Краткий ответ: действуйте в таком порядке. Задайте класс освещения (например, EN 13201 P2 = 10 люкс средняя), переведите его в люмены и ватты LED, примените профиль диммирования, затем рассчитайте на солнечную инсоляцию худшего месяца. Ватты панели = суточные Вт·ч ÷ (часы пиковой инсоляции × 0,75). Аккумулятор = суточные Вт·ч × (1 + резервные ночи) ÷ 0,9 для LiFePO4. Наконец, проверьте, что панель может восполнить заряд аккумулятора после периода пасмурной погоды.
Большинство отказов солнечных уличных светильников — это ошибки расчёта, а не отказы изделий: LED завышен для дороги, панель слишком мала для сезона дождей или аккумулятор разряжается ко второй пасмурной ночи. Этот метод позволяет избежать всех трёх проблем.
Ключевые цифры
- Средняя освещённость по EN 13201-2 для классов P (улицы, пешеходные дорожки, парковки): P1 15 люкс, P2 10, P3 7,5, P4 5, P5 3, P6 2.
- Типичная проектная автономность на практике: 3–5 резервных ночей, больше для ответственных дорог и пасмурного климата. IEC 62124 проверяет автономность и восстановление, но не устанавливает минимум.
- В рассмотренных нами тендерах округов Кении требовались аккумуляторы LiFePO4 с ≥ 4 000 циклов и гарантией до 5 лет.
- В нашем примере панель 80 Вт потребует около 16 солнечных дней, чтобы восполнить заряд аккумулятора после трёх пасмурных ночей; панели 120 Вт нужно около 4.
1. Начните со света, который нужен дороге
Класс освещения определяется типом дороги и местным стандартом. EN 13201-2 и CIE 115 используют одинаковые значения классов P для жилых улиц и пешеходных зон:
| Класс | P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Средняя освещённость (лк) | 15 | 10 | 7.5 | 5 | 3 | 2 |
| Минимальная освещённость (лк) | 3 | 2 | 1.5 | 1 | 0.6 | 0.4 |
Первоначальная оценка светового потока использует метод коэффициента использования: люмены = целевая освещённость × шаг опор × ширина дороги ÷ (коэффициент использования × коэффициент эксплуатации). Для дороги 7 м, шага 25 м и P2 (10 лк) при коэффициенте использования 0,5 и коэффициенте эксплуатации 0,8: 10 × 25 × 7 ÷ 0,4 ≈ 4 400 лм. При предполагаемой системной светоотдаче 150 лм/Вт это светодиод 30 Вт, а не 60–100 Вт, которые часто вписывают в спецификации. Подтвердите расчётом DIALux с использованием фактического фотометрического файла (IES).
2. Суточное энергопотребление с учётом профиля диммирования
Светильникам редко требуется полная мощность всю ночь. Типичный профиль для 12 часов темноты:
| Период | Часы работы | Мощность | Энергия для светодиода 30 Вт |
|---|---|---|---|
| От сумерек до 22:00 | 4 | 100 % | 120 Вт·ч |
| С 22:00 до 02:00 | 4 | 60 % | 72 Вт·ч |
| С 02:00 до рассвета | 4 | 30 % | 36 Вт·ч |
| Итого за ночь | 228 Вт·ч | ||
Датчики движения могут повышать мощность при проходе человека. Считайте это дополнительной энергией, а не экономией.
3. Пиковые солнечные часы для худшего месяца
Пиковые солнечные часы (PSH) — это суточная солнечная энергия на панели, выраженная в часах полного солнечного излучения 1 000 Вт/м². Подбирайте размер по худшему месяцу года при данном угле наклона панели, а не по среднегодовому значению. Глобальный солнечный атлас Всемирного банка и NASA POWER дают месячные значения для любой местности. Многие экваториальные и сахельские площадки проектируются при 4,5–6 PSH; влажные прибрежные и муссонные регионы могут иметь значительно меньшие значения в сезон дождей.
4. Размер панели, затем проверка восстановления
Мощность панели = суточная энергия ÷ (PSH × 0,75). Коэффициент 0,75 учитывает около 25 % потерь на температуру, пыль, проводку и контроллер. Для 228 Вт·ч при 4,5 PSH: 228 ÷ (4,5 × 0,75) ≈ 68 Вт, поэтому следующий стандартный размер — 80 Вт.
Такая панель балансирует средний день, но не может восстановить заряд после плохой погоды. Именно избыток в солнечный день восполняет аккумулятор:
| Панель | Сбор за солнечный день (× 4,5 PSH × 0,75) | Избыток после нагрузки 228 Вт·ч | Дней для восполнения 3 пасмурных ночей (684 Вт·ч) |
|---|---|---|---|
| 80 W | 270 Вт·ч | 42 Вт·ч | около 16 |
| 100 W | 338 Вт·ч | 110 Вт·ч | около 6 |
| 120 W | 405 Вт·ч | 177 Вт·ч | около 4 |
Это наш собственный расчёт, и он предполагает отсутствие генерации в пасмурные дни, поэтому он консервативен. Он объясняет, почему фонари, прошедшие тест в солнечную неделю, гаснут в сезон дождей: аккумулятор так и не восстанавливается до полного заряда. Для этого примера мы бы указали 120 Вт.
