Una dintre cele mai frecvente greșeli în proiectele de iluminat stradal-solar este să începeți cu puterea lămpii. Un dispozitiv de 60 W, 100 W sau 150 W nu vă spune dacă sistemul va funcționa bine într-un anumit loc. Proiectarea corectă începe cu drumul, cerințele de iluminare și condițiile reale de funcționare. Numai după ce acestea sunt înțelese ar trebui să se stabilească puterea LED-ului, dimensiunea PV și capacitatea bateriei.

Figura 1. Proiectarea luminii solare stradale-începe cu aplicația: geometria drumului, cerințele de iluminare, aranjarea stâlpilor și orele de funcționare.

Prima abordare a proiectului-este, de asemenea, în concordanță cu cercetările recente. Un studiu din 2025 în Cleaner Engineering and Technology a propus un model cuprinzător de iluminat public-solar care ia în considerare împreună lățimea străzii, iluminarea necesară, iradierea solară și caracteristicile corpurilor de iluminat, apoi optimizează distribuția stâlpilor, înălțimea de montare, capacitatea bateriei și puterea fotovoltaică. Studiul, validat cu un caz din Oman, pledează în mod special pentru un design holistic, mai degrabă decât să trateze proiectarea iluminatului și dimensionarea energiei regenerabile-ca două calcule care nu au legătură.

1. Începeți cu proiectul, nu cu panoul solar

Înainte ca cineva să calculeze o baterie sau un panou fotovoltaic, brief-ul proiectului ar trebui să răspundă la câteva întrebări de bază. Acestea nu sunt detalii minore. Ele determină în primul rând sarcina de iluminare.

Unde este drumul? Țara, orașul, latitudinea și clima locală contează.

• Ce fel de drum este? Autostradă, arteră urbană, drum secundar, drum rural, zonă de parcare, traseu comunitar sau pietonal?
• Cât de lat este drumul și câte benzi există?
• Care este înălțimea necesară a stâlpilor, aranjamentul de montare și distanța aproximativă a stâlpilor?
• Ce standard de iluminat sau specificație de proiect se aplică?
• Câte ore trebuie să funcționeze lumina în fiecare noapte?
• Este necesară o ieșire completă toată noaptea sau este permis un profil de reglare a luminii?
• Câte zile de autonomie sunt necesare când generarea solară este slabă?
• Care este sezonul critic de proiectare, în special sezonul ploios sau noros?

2. Lățimea drumului modifică problema de iluminare

O autostradă și un drum rural pot folosi ambele lumini stradale solare cu LED, dar calculul de iluminare poate fi complet diferit. Un drum lat poate avea nevoie de o înălțime de montare mai mare, o distanță mai mare, optice diferite și o aranjare diferită a stâlpilor. Un drum rural îngust poate avea nevoie de mult mai puțin flux luminos și de o distribuție diferită.

Acesta este motivul pentru care pur și simplu spunerea „folosește o lumină stradală solară de 100 W” nu este un design ingineresc adecvat. Același corp de iluminat de 100 W poate produce rezultate foarte diferite în funcție de optică, înălțimea de montare, distanța dintre stâlpi, lățimea drumului și țintire.

3. Setați clasa de iluminare și verificați-o în DIALux

Pentru proiectele rutiere care utilizează EN 13201 sau un standard național derivat din acesta, proiectantul identifică mai întâi situația/clasa de iluminare adecvată. Clasele ME sunt în primul rând clase de iluminare rutieră-bazate pe lumina-; alte clase EN 13201 folosesc criterii de iluminare. Această distincție contează atunci când configurați calculul în DIALux.

Prin urmare, specificația proiectului ar trebui să fie punctul de plecare. DIALux este apoi folosit pentru a testa geometria drumului și fotometria corpurilor de iluminat: înălțimea de montare, distanța dintre stâlpi, lățimea drumului, numărul de benzi, aranjarea, optica și țintirea. Ieșirea poate fi apoi verificată în raport cu valoarea medie necesară, valoarea minimă, uniformitatea și alte criterii aplicabile.

Un tabel de referință util din documentația europeană privind iluminatul rutier arată, de exemplu, seria EN 13201 M-care se deplasează de la M1 la M5 cu cerințe de luminanță diferite. Clasa exactă trebuie selectată din condițiile de drum și trafic ale proiectului și din standardul național/de proiect aplicabil, mai degrabă decât din lățimea drumului. cita turn0search47

Figura 2. Flux de lucru ilustrativ în stilul DIALux-: definiți drumul și clasa de iluminat, testați aspectul, apoi utilizați cerințele rezultate din corpul de iluminat pentru dimensionarea energiei.

