Переключение AC в DC для уличного освещения
-- инженерное руководство
Переключение AC в DC для уличного освещения: инженерное руководство
¤ 0↓
Преобразование схемы уличного освещения переменного тока в солнечный уличный свет постоянного тока является изменением архитектуры, а не заменой компонентов. Оригинальная версия этой страницы обрамлена задачей как упражнение силовой электроники-выпрямители, фильтры, инверторы. В этой области полезный вопрос другой: Вы снимаете сетку питания из схемы освещения и заменяете ее автономным источником постоянного тока на каждом полюсе. На какие сайты он подходит, и на честную экономику
###Что такое конверсия
Схема уличного освещения переменного тока состоит из трех частей: корм сетки и механизм управления.(драйвер или балласт), и светильник. Солнечный уличный фонарь постоянного тока заменяет все три. Панель генерирует постоянный ток напрямую; контроллер заряда регулирует поток в батарею LiFePO4-фосфат лития-железа, химический состав, который мы используем, потому что он допускает частичный цикл и удерживает емкость намного дольше, чем свинцовая кислота при той же работе; и светодиодный светильник извлекает из батареи. Ничто в этой цепочке не нуждается в выпрямителе.
В оригинальном описании на странице приводится описание источника питания переменного/постоянного тока с питанием от сети. Это оборудование сохраняет точно одну роль в освещении: подачу нагрузок постоянного тока, таких как камеры видеонаблюдения, информационные дисплеи или коммуникационные модули из цепи переменного тока без батареи между ними. Если это ваш случай использования, вы хотите выпрямитель, а не солнечную систему.
Четыре проблемы, которые управляют этими обновлениями.
Большинство запросов на модернизацию мы получаем, начинаются с одной из четырех проблем с существующей схемой переменного тока. Они не одинаково серьезные, и это помогает ранжировать их, прежде чем тратить деньги:
- **Старые натриевые светильники высокого давления или светодиодные светильники первого поколения дрейфуют ниже текущих стандартов освещения. Светодиодный светильник постоянного тока восстанавливает выход, но честным первым шагом является расчет освещения в соответствии с классом дороги (EN 13201 в Европе, IES руководство в Северной Америке) перед заказом любого оборудования.
- Сложные, недокументированные схемы. Когда зоны были подключены в разные десятилетия различными подрядчиками, поиск неисправностей часто стоит дороже, чем энергия, которую он защищает. Автономные солнечные блоки полностью удаляют цепь серии: отказ одного полюса не каскадом вниз по линии.
- * Смешанные модели и несовместимые драйверы превращают 20-минутный обмен в процесс закупок. Стандартизация на одном семействе приборов постоянного тока с соответствующими драйверами заканчивает это. Это исправление закупок, а не исправление технологии.
- Таймер или ручное управление. Фотоэлемент и управление на основе времени являются стандартными для каждого прибора постоянного тока, который мы строим. Это наименьшая из четырех проблем и не должны нести бизнес-кейс самостоятельно.
Где конверсия подходит-и где она не подходит
Первое, о чем мы просим при проведении проверки на модернизацию, -это обследование столбов с затененными фотографиями и тарифом на коммунальные услуги.
| Критерий | Преобразование в DC Solar Fits | Оставайтесь на AC |
|---|---|---|
| Сетевой корм | Отсутствие или траншеринг , чтобы достичь его , является доминирующей стоимостью проекта | Присутствует на полюсе , низкий тариф |
| Затенение полюса | Управляемый или решаемый с помощью удаленного монтажа панели | Тяжелый навес - сначала решить проблему тени ( см . наше руководство по затенению ) |
| Состояние полюса | Звук , или повторно используемый после проверки нагрузки | Поляки в конце жизни - бюджетные новые полюса в любом случае |
| Уровни освещенности | Класс дороги/парка , удовлетворяемый устройством постоянного тока мощностью 20 - 100 Вт | Высокая мачта или очень широкая дорога , где блоки постоянного тока перестают быть экономичными |
Сайт с существующей подачей переменного тока , звуковыми столбами и низкими тарифами все еще может быть модернизирован - с лучшим светильником на существующей подаче , а не с солнечной . Сказав это стоит нам заказа на этом сайте и экономит клиенту десять лет замены батареи .