5. Аккумулятор и резервные ночи
Аккумулятор должен покрывать сегодняшнюю ночь плюс количество пасмурных ночей, которые вы хотите пережить. С LiFePO4 рассчитывайте на использование около 90 % номинальной ёмкости: ёмкость аккумулятора Вт·ч = 228 × (1 + 3) ÷ 0,9 ≈ 1 010 Вт·ч, что соответствует сборке 12,8 В, 80 А·ч. Используйте три резервные ночи как минимум для LiFePO4 на обычных улицах и четыре-пять для магистралей, критических маршрутов или пасмурного климата.
6. Проверяйте тендерные спецификации таким же образом
Позиции тендера часто прописаны отдельно и не сбалансированы. Два примера из кенийских тендеров, которые мы рассматривали:
- Раздельная система со 150 Вт LED и аккумулятором 1 240 Вт·ч. С профилем диммирования выше светильник потребляет около 1 140 Вт·ч за ночь, поэтому аккумулятор покрывает одну ночь и почти не оставляет запаса на пасмурную погоду.
- Интегрированный светильник с LED мощностью более 100 Вт, панелью 120 Вт и аккумулятором 700 Вт·ч. Он работает только при гораздо более глубоком диммировании, чем наш профиль.
Ни то, ни другое не является ошибочным как таковым, но участник тендера должен указать профиль диммирования и результирующую автономность. Иначе заказчик сравнивает светильники, которые будут вести себя совершенно по-разному в первый же сезон дождей. См. наш чек-лист для кенийских тендеров.
Сводка расчётного примера
| Шаг | Расчёт | Результат |
|---|---|---|
| Люмены для P2, дорога 7 м, шаг 25 м | 10 × 25 × 7 ÷ (0.5 × 0.8) | около 4 400 лм → 30 Вт LED |
| Энергия за ночь | Профиль диммирования | 228 Вт·ч |
| Панель, баланс | 228 ÷ (4.5 × 0.75) | 68 W |
| Панель, с восстановлением | Восполнение 3 ночей примерно за 4 дня | 120 W |
| Батарея | 228 × 4 ÷ 0.9 ÷ 12.8 V | 80 А·ч LiFePO4 |
Что часто упускают в спецификациях
- Наклон и ориентация панели. Направьте на экватор под углом примерно равным широте площадки, плюс около 10–15° для лучшей выработки в худший месяц и самоочистки под дождём.
- Затенение от деревьев и зданий, которое может резко снизить количество энергии, собираемой панелью.
- Температура аккумулятора. Горячие аккумуляторные боксы сокращают срок службы; большинство элементов LiFePO4 нельзя заряжать ниже 0 °C. Важны вентиляция, затенение и контроллер с температурной защитой.
- Кражи и вандализм, которые определяют, где размещать аккумулятор. См. наше руководство по антивандальному дизайну.
Вопросы и ответы
Сколько дней автономности должно быть у солнечного уличного светильника?
Три резервные ночи — распространённый минимум для LiFePO4 на обычных улицах; четыре-пять для магистралей, критических маршрутов или пасмурного климата. Запрашивайте подтверждение испытанием автономности и восстановления по типу IEC 62124.
Какие пиковые солнечные часы использовать?
Худший месяц при наклоне панели, по данным Global Solar Atlas или NASA POWER, а не среднегодовое значение.
Почему солнечные уличные светильники тускнеют после полуночи?
Диммирование при низком трафике может сократить энергопотребление на треть или больше, что позволяет меньшей панели и аккумулятору обеспечить ту же надёжность. Профиль должен быть указан в тендерном предложении.
Интегрированный или раздельный тип для более высокой мощности?
Раздельные системы позволяют установить более крупную панель под правильным наклоном и более ёмкий аккумулятор, поэтому они подходят для магистралей и более высокой мощности. Интегрированные светильники проще в установке при меньшей мощности.
Как мы помогаем
Проверьте цифры для вашей площадки с помощью нашего калькулятора солнечного освещения или пришлите нам ширину дороги, шаг опор, класс освещения и местоположение. Мы подберём LED, панель и аккумулятор LiFePO4, укажем профиль диммирования и автономность и предложим соответствующие опоры.
Пришлите данные о вашей дороге
Источники: EN 13201-2:2015 Таблица 3 и значения классов P по CIE 115:2010, как рассмотрено Fotios (University of Sheffield, 2019); IEC 62124:2004, Фотоэлектрические автономные системы, проверка проектирования; World Bank Global Solar Atlas и NASA POWER для данных по солнечной энергии; тендерные документы округов Кении (2025–2026) по требованиям к аккумуляторам и гарантии. Значения восстановления и подбора размеров — наш собственный расчётный пример. См. также: как проверять спецификации, все-в-одном против раздельных, наши солнечные уличные светильники, светодиодные уличные светильники.