4. Rezultatul DIALux vă spune ce trebuie să furnizeze lampa

Odată ce modelul de drum este corect, simularea de iluminare răspunde la următoarea întrebare: câtă lumină este necesară de fapt de la fiecare stâlp?

• Fluxul luminos al luminii și distribuția fotometrică
• Numărul corpurilor de iluminat și distanța dintre stâlpi
• Înălțimea de montare și geometria brațului
• Valori medii și minime de iluminare
• Uniformitate
• Potențial strălucire sau alte cerințe specifice-proiectului

Acesta este punctul de unde începe proiectarea electrică și solară. Puterea LED-ului nu este selectată izolat. Este selectat deoarece un anumit corp de iluminat, cu un anumit fișier optic și fotometric, poate îndeplini obiectivul de iluminare la distanța și înălțimea propuse.

5. Transformați necesarul de iluminare în consum de energie pe noapte

După ce structura luminii este fixată, calculați profilul de funcționare real. Dacă un corp de iluminat de 100 W funcționează la putere maximă timp de 12 ore, necesarul simplu de energie LED este de 1.200 Wh pe noapte. Dacă controlerul permite o diminuare programată, calculul ar trebui să urmeze profilul real în loc să multiplice pur și simplu puterea nominală cu 12 ore.

Pentru un profil în trepte, de exemplu 100 W pentru 5 ore, 60 W pentru 4 ore și 30 W pentru 3 ore:

E_LED=(100 × 5) + (60 × 4) + (30 × 3)=1, 040 Wh/noapte

Apoi adăugați controlerul relevant, consumul de comunicare sau auxiliar și aplicați pierderi realiste ale sistemului. Energia finală de proiectare este energia pe care bateria și sistemul fotovoltaic trebuie să o suporte, nu doar puterea de pe plăcuța de identificare a LED-ului.

6. Dimensionarea bateriei: începe cu autonomie

Dimensionarea bateriei răspunde la o întrebare diferită de dimensionarea PV: câtă energie stocată este necesară pentru a menține lumina în funcțiune atunci când soarele nu oferă suficientă energie?

O ecuație practică de prim{0}}pasare este:

Energia nominală a bateriei (Wh) ≈ E_daily × N_autonomie ÷ (DoD × η_battery × η_descharge_path)

În cazul în care E_daily este energia pe noapte necesară, N_autonomy este numărul necesar de zile, DoD este adâncimea permisă de descărcare, iar termenii de eficiență țin cont de pierderile din baterie și din aval. Modelul exact ar trebui să respecte datele producătorului bateriei și specificațiile proiectului.

Pentru un sistem de 24 V, valoarea nominală Ah poate fi estimată astfel:

Capacitatea bateriei (Ah)=Energia bateriei (Wh) ÷ 24 V

De asemenea, trebuie luate în considerare temperatura bateriei, îmbătrânirea, capacitatea utilizabilă, limitele de încărcare/descărcare și performanța necesară la sfârșitul perioadei de viață--. O baterie care pare suficientă atunci când este nouă poate să nu ofere aceeași energie utilizabilă după ani de ciclism.

Cercetări recente privind iluminatul stradal solar off-rețea evidențiază, de asemenea, îmbătrânirea bateriei și incertitudinea privind rezistența la descărcarea nocturnă ca probleme importante de fiabilitate. Un studiu din 2026 în Tehnologii și evaluări ale energiei durabile tratează riscul de întrerupere și funcționarea-constrânsă a bateriei ca probleme esențiale de proiectare, mai degrabă decât cazuri marginale. cita turn1search1

7. Dimensionarea PV: sezonul ploios contează mai mult decât media anuală

Aici multe modele de iluminat stradal-solar merg prost. Insolația medie anuală poate arăta excelent în timp ce sistemul încă se luptă în timpul sezonului ploios.

Matricea fotovoltaică trebuie să înlocuiască energia consumată noaptea și să recupereze bateria. O ecuație simplificată-prima trecere este:

Putere PV (Wp) ≈ E_zil ÷ (H_design × η_PV/sistem)

H_design reprezintă orele-lună efective de soare-(sau orele de-soare-de vârf) la locația reală și orientarea matricei. η_PV/sistem reprezintă factorii combinați de derating și de conversie utilizați de calculul proiectului.

