태양광 가로등 와트와 밝기: 실용 가이드

많은 구매자는 와트 등급이 높을수록 자동으로 빛이 더 밝아진다고 가정합니다. 실제로 와트는 전력의 척도인 반면 인지된 도로 밝기는 루멘, 광학 분포, 장착 조건 및 (태양광 시스템의 경우) 패널-배터리-컨트롤러가 밤새 출력을 유지할 수 있는지 여부에 따라 달라집니다. 이 기사에서는 다음과 같은 관계를 설명합니다.태양광 가로등와트와 밝기는 와트의 의미와 의미가 무엇인지, 조명 성능을 진정으로 결정하는 것이 무엇인지, 실용적인 엔지니어링 방법을 사용하여 태양광 가로등의 실제 작동 전력을 추정하는 방법을 명확히 합니다.

 

1. 태양광 가로등 와트 대 밝기: 와트는 무엇을 의미합니까?

1.1 와트의 정의

1와트(W)는 전력의 단위로, 초당 1줄의 에너지가 사용됩니다. 태양광 가로등에서 와트는 LED 모듈이 작동하는 동안 소비하는 전력을 나타냅니다.문제는 와트가 시장에서 일관되게 사용되지 않는다는 것입니다. 판매자에 따라 실제 LED 전력 소모, 등가 와트 주장(할로겐/백열 램프와의 마케팅 비교)을 참조할 수도 있고 완전히 다른 매개변수인 태양광 패널 와트수와 혼동될 수도 있습니다.

 

 

1.2 제조업체가 태양광 가로등에 와트 단위로 라벨을 붙이는 이유는 무엇입니까?

와트(Watt)는 친숙한 약어입니다. 수십 년 동안 소비자는 더 많은 와트=를 더 밝게 배웠으며 이러한 정신 모델은 여전히 ​​구매 결정에 영향을 미칩니다. 제조업체의 경우 와트는 루멘, 광학 분포, 균일성 및 시스템 손실보다 전달하기가 더 쉽습니다.

 

이해관계자마다 이를 다르게 봅니다. 조명 설계자는 일반적으로 와트만으로는 불충분하고 오해의 소지가 있다고 생각합니다. 시공업체는 조명 부족으로 인한 불만 사항을 줄이기 위해 더 높은-와트 선택을 선호할 수 있습니다.- 그러나 지방자치단체 구매자와 주민들은 눈부심 제어, 빛 침입 감소, 안정적인 밤새 성능- 목표를 우선시하는 경우가 많습니다. 이는 단순히 가장 큰 와트 수를 선택하는 것과 일치하지 않을 수 있습니다.

 

2. 태양광 가로등 와트 대 밝기: 밝기를 결정하는 요소

2.1 루멘: 밝기를 나타내는 실제 지표

루멘(lm)은 방출되는 총 가시광선을 측정합니다. '빛이 얼마나 많이 나오는지'를 비교할 때 올바른 시작점은 와트가 아니라 루멘입니다-.그럼에도 불구하고 루멘 출력이 전부는 아닙니다. 도로 조명 성능은 지상 조도(lux)와 균일성에 따라 판단됩니다. 루멘 값이 유사한 두 개의 고정 장치는 빔 분포, 장착 높이 및 간격에 따라 매우 다른 결과를 생성할 수 있습니다.

 

 

2.2 LED 효율(lm/W)

LED 효율은 일반적으로 와트당 루멘(lm/W)으로 표현됩니다. 최신 LED 패키지는 매우 효율적일 수 있지만 실제{1}}시스템 출력은 열, 드라이버 손실 및 광학 손실로 인해 감소합니다.이것이 와트가 밝기를 안정적으로 예측하지 못하는 이유입니다. 효율적인 LED와 강력한 열 관리 기능을 갖춘 잘 설계된 조명기구는 60실제와트의 탁월한 출력을 제공할 수 있습니다. 잘못 설계된 제품은{4}}낮은 등급의 칩을 사용하거나{5}}너무 뜨겁게 작동하는{6}}제품은 라벨에서 훨씬 더 높은 전력량을 요구하더라도 성능이 저하될 수 있습니다.

 

2.3 LED 광학 설계

광학은 빛이 필요한 곳에 전달되는지 여부를 결정합니다. 거리 조명은 조명을 하늘이나 주변 건물에 산란시키는 대신 도로 표면에 배치하는 도로-최적화된 비대칭 분포의 이점을 활용합니다. 열악한 광학 장치는 극 아래에 밝은 핫스팟을 생성할 수 있으며 극 사이에 어두운 간격을 남겨두고-눈부심이 증가하면 시각적 편안함과 인지된 안전성이 저하될 수 있습니다.