Типичные системные параметры для автономного постоянного освещения
Диапазоны ниже являются типичными конвертами нашей практики продукта , а не цитатой . Окончательный размер исходит из освещения и автономности расчетов :
| Параметры | Типичный диапазон | Примечания |
|---|---|---|
| Напряжение в системе | 12 В или 24 В DC | 24 В предпочтительнее для пробегов свыше~15 м или нагрузок свыше~60 Вт |
| Нагрузка светильников СИД | 20 - 60 Вт (тротуар) , 30 - 100 Вт (проезжая часть) | Устанавливается расчетом освещения , а не мощностью старой лампы . |
| PV модуль | 60 - 150 Вт все в одном ; 100 - 400 Вт разделение | Сплит-системы позволяют удаленно размещать панели вдали от тени |
| Battery | 30 - 100 Ач LiFePO4 на 12 В | Размер на 3 - 5 ночей без солнца при проектной нагрузке |
| Контроллер зарядки | MPPT , 10 - 20 А | MPPT зарабатывает свою стоимость , когда панель Vmp (максимальное напряжение мощности) находится значительно выше напряжения батареи . |
Правило понижения напряжения оригинальная страница опущает
В оригинале утверждается , что передача постоянного тока имеет более низкие потери энергии , чем AC . На уровне полюсов , что верно - контур постоянного тока не несет трансформатора или реактивных потерь - но претензия приходит с условием , которое оригинал никогда не утверждает : при 12 В ток высокий , Нагрузка 60 Вт при 12 В тянет 5 А . Отправьте это 5 А вниз по 30 м пробегу малогабаритного кабеля , и светильник заметно тускнеет .
Рассчитанный пример с использованием стандартного удельного сопротивления меди : 5 A на 30 м пробеге (60 м петли) на кабеле 4 м2 дает примерно 1,3 В падения - около 11% от системы 12 В , и достаточно , чтобы подтолкнуть водителя к его отсечению . Правила , которые мы применяем в каждой цитате :
- Держите 12 В пробеге под примерно 15 м или разогнайте систему на 24 В .
- Вычислите падение от реального графика кабеля перед заказом кабеля , а не после .
- Используйте MPPT , где пробеги длинные : он позволяет панели работать при более высоком напряжении и преобразует вниз вблизи батареи , режа ток в кабеле . Наш калькулятор размера контроллера делает эту арифметику для данной панели , батареи и длины пробега .
Когда вам действительно нужен инвертор (DC → AC) .
Некоторые модификации требуют переменного тока на полюсе : камера , дисплей , датчик с адаптером переменного тока . Затем вы добавляете инвертор между батареей и нагрузкой , который регулирует выходную частоту и напряжение , как отмечает оригинальная страница . Три правила из наших сборков :
- Чистая синусоидальная волна для электроники . Модифицированные квадратные инверторы расстраивают некоторых драйверов и расходные материалы .
- Размер непрерывной нагрузки , а не пик . Инвертор , рассчитанный на всплеск , который он никогда не видит , - это деньги , потраченные на простоя потери .
- Подсчитайте время холостого хода . Инвертор мощностью 200 Вт , работающий 5 - 10 Вт без нагрузки , может разрядить небольшую батарею в течение ночи . На плотно размерной автономной системе , что холостой тяга является разницей между 3-дневной и 4-дневной автономией .
Истинным преимуществом переменного тока является передача на большие расстояния при высоком напряжении , которое не имеет значения на одном полюсе . Там , где стабильная подача сетки уже существует , подача оборудования переменного тока напрямую бьет добавление потерь инвертора сверх потерь батареи в оба конца .
Честная экономическая
Три строки несут случай , и каждая из них имеет допущение :
- Нет ежемесячного счета за электричество для освещения . Правда для автономного блока постоянного тока . Компенсационная линия является резервом замены батареи : пакеты LiFePO4 на открытом воздухе обычно нуждаются в замене в 5 - 8 году в зависимости от климата и глубины разряда . Бюджет как эксплуатационные расходы , а не как сюрприз .
- Экономия по сравнению с пребыванием на переменном переменном зависит от тарифа и траншеи . Там , где подача сетки достигает полюса и траншея не требуется , конверсия окупается за десять лет . Где альтернативой является траншея 300 м асфальтированной дороги , солнечная установка быстро выигрывает .
- **Системы постоянного тока выдерживают натриевые светильники переменного тока главным образом потому , что светодиодные источники медленно деградируют , но ограничивающими срок службы частями являются драйвер и аккумулятор - сменные элементы линии , а не герметичные светильники .
Что эта страница не покрывает
Эта страница посвящена архитектуре постоянного тока для модернизации дорожного и паркового освещения . Она не охватывает электрические инверторы , гибридные уличные фонари с резервным питанием переменного тока , выпрямительные установки телеком-48 В или промышленные ИБП . Чтобы определить конкретную модернизацию , начните с калькулятора размера контроллера ; Если реальная проблема на вашем сайте заключается в тени , а не в подаче переменного тока , Наш подход к установке отдельных панелей обычно является более дешевым решением , а фон контроллера находится в MPPT против PWM : как выбрать .