Cuvântul important este design. Pentru un iluminat stradal independent de încredere, nu utilizați automat media anuală. Utilizați o lună sau un sezon conservator care să reflecte perioada în care generarea solară este cea mai slabă și cererea de iluminare este încă prezentă.

Figura 3. Datele-resurselor solare ar trebui revizuite lună de lună. Sezonul ploios poate deveni condiția limitativă pentru dimensionarea PV.

PVGIS este o resursă independentă utilă pentru acest pas. Centrul Comun de Cercetare al Comisiei Europene spune că PVGIS furnizează date de-radiație solară și de performanță PV-pentru aproape orice locație din lume, cu rezultate lunare, zilnice și orare. Instrumentele sale off-rețea țin cont și de capacitatea bateriei și limitele de descărcare. cita turn0search turn0search7

PVGIS observă, de asemenea, că producția fotovoltaică reală este afectată de iradiere, temperatura modulului, unghiul de incidență și alte pierderi. Cu alte cuvinte, ratingul STC al unui panou nu este același lucru cu producția zilnică de energie în câmp. cita turn0search2 turn0search4

8. Orele de soare efective nu sunt doar „ore de lumină”

Unul dintre cei mai importanți termeni într-un calcul solar este orele efective de soare. Este o modalitate de a exprima iradierea solară disponibilă ca număr echivalent de ore la 1.000 W/m². Nu este același lucru cu a spune că soarele este vizibil atât de multe ore.

Această distincție devine deosebit de importantă în climatele tropicale și musonice. O locație poate avea ore lungi de lumină, dar norii puternici, ploaia și umiditatea ridicată pot reduce energia solară care ajunge la panou. Pentru un proiect într-un astfel de climat, resursa solară din sezonul ploios-poate controla dimensiunea PV.

• Utilizați datele solare-specifice ale site-ului sau cu reputație prin satelit/reanaliza.
• Verificați lunar, nu numai valorile anuale.
• Identificați cele mai scăzute-luni solare sau sezonul ploios.
• Luați în considerare pierderile de temperatură, murdărie, orientare, cablare, controler și încărcare a bateriei.
• Verificați dacă zona fotovoltaică selectată este posibilă fizic pe stâlp și pe structura corpului de iluminat.

9. Exemplul 1-lumea reală: proiect de autostradă

Luați în considerare un proiect de autostradă ilustrativ în care clientul necesită un profil de iluminat continuu pe timp de noapte. Să presupunem că modelul DIALux, bazat pe geometria drumului aprobat, aranjarea stâlpilor și fișierul fotometric, conduce la un corp de iluminat LED de 150 W la distanța selectată. Să presupunem 12 ore de funcționare pe noapte.

Energie LED pe timp de noapte=150 W × 12 h=1, 800 Wh/zi.

Dacă proiectul necesită două zile de autonomie, bateria trebuie să stocheze substanțial mai mult de 3,6 kWh nominale deoarece trebuie luate în considerare capacitatea utilă, limitele de descărcare și pierderile. De asemenea, rețeaua fotovoltaică trebuie să genereze suficientă energie în timpul lunii solare de proiectare atât pentru a servi sarcina zilnică, cât și pentru a recupera bateria.

Punctul cheie este că PV și bateria sunt consecințe ale cerinței de iluminare. Dacă autostrada necesită iluminare continuă, reducerea puterii lămpii doar pentru a se potrivi cu un panou solar mic nu este un substitut valid pentru îndeplinirea cerințelor de iluminare, cu excepția cazului în care specificațiile proiectului permit în mod explicit reglarea luminii.

10. Exemplul 2 din-lumea reală: drum arterial urban

Acum luați în considerare o arteră de oraș. Drumul poate fi mai îngust decât o autostradă, dar traficul este frecvent și standardul de iluminare poate fi încă exigent. Modelul DIALux poate arăta că o optică diferită, înălțimea de montare sau distanța dintre stâlpi permite unui corp de iluminat de 100 W să îndeplinească obiectivul proiectului.

Exemplu de energie LED de noapte=100 W × 12 h=1, 200 Wh/zi.

Cu aceeași cerință de autonomie, acest sistem are nevoie de mai puțină energie stocată decât exemplul de autostradă. Dar dimensiunea finală a PV depinde încă în mare măsură de resursele solare locale de proiectare-lună. O sarcină de 1,2 kWh pe noapte într-un oraș de coastă înnorat poate necesita o matrice fotovoltaică mai mare decât aceeași sarcină într-o locație mult mai însorită.