 

2.4 태양광 패널 및 배터리 용량

A 태양광 가로등에너지 시스템이다. 패널은 에너지를 생성하고, 배터리는 이를 저장하며, LED는 여러 시간에 걸쳐 에너지를 소비합니다. 패널 및 배터리 용량이 작동 시간 및 현지 날씨와 일치하지 않는 경우 조명 장치는 밤에 늦게 어두워지거나 일찍 꺼질 수 있습니다.유용한 프레임워크는 에너지 균형입니다. 런타임은 저장된 와트시-와 야간 와트시 소비-에 따라 달라집니다. 태양광 자원은 지역과 계절에 따라 크게 다릅니다. 많은 지역에서는 기후와 연중 시기에 따라 하루에 대략 3~6시간의 태양 피크 시간을 경험합니다. 이러한 변화는 안정적인 밤새도록-야간 조명과 점진적인 조광 간의 차이를 가져올 수 있습니다.

 

 

3. 태양광 가로등 와트 대 밝기: 실제 전력을 계산하는 방법

중요한 전제: 실제 권력은 역동적이다

계산 방법을 논의하기 전에 한 가지 핵심 사항을 명확히 해야 합니다. 태양광 가로등의 실제 작동 전력은 일정하지 않습니다. 대부분의 태양광 가로등은 다단계 출력 프로그램과 배터리-보호 로직을 사용하므로 밤새 전력이 변경됩니다.따라서 계산하는 실제 전력 값은 일반적으로 높은 출력 기간 동안의 평균 전력(또는 이에 상응하는 전체{1}}전력 평균)을 나타냅니다.- 이는 제품이 현실적으로 지정되었는지 평가하는 데 여전히 매우 유용합니다.

 

전력은 주로 두 가지 이유로 인해 달라집니다.첫째, 많은 태양광 가로등은 저녁에 더 높은 출력, 늦은 밤 시간 동안 더 낮은 출력-, 아침 전 밝기 증가 등 밝기와 사용 시간의 균형을 맞추기 위해 여러 출력 모드를 사용합니다. 이는 밤마다 약 4~5시간의 최대-전력 작동에 해당합니다.둘째, 컨트롤러는 배터리 상태에 따라 전원을 조정합니다. 배터리 수준이 떨어지면 시스템은 자동으로 출력을 줄여 런타임을 연장하므로 밤새 실제 전력 소비가 변동됩니다.

 

방법 1: DC 클램프 미터 측정

가장 직관적이고 정확한 실제 전력 값을 원한다면-DC 클램프 미터를 사용한 현장 측정이 가장 간단하고 권장되는 방법입니다.

 

많은 사람들이 본능적으로 전류 측정을 위해 멀티미터를 사용하지만 이를 위해서는 회로를 차단하고 직렬로 연결해야 하므로 불편하고 오류가 발생하기 쉽습니다-. DC 클램프 미터는 전선을 분리하지 않고도 도체 주위를 클램핑하여 전류를 측정할 수 있으므로 더 안전하고 빠릅니다. 미터는 DC 전류 측정을 지원해야 하며 범위는 조명기의 매개변수와 일치해야 합니다.

 

실제 절차는 다음과 같습니다. 리튬 배터리를 완전히 충전합니다. 태양광 패널 충전 연결을 끊어 시스템이 방전 전용 모드-가 되도록 하고 충전이 판독값에 영향을 미치지 않도록 합니다. LED에 대한 컨트롤러 출력(작동 전압 및 작동 전류)을 측정합니다. 그런 다음 P=V × I를 사용하여 전력을 계산합니다. 필요한 경우 매시간 판독하여 프로그래밍된 단계-디밍 일정을 추론합니다.

 

 

방법 2: 리튬 배터리 용량에서 역-계산

현장 측정이 불가능하고-배터리 사양만 있는 경우 배터리 용량을 거꾸로 계산하여 실제 LED 전력을 추정할 수 있습니다.

 

이 방법은 일반적인 엔지니어링 설계 논리를 가정합니다. 많은 프로젝트-등급 태양광 가로등은 계속 흐리거나 비가 오는 날씨에 약 2일 동안 자율성을 유지하면서 배터리 수명을 보호하기 위해 방전 심도를 약 50%로 제한하도록 설계되었습니다. 시장 구성은 다양합니다. 일부 저가-소비자 모델은 약 1.5일의 자율성을 설계할 수 있지만(종종 배터리 수명이 희생됨) 프리미엄 프로젝트는 3일 이상을 목표로 할 수 있습니다. 제품 클래스에 따라 가정을 조정할 수 있습니다.

 

쿨롱 효율과 시스템 손실을 고려한 실제 추정 공식은 다음과 같습니다.

