Hur många LED behöver en solgataförmak?

Vad antalet faktiskt säger

En LED är ett halvledarutrustning som omvandlar elektrisk energi till ljus, med riktad utgång och låg värmeutveckling per utsläppare. Utrustningens utgång är produkten: antal × lumen per utsläppare vid dess driveström. Inget i den formeln gör ett högre antal bättre. En 96-utsläpparutrustning som kör varje utsläppare vid låg ström kan se imponerande ut på pappret, medan en 24-utsläpparutrustning med bättre utsläppare presterar bättre på vägen.

Det citat vi most ofta går tillbaka på är en köpare som jämför två utrustningar genom LED-antal. Denna jämförelse mäter inget utom hur varje fabrik byggde sitt batteri.

Den specifikationss kedja som faktiskt bestämmer antalet

I vårt BOM utgår antalet från en kedja som börjar på vägen:

1. Målbelysthet och jämnbelysning på vägbanan, från belysningsberäkningen.
2. Pålitligt lumen på målet , vilket fastställer armaturens lumen efter optiska förluster (lins, tak, förorening).
3. Utval av emitter — verkningsgrad och gruppering vid avsedd driftsström.
4. Antal , den sista raden, valt för att uppnå flödet målet inom den termiska budgeten.

Steg 1 och 2 är ingenjörskap; steg 4 är aritmetik. En leverantör som leder med antalet säljer den sista raden i den kedjan.

Var antalet verkligen spelar roll

Tre verkliga begränsningar förbinder designerns händer:

• Termisk densitet. Utströmningsdioder som är tätt packade på en liten platta blir varmare vid sambandet, och sambandsuppvärmning minskar både utdata och livslängd. Hanteringen av värmeutveckling är anledningen till varför en god utrustning sprider utströmningsdioderna istället för att packa ihop dem.
• Kompromiss kring driftström. Att köra varje utströmningsdiod under dess nominella ström förbättrar verkningsgraden och livslängden, men kräver fler dioder för samma ljusstyrka — mer kostnad, fler lödningar, fler platser där något kan gå fel.
• Räkneekonomi för redundans. Med många utströmningsdioder är en död diod osynlig. Detta är den verkliga argumentationen för fler dioder. Men notera vad det döljer: en felaktig driver dödar alla 96 utströmningsdioder samtidigt, och driveren är den del som faktiskt kan sluta fungera.

Vad man bör ställa istället för att räkna LED:ar

Four frågor som skiljer ett verkligt design från en marknadsföringsarray:

1. Vilka lumen levereras vid driftstemperatur — inte labbenivån på 25 °C?
2. Vilken drivström körs för varje utbördare , och vad är den angivna livslängden vid den strömmen?
3. Hur transporteras värme från plattan till kroppen , och vad är spänningsdifferensen vid angiven utdata?
4. Om en utbördare går sönder, hur ser vägen ut — och hur ersätts drivern?

Konfigurationen vi använder som referens

Här är den vanliga specifikationen för bostadsområdena, parkeringsplatser och små offentliga områden — klassen av enheter där prisspanningen är verklig och över-specifiering är den vanliga misstag:

Denna enhet är inte den ljusstarkaste på marknaden, och den är inte avsedd att vara det. Den är byggd för att drivas varje natt under året i genomsnittligt sol. PIR-sensorn höjer utgången till 100% när någon går förbi och sänker den tillbaka när området är tomt, vilket är varför större delen av energibesparingen under natten kommer ifrån.

Energibudget, rad för rad

Inmatning. En solig dag levererar panelen ungefär 40 W × 4,5 soltimmar (peak-sol) × 0,85 systemeffekt ≈ 153 Wh per dag. Detta 0,85 täcker omvandling, ledning och kontrollrörs förluster; det är siffran vi använder för budgetering, och en molnig dag kan halvera den.

Lagring. 3,2 V × 36 Ah = 115 Wh användbar innan laveoltavlan triggas. Notera marginalen: daglig intäkt (153 Wh) överstiger lagring (115 Wh), vilket är normalt — överskottet räcker för systemet under korta väderleksbryten.

Utgift. De fyra ljusstyrkelägen drar ungefär:

Kör räkningen först: vid maximal belysning är en 115 Wh-batteri uttjänt på 2,5 till 3 timmar. En rund dygnscykel är fysiskt omöjlig vid 100% på detta hårdvara. Varken specifikationsblad som lovar annat antingen dämpar utan att berätta eller citerar en mycket större batteripack.

Dimningsplan som ger 113 Wh ut till natten

Vår standardprogram för en 8-timmars natt på referensenheten:

• Timmar 1–2 efter solnedgången: 50% belysning. Förfarande når sin topp strax efter mörkret. Två timmar vid 20 W ≈ 40 Wh — tillräckligt ljus för att vara användbart, tillräckligt måttligt för att skydda budgeten.
• Timmar 3–6: 30%. Förfarande minskar; bakgrundssyn är det som gäller. Fyra timmar vid 12 W ≈ 48 Wh.
• Timmar 7–8: rörelsemode, 30% standby med 100% vid utlösning. Om rörelse är aktiv i cirka en timme totalt kostar scenen ungefär 25 Wh.

Totalt: ungefär 113 Wh mot en 115 Wh-batteri. De återstående 2 Wh är avsiktliga — schemat är inställt för att ligga strax under kapaciteten så att en ensam dålig sol dag inte leder till mörka nätter. Baserat på vår erfarenhet är schemat viktigare än utsläppare: två enheter med identiska paneler och batterier kan ha olika driftstid beroende på hur kontrollen hanterar energin.

Varför att lägga till LED:ar inte lägger till ljus

Om du dubblar antalet utsläppare med samma drivström får du samma lumen från fler delar, mer värme och en högre felaktighetsfrekvens. Om du dubblar drivkraften får du mer ljus och batteriet töms före midnatt. Detta tal som följer kostnad och prestanda samtidigt är verkningsgrad, lumen per瓦特: vid 100 lm/W köper 40 W 4 000 lumen; vid 70 lm/W kostar samma ljus 57 W och hela budgeten ovanför detta kollapsar. När vi ger offerter specificerar vi först i lumen och lm/W, sedan dimensionerar vi energikretsen för att matcha. Antalet LED:ar är en monteringsdetalj.

Vad detta guide inte täcker