街路照明のACからDCへの変換
-- エンジニアリングガイド
街路照明のACからDCへの変換：エンジニアリングガイド
see our shading guide AC街路灯回路をDCソーラー街路灯に変換することは、アーキテクチャの変更であり、コンポーネントの交換ではありません。 このページの元のバージョンは、整流器、フィルタ、インバータといったパワーエレクトロニクスの演習としての仕事をフレームしました。フィールドでは有用な質問は異なります。グリッドフィードを照明回路から取り外し、各ポールで自己完結型DCソースと交換しています。このガイドは、それが含むものをカバーします、どのサイトに適合するか正直な経済学です
変換が実際に含むもの
AC街路灯回路には3つの部分があります：グリッドフィード、制御ギア（運転者かバラスト）、および照明器具。DCの太陽街灯は3つすべてを取り替えます。パネルはDCを直接発生させます；充満コントローラーはLiFePO4電池—リチウム鉄の隣酸塩、部分状態の循環を許容し、容量を同じ義務で鉛酸よりずっと長く握るので私達が使用する化学への流れを調整します；そしてLEDの照明器具は電池から引きます。その鎖の何も整流器を必要としません。
元のページの整流器とフィルタの説明では、グリッド駆動のAC/DC電源について説明しています。そのハードウェアは、照明において正確に1つの役割を保持します：CCTVカメラ、情報表示、または通信モジュールなどのDC負荷を間にバッテリなしでAC回路から供給します。それがあなたのユースケースであれば、整流器—ないソーラーシステムが必要です。
これらの改造を推進する4つの問題
私たちが受け取るほとんどのレトロフィットの問い合わせは、既存のAC回路の4つの問題の1つから始まります。彼らは同じくらい深刻ではなく、お金を費やす前にそれらをランク付けするのに役立ちます。
- 老朽化した器具と薄暗い出力。 古い高圧ナトリウムまたは第一世代LED照明器具は、現在の照明基準を下回ってしまいます。DC LED照明器具は出力を回復しますが、正直な最初のステップは、ハードウェアを発注する前に、ロードクラス（ヨーロッパではEN 13201、北米ではIESガイダンス）に対する照明計算です。
- 複雑で文書化されていない回路。 ゾーンが異なる請負業者によって異なる数十年に配線された場合、障害発見はしばしばそれが保護するエネルギーよりも多くの費用がかかります。スタンドアロンの太陽電池ユニットは直列回路を完全に除去します：1つのポールの故障はラインの下にカスケードしません。
- ランプヘッドの交換チャーン。 混合モデルと互換性のないドライバは、20分の交換を調達作業に変えます。一致したドライバを持つ1つのDCフィクスチャファミリーで標準化することで、それは終わります。これは調達の修正であり、技術的な修正ではありません。
- タイマーか手動制御。 フォトセルおよび時間ベースの制御は私達が造るあらゆるDCの据え付け品で標準的です。それは4つの問題の最も小さく、ビジネスケースを単独で運ぶべきではないです。
変換が適合する場所と適合しない場所
レトロフィットの問い合わせで最初に求めるのは、シェーディング写真とユーティリティ料金を含むポールサーベイです。これら2つの入力で、照明計算と自律計算を返します。適用する決定表：
| 基準 | DC ソーラーフィットへ の変換 | STAY ON AC |
|---|---|---|
| グリッドフィード | 不在、 またはそれに 到達するための トレンチが 支配的 なプロジェクトコストです | 極に 存在し、 関税が 低い |
| ポールシェーディング | 管理可能、 または リモートパネルマウントで 解決可能 | 重いキャノピー - 最初に 日陰の 問題を 解決し ます （シェーディングガイドを 参照し てください） |
| ポール条件 | サウンド、 または負荷チェック後 の再 利用可能 | 寿命の 終わりの ポール - どちらの 場合も 予算の 新しいポール |
| 光レベル | ロード/パーククラスは 20~100 W DC フィクスチャーで 満たされ ます | DC ユニットが 経済的 でなくなる高 マストまたは 非常に 広い道路 |
既存の AC 供給、 健全な 棒および低い料金が 付いて いる場所は まだ価値が ある場合も あります - 既存の 供給の よりよい照明器具と、 ない太陽と。 そう言うことは 私達 にその場所の 順序を 要し、 顧客を 電池の 取り替えの 十年 救います。
スタンドアロン DC 照明の 典型的 なシステムパラメータ
以下の 範囲は、 見積もりで はなく、 当社の 製品実践の 典型的 な封筒です。 最終的 なサイジングは、 照明と 自律性 の計算から来 ます。
| パラメータ | 標準範囲 | 備考 |
|---|---|---|
| システム電圧 | DC 12 V または 24 V | 24 V は~15 m 以上の 走行または~60 W 以上の 負荷に 適して います |
| LED 治具 負荷 | 20~60 W （通路）、 30~100 W （車道） | 古いランプの ワット数 では なく照明計算によって設定する |