실제 LED 전력(W) ≒ 배터리 용량(Ah) × 배터리 전압(V) ¼ 2.22 ¼ 전체-전력 등가 시간(h)

 

여기서 2.22는 일반적인 충전/방전 및 배선 손실을 통합하는-일별- 추정에 사용되는 경험적 요소입니다. 시스템 설계에 따라 약간씩 다를 수 있지만 일반적으로 실제 평가에는 적합합니다.

 

예: "105W"로 광고된 제품에는 6.4V 10,000mAh 배터리가 표시되어 있으며 이는 6.4V 10Ah에 해당합니다.

 

2-일 자율성과 4.5 최대 전력 등가 시간을 가정하면 추정 실제 전력은 다음과 같습니다.

10 × 6.4 ÷ 2.22 ÷ 4.5 ≈ 6.4W

 

1.5일-일의 자율성과 4시간의 최대 전력 등가 시간을 갖춘 더 낮은-비용 설정을 가정하면 추정치는 다음과 같습니다.

10 × 6.4 ÷ 1.5 ÷ 4 ≈ 10.7W

 

사양에 총 광속이 약 1080lm인 경우 암시된 효율은 약 100lm/W입니다.-많은 소형 다중-LED 설계와 일치합니다-'105W' 마케팅 라벨에도 불구하고 실제 전력이 약 10W에 가깝다는 결론을 뒷받침합니다. 이는 일부 소매 채널에서 나타나는 와트수 인플레이션의 일반적인 패턴입니다.

 

방법 3: 태양광 패널 등급에서 역-계산

세 번째 방법은 시스템이 지속 가능한 사이클링을 위해 일일 발전량이 대략 일일 소비량의 균형을 이루도록 설계되었다고 가정하여 패널 전력량에서 실제 LED 전력을 추정합니다.

 

단순화된 에너지 모델은 다음과 같습니다.

일일 패널 에너지(Wh) ≒ 패널 전력(W) × 최대 태양 시간(h) ¼ 2.22

일일 LED 에너지(Wh) ≒ 실제 LED 전력(W) × 최대-전력 환산 시간(h)

 

생산과 소비가 균형을 이루면 다음을 추정할 수 있습니다.

실제 LED 전력(W) ≒ 패널 전력(W) × 최대 일조 시간(h) ¼ 전체-전력 등가 시간(h) ¼ 2.22

 

일조량이 가장 많은 시간은 위치에 따라 다릅니다. 중국의 많은 지역에서는 대략적인 추정 기준으로 3.5~4.5시간이 자주 사용됩니다. 여기서는 일반적인 충전 및 배선 손실을 반영하기 위해 동일한 2.22 계수가 사용되었습니다. 일상적인 추정의 경우 일반적으로 이 접근 방식으로 충분합니다.

 

 

4. 권장 구성 예

기둥 길이가 약 7~8미터이고 간격이 적당하며 작동 시간이 약 12시간인 일반적인 주거용/수집 도로를 생각해 보세요.

 

실용적인 접근 방식은 먼저 조명 대상(조도 수준 및 균일성)을 정의한 다음 검증된 루멘 출력과 도로에 적합한 광학 장치를 갖춘 조명 기구를 선택하는 것입니다-. 그런 다음 패널과 배터리의 크기는 이상적인 맑은 날 테스트뿐 아니라-실제 조건에서 선택한 출력 프로필을 유지할 수 있도록 크기를 조정해야 합니다.- 많은 배포에서는 새벽까지 작동을 보장하기 위해 이른 저녁 트래픽 동안 더 높은 출력과 낮은 활동 시간 동안 출력 감소와 같은 계획된 디밍 곡선과 적절한 배터리 용량을 결합하여 일관된 야간 신뢰성을 달성합니다.-

 

조달에서 가장 중요한 것은 와트 라벨이 아니라 공급업체가 신뢰할 수 있는 성능 데이터(제공된 루멘, 측정된 전력 소모, 배터리 에너지 용량, 패널 등급, 이상적으로는 지상 조명을 예측하기 위한 광도 측정 파일(IES))를 제공할 수 있는지 여부입니다.

 

결론

태양광 가로등의 와트 대 밝기는 높은 숫자와 낮은 숫자의 단순한 비교가 아닙니다. 태양광 가로등의 실제 밝기는-루멘 출력, LED 효율, 광 분포, 밤새 성능을 유지하는 에너지 시스템에 따라 달라집니다. "높은 전력량" 라벨은 낮은 실제 전력 소비, 낮은-효율성 LED, 소형 배터리 또는 최고 밝기만 잠시 유지하는 시스템을 숨길 수 있습니다.

 

원한다면태양광 가로등예상대로 작동하고, 검증된 루멘, 신뢰할 수 있는 런타임 전략, 도로에 적합한 -광학-에 우선순위를 두고, 패널 및 배터리 크기가 현지 태양광 조건 및 작동 시간 요구 사항과 일치하는지 확인합니다.{2}}

 

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