11. Exemplul 3-lumea reală: drum rural

Un drum rural poate avea o cerință de iluminare mult mai mică. Să presupunem că DIALux arată că un corp de iluminat de 40 W la distanța dintre poli selectată îndeplinește cerințele aplicabile ale proiectului, cu 11 ore de funcționare.

Energie LED pe noapte=40 W × 11 h=440 Wh/zi.

Adică mai puțin de un sfert din încărcarea LED-ului de 1,8 kWh/zi a exemplului de autostradă. Prin urmare, PV și bateria pot fi mult mai mici, cu condiția ca resursele solare locale și autonomia necesară să susțină proiectarea.

Aici este, de asemenea, locul în care detectarea mișcării sau diminuarea programată pot avea sens ingineresc dacă proiectul o permite. Strategia de control modifică profilul energetic, care, la rândul său, modifică bateria necesară și capacitatea fotovoltaică.

Figura 4. Lanțul complet de proiectare: cerințele proiectului → standard de iluminat → DIALux → puterea corpurilor de iluminat și profilul de funcționare → energie zilnică → autonomie baterie → dimensionarea PV.

12. De ce aceeași lampă poate avea nevoie de diferite dimensiuni de panouri solare-în diferite țări

Imaginați-vă aceeași lampă solară de 100 W instalată în două țări. Necesarul de iluminare și orele de funcționare sunt identice. Autonomia bateriei este și ea identică. Cu toate acestea, dimensiunea PV recomandată poate fi foarte diferită.

Motivul este resursa solară. Dacă orele efective de soare-lună de proiectare sunt de 5 ore/zi într-o locație și de numai 3 ore/zi în timpul sezonului ploios critic în alta, al doilea amplasament are nevoie de o capacitate fotovoltaică substanțial mai mare pentru a colecta aceeași energie zilnică.

Comparație ilustrativă:1.200 Wh/zi ÷ (5 h × 0,75) ≈ 320 Wp; la 3 h × 0,75, aceeași sarcină necesită ≈ 533 Wp. Aceste numere sunt doar exemple; un proiect real trebuie să utilizeze date solare specifice site-ului-și modelul real de pierdere a sistemului.

Acesta este motivul pentru care citarea unui raport fix de putere PV-la-lampă pentru fiecare țară este o inginerie slabă. Raportul poate funcționa într-o locație și poate eșua în alta.

13. Dar zilele ploioase după câteva zile înnorate?

Aici funcţionează împreună autonomia bateriei şi dimensionarea PV. O baterie asigură rezerva de energie pe termen scurt-; matricea fotovoltaică determină cât de repede poate fi restabilită rezerva respectivă.

• Bateria răspunde: Cât timp poate funcționa sistemul când generarea solară este slabă?
• Răspunsuri PV: Câtă energie poate recupera sistemul în timpul luminii solare disponibile?
• Răspunsuri privind datele solare de proiectare-lună: cât de dificilă va fi perioada de recuperare?
• Răspunsuri de autonomie: Cât de mult stocare este necesară înainte ca sistemul să atingă o stare de încărcare scăzută inacceptabilă?

Pentru proiectele în climă puternică de sezon ploios-, este adesea util să rulați un bilanț energetic-cu-lună, în loc să vă bazați pe o medie anuală. O foaie de calcul sau o simulare poate urmări starea de încărcare a bateriei de-a lungul anului și poate dezvălui dacă sistemul propus își revine după perioadele tulburi.

14. Suntisolar: selectarea produsului ar trebui să urmeze proiectarea proiectului

Portofoliul actual de iluminat stradal-solar al Suntisolar include mai multe game de ieșire și configurații, inclusiv seria Z{88 150 W, Z88 120 W, Z88 100 W, Z58, seria Z66 și alte modele de iluminat strada- solar. citeturn0search0

Aceste familii de produse ar trebui tratate ca puncte de plecare pentru o selecție de proiect, nu ca pachete fixe care sunt automat potrivite pentru fiecare drum. Pentru o autostradă, o arteră urbană sau un drum rural, modelul corect și configurația PV/baterie ar trebui verificate în raport cu calculul de iluminat aprobat, programul de funcționare, resursa solară locală și cerințele de autonomie.