| PV モジュール | 60~150 W オールインワン、 100~400 W 分割 | 分割システムで 日陰から離れた リモートパネル配置が 可能 |
| バッテリー | 30 - 100 Ah LiFePO4 at 12 V | 設計負荷で 太陽の ない 3 - 5 夜の ための サイズ |
| 充電コントローラ | MPPT、 10 - 20 A | MPPT は、 パネル Vmp （最大電力電圧） がバッテリ電圧を はるかに 上回ると コストを 獲得し ます。 |
元の ページが 省略し ている電圧降下ルール
元の 主張 DC 伝送は AC よりも 低いエネルギー損失を 持って います。 本当の ポールレベルで - DC ループは 変圧器 や無効損失を 運びません - しかし、 クレームに は元 のものが 決して述べない条件が 付属し てい ます：12 V では 電流が 高く電流の 2 乗で 銅の 損失スケール。 60 V での 12 W 負荷は 5 A を描画し ます。 その 5 A を 30 m の小型ケーブルの 下に 送り、 照明器具は 目に 見えて 暗くなります。
標準的 な銅 抵抗率 を使用し た計算例： 4 mm ² ケーブル上 で 30 m ラン （60 m ループ） で 5 A を行うと、 およそ 1.3 V の降下が 得られます。 これは 12 V システムの 約 11% で、 ドライバーを カットオフに 向かわせるの に十分です。 すべての 見積もりに 適用するルール：
1.12 V を約 15 m 以下で 動作さ せるか、 システムを 24 V にステップアップし ます。
- ケーブルを 注文し た後 では なく、 実際の ケーブルスケジュールからドロップを 計算し ます。
- ランが 長い場合 MPPT を使用し てください： パネルが より高い電圧で 動作し、 バッテリーの 近くで 変換し、 ケーブルの 電流を カットし ます。 私たちの コントローラサイジング計算機 は、 特定の パネル、 バッテリー、 およびランの 長さ に対してこの算術を 行います。
実際に インバータが 必要な 場合 （DC → AC）
カメラ、 ディスプレイ、 AC アダプタ付きの センサーなど、 一部の 改造で は極 に AC が必要です。 次に、 バッテリーと 負荷の 間に インバータを 追加し、 元の ページの メモどおりに 出力周波数と 電圧を 調整し ます。 私たちの ビルドからの 3 つの ルール：
- 電子機器用 の純粋な 正弦波。 変形正方形インバータは、 一部の ドライバと スイッチモード電源を 動揺さ せました。
- ピークで はなく、 連続負荷に対するサイズ。 決して見 られないサージに対して定格さ れた インバータは、 アイドル損失に 費やされるお金です。
- アイドルドローを カウントし ます。 無負荷で 5 〜 10 W を燃焼する 200 W インバータは、 小さなバッテリーを 一晩で 消耗さ せる可能性 があります。 アイドルドローは 3 泊と 4 泊の 自律性 の違いです。
AC の真 の利点は、 単一の ポールで は無関係で ある高 電圧で の長距離伝送です。 安定し たグリッド供給が 既に存在する場合、 AC 機器に 供給することは、 バッテリの 往復損失の 上に インバータ損失を 追加することを 直接打ち負かします。
正直な 経済学
3 行に ケースが あり、 それぞれに 仮定が 付いて います。
- 照明の ための 毎月の 電気料金は ありません。 スタンドアロン DC ユニットの 場合は 同様です。 オフセットラインは バッテリー交換の 予備です。 屋外勤務の LiFePO4 パックは 通常、 気候と 放電の 深さ に応じて 5 年から 8 年目 に交換が 必要です。 驚くことで はなく、 運用費用として予算化 して ください。
- AC にとどまると 節約は、 関税と トレンチに 依存し ます。 グリッドフィードが ポールに 達し、 トレンチが 必要で ない場合、 変換回収は 10 年を 超えて 伸びます。 代替案 が舗装さ れた 道路の 300 m をトレンチする場合、 ソーラーユニットは すぐに 勝ちます。 関税と ケーブルルートなしで どちらも 引用し ません。
- 寿命の 主張に も同じ処理が 必要です。 DC LED システムは、 主に LED 源の 劣化が 遅いため、 AC ナトリウム治 具よりも 長持ちし ますが、 寿命を 制限する部品は ドライバと バッテリです。
このページが カバーし てい ないもの
このページで は、 道路および公園照明の 改修用 の DC アーキテクチャについて説明し ます。 グリッド接続型 PV インバータ、 AC バックアップフィード付きハイブリッド街路灯、 テレコム -48 V 整流プラント、 または産業用 UPS はカバーし てい ません。 特定の 改修の サイズを 設定するに は、 コントローラサイジング計算機 から始めます。ハードウェアを 見るために は、 オールインワン太陽街灯ラインを 拾い読みし て下さい。 あなたの 場所の 実質の 問題が AC 供給よりも むしろ陰 なら、私たちの 別パネル設置アプローチは 通常安価な 修正で あり、 コントローラの バックグラウンドは MPPT vs PWM： 選択方法に あります。