場合、道路はどのように見えますか —そしてドライバーはどのように交換されますか?

1 つの 段落の 4 つすべてに それぞれ答える治具が 設計さ れて います。 多数の LED で答える治具は そうで はありません。 照明計算を 自分で 実行するために、 私達 の照明設計ツールを 使用し てください。 カウント、 光学、 および熱 設計が 既に解決さ れて いる完全な 治具の ために、 私達 のオールインワンソーラー街路灯 ラインを 参照し てください。

参照として使用する設定

住宅道路、 駐車場、 小さな公共エリアの 一般的 な仕様は 次の とおりです。 価格圧力が 現実的 で、 過剰に 指定さ れて いる単位の クラスは、 通常の 間違いです。

アイテムリファレンス構成
ソーラーパネル単結晶 40 W
LED 出力≈ 4,000 ルーメン (≈ 40 W LED 力)
バッテリー3.2 V 36 Ah LiFePO リン酸 鉄リチウム ≈ 115 Wh
色温度4000 K ニュートラルホワイト
コントロール4 つの 明るさ のレベル、 MPPT (追跡する最高の パワーポイント) 充満コントローラー、 PIR (受動の 赤外線) のモーションセンサー

このユニットは、 市場で 最も明るいもので はありません。 それは、 平均的 な太陽の 下で 年間の 毎晩を 実行するように 構築さ れて います。 PIR センサーは、 誰かが 通り過ぎると 出力を 100% に持ち上げ、 エリアが 空の ときに それを ドロップし ます。 毎晩の 省エネの ほとんどは どこから来 ている。

エネルギー予算は 行ごとに

入力。 晴れた 日に は、 パネルは およそ 40 W × 4.5 ピーク太陽時間 × 0.85 システム効率 ≈ 153 Wh/日を 提供し ます。 その 0.85 は変換、 配線、 およびコントローラの 損失を カバーし ます。 それは 予算編成に 使用する数 であり、 曇りの 日は それを 半分に することが できます。

ストレージ。 3.2 V × 36 Ah = 低電圧カットオフ前 に使用可能な 115 Wh。 マージンに 注意し てください: 毎日の 収入 (153 Wh) は通常の ストレージ (115 Wh) を上回ります - 余剰は 短期間の 悪天候期間を通じてシステムを 運びます。

支出。 4 つの 明るさ レベルは おおよそ:

明るさ レベルパワードロー
100%≈ 40 W
70 パーセント≈ 28 W
50 パーセント≈ 20 W
三 〇 パーセント≈ 12 W

何よりも 先に 計算を 実行し てください。 フル輝度で は、 115 Wh のバッテリーは 2.5 〜 3 時間で 空に なります。 このハードウェアで は 100% では 徹夜の デューティサイクルは 物理的 に不可能です。 それ以外の ことを 約束するスペックシートは、 あなたに 知らせ ずに 調光するか、 はるかに 大きなバッテリーを 引用するか のどちらかです。

113 Wh を夜 最後に する調光スケジュール

基準単位で の 8 時間の 夜の デフォルトプログラム:

  • 日没後 の 1 - 2 時間: 50% の明るさ。 歩行者 の活動は 暗くなった 直後に ピークに 達します。 20 W ≈ 40 Wh で 2 時間 - 有用で あるの に十分な 光、 予算を 保護するの に十分な 適度な 光。
  • 時間 3 6 30%。 トラフィックが 低下し ます。 背景の 可視性 が重要です。 12 W ≈ 48 Wh で 4 時間。
  • 7~8 時間: モーションモード、 スタンバイ 30%、 トリガー 100%。 モーションが アクティブに なった 場合、 ステージの コストは 約 25 Wh。

合計約113 Whバッテリーに対して115 Wh。残りの2 Whは意図的です—スケジュールは容量のすぐ下に座るように調整されているので、1回の太陽の弱い日は暗い夜を生成しません。私たちの経験では、スケジュールはエミッタよりも重要です:同一のパネルとバッテリーを備えた2つのユニットは、コントローラがエネルギーをどのように消費するかに応じて、ランタイムの時間によって異なることがあります。

LEDを追加しても光が加わらない理由

同じ駆動電流でエミッタ数を2倍にすると、より多くの部品から同じルーメン、より多くの熱、より高い故障率が得られます。駆動電力を2倍にすると、より多くの光と真夜中までに空になるバッテリが得られます。コストとパフォーマンスを一緒に追跡する数値は、効率性、ワットあたりのルーメンです。100 lm/Wでは、40 Wで4,000ルーメンが得られます。70 lm/Wで同じライトは57 Wを要し、上記の全体の予算は崩壊します。私達が引用するとき、私達は内腔およびlm/Wによって最初にspecしましたり、一致するためにエネルギーループを大きさで分類します。LEDの計算はアセンブリ細部です。

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