Acest lucru este deosebit de important pentru proiectele guvernamentale și de infrastructură. Un design susținut din punct de vedere tehnic poate arăta lanțul de la cerința de iluminare a clientului până la rezultatul DIALux, apoi de la cererea de energie rezultată până la calculul PV și al bateriei.

15. O listă de verificare practică înainte de finalizarea unui design de iluminat stradal-solar

• Confirmați clasificarea drumului, lățimea, benzile și condițiile de trafic.
• Confirmați standardul de iluminat aplicabil și clasa necesară{0}}proiectului.
• Construiți geometria actuală a drumului în DIALux.
• Utilizați fișierul fotometric IES/LDT corect pentru corpul de iluminat propus.
• Verificați valorile medii/minime și uniformitatea cerute de proiect.
• Confirmați puterea reală a LED-ului și programul de funcționare.
• Calculați consumul zilnic de energie, inclusiv sarcinile auxiliare și pierderile relevante.
• Setați zilele de autonomie necesare.
• Selectați chimia bateriei și DoD utilizabil pe baza datelor producătorului.
• Verificați iradierea solară lunară și identificați sezonul critic ploios/noros.
• Folosiți orele solare efective de design-lună pentru calculul PV-prima trecerii.
• Rulați balanța de energie/baterie o lună-cu-lună pentru proiecte importante.
• Verificați dimensiunea panoului, greutatea, sarcina vântului și zona de montare disponibilă.
• Verificați temperatura bateriei, îmbătrânirea și ipotezele de-sfârșit-de viață.
• Abia apoi finalizați modelul produsului și oferta.

Concluzie: mai întâi dimensionați iluminatul, apoi dimensionați sistemul solar

Dimensiunea luminii solare stradale-nu este cu adevărat o întrebare de „De câți wați de panou solar am nevoie pentru o lampă de 100 W?” Întrebarea mai bună este: „De ce are nevoie acest proiect de lumină pentru a face și ce resursă solară este disponibilă în această locație?”

Secvența corectă este simplă:

• Definiți cerințele pentru drum și proiect.
• Selectați standardul/clasa de iluminare aplicabilă.
• Utilizați DIALux pentru a determina performanța fotometrică și aspectul necesar.
• Determinați puterea reală a LED-ului și profilul de funcționare pe timp de noapte.
• Calculați consumul zilnic de energie.
• Dimensionează bateria pentru autonomia necesară și capacitatea utilizabilă.
• Verificați resursa solară locală, în special luna de design-sezonului ploios.
• Dimensionați matricea fotovoltaică pentru a înlocui energia în aceste condiții.
• Efectuați o verificare completă a-bilanțului energetic înainte de a finaliza sistemul.

Când este urmat acest proces, panoul solar și bateria nu mai sunt ghiciri bazate pe puterea unei lămpi. Ele devin rezultatul proiectului în sine. Aceasta este abordarea necesară atunci când se așteaptă ca un sistem de iluminat stradal-solar să funcționeze în mod fiabil ani de zile, mai degrabă decât să arate corect pe o foaie de cotație.

Referințe

1. Rabaza Castillo, O., Pérez-Ocón, FA, Aznar-Dols, F. și Gómez{-Lorente, D. (2025). Dezvoltarea unui model cuprinzător pentru proiectarea sistemelor de iluminat public solar fotovoltaic în zonele rurale și urbane. Cleaner Engineering and Technology, 27, 101012. DOI: 10.1016/j.clet.2025.101012.

2. Chouikh, S., Elmitwally, N. și Saeed, F. (2026). Fiabilitatea energetică și analiza fezabilității pentru iluminatul stradal solar cu energie-constrânsă în afara rețelei-: un cadru de control-conștient de incertitudine a luminozității. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 93, 105315. DOI: 10.1016/j.seta.2026.105315.

3. Almeida, RH, Carrêlo, IB și Maia Alves, J. (2019). Lumină stradală solară autonomă inteligentă. Lucrări de cercetare care descriu detectarea luminii naturale/prezenței și efectul acesteia asupra dimensionării sistemului.

4. Centrul Comun de Cercetare, Comisia Europeană. Manual de utilizare PVGIS 5 și surse de date/metode de calcul PVGIS.

5. Cadrul de iluminat rutier EN 13201; Cerințele naționale și ale autorităților specifice ale proiectului-ar trebui verificate înainte de proiectarea finală.

6. Suntisolar. Portofoliul de produse Solar Street Light, inclusiv familiile de produse Z88 și Z58/Z66.