L'éclairage est l'une des solutions que nous recherchons tous lorsque nous voulons améliorer la mobilité et la sécurité la nuit. Les propriétaires de biens immobiliers installeront un éclairage public automatique utilisant des panneaux solaires pour éclairer leurs rues et créer une expérience de jour. Les bâtiments commerciaux utilisent des systèmes d'éclairage public pour éclairer leurs parcs de stationnement et leurs enceintes afin d'améliorer la surveillance.
Le mouvement pour l'énergie verte L'énergie solaire a entraîné un changement dans le secteur industriel, où l'éclairage public est alimenté par l'énergie solaire. L'énergie solaire est une source d'énergie fiable et efficace, et depuis des décennies, elle est devenue la meilleure alternative à la source traditionnelle.
L'augmentation du nombre d'installations de lampadaires solaires est un bon indicateur : avec l'équipement, les connaissances et les compétences appropriés, n'importe qui peut en concevoir et en construire un. Dans cet article, nous allons aller plus loin et apprendre à concevoir et à construire un lampadaire automatique à l'aide d'un panneau solaire.
Un lampadaire solaire automatique diffère du lampadaire solaire standard en termes de contrôle de la puissance. Un système automatique permet aux luminaires de s'allumer et de s'éteindre tout seuls. Le système standard nécessite une activation manuelle et, en raison d'une erreur humaine, le responsable oublie de l'éteindre. L'utilisation de l'automatisation dans les systèmes d'éclairage public réduit la consommation d'énergie.
Si vous souhaitez concevoir et construire éclairage public automatique, alors voyons d’abord comment en concevoir un.
Conception d'un lampadaire automatique utilisant un panneau solaire :
Pour commencer, vous aurez besoin d’un panneau solaire, de luminaires, d’une unité de commutation, d’une batterie, de contrôleurs de charge, d’un onduleur, d’un poteau et de quelques fils ou câbles.
Un lampadaire automatique utilisant des panneaux solaires présente les caractéristiques suivantes :
- Le système allume les luminaires au crépuscule et les éteint à l'aube
- Le système commencera automatiquement à charger la batterie une fois les luminaires éteints
La taille de la batterie La taille du panneau solaire dépend de la quantité d'énergie nécessaire pour produire la lumière à la luminosité requise pendant la période définie. D'autre part, la taille du panneau solaire dépend de la puissance requise (puissance), de l'efficacité (taux de conversion), de l'irradiation solaire reçue et de la température climatique du lieu.
Quant aux contrôleurs ou régulateurs de charge, leurs noms suggèrent qu'ils sont utilisés pour contrôler et réguler le flux de courant dans les batteries, garantissant ainsi qu'elles conservent leur capacité de charge maximale. Ils protègent également la batterie contre la surcharge et la surchauffe. Les contrôleurs modernes sont dotés de technologies sophistiquées telles que le suivi du point de puissance maximale (MPPT) et la modulation de largeur d'impulsion (PWM), qui peuvent ajuster le taux de charge en fonction du niveau de la batterie.
L'énergie stockée dans la batterie étant sous forme de courant continu (CC), vous aurez besoin d'un onduleur pour la convertir en courant alternatif (CA). Vous déterminerez la longueur de votre poteau en tenant compte de l'intensité d'éclairage et de l'ombre de la zone. D'autre part, la taille et la longueur de votre câble d'interconnexion dépendent respectivement de la quantité de courant requise et de la distance entre les composants.
Il existe différents types de luminaires parmi lesquels vous pouvez choisir, tels que les lampes à LED, à incandescence, à décharge de gaz, à décharge et aux halogénures métalliques. L'automatisation d'un lampadaire solaire commence et se termine au niveau de l'unité de commutation. Vous devrez connecter un circuit de commande à l'interrupteur pour que le système puisse fonctionner en présence et en absence du soleil.
Au crépuscule, le circuit de détection de lumière permettra au courant de circuler de la batterie vers les luminaires, tandis qu'à l'aube, il fermera le chemin pour charger la batterie. Pour réaliser cette fonction automatique, vous aurez besoin d'un transistor et d'un mécanisme de capteur appelé résistance dépendante de la lumière (LDR) ou d'une photodiode ou d'un phototransistor.
Le concept théorique du LDR est qu'il s'agit d'une photorésistance (fonctionne à la fois comme capteur et comme résistance). Sa résistance varie en fonction de la lumière qui tombe sur sa surface ; la présence de lumière réduit la résistance et vice versa. C'est l'augmentation de la résistance provoquée par une augmentation de l'obscurité qui développe une tension de seuil qui active le transistor.
Construction d'un lampadaire automatique à l'aide d'un panneau solaire
La phase de construction consiste à mettre en œuvre le plan de conception. Elle comprend le montage du matériel et le développement de la base du système d'éclairage public solaire. Pendant le processus d'assemblage, votre objectif principal doit être de créer un circuit de commutation automatique entièrement fonctionnel. Vous devez également construire des boîtiers pour les différents composants et assurer l'isolation des composants électriques.
Avant de monter vos composants sur le poteau et de fixer l'unité dans la fondation, vous devrez effectuer une configuration expérimentale pour vérifier que votre système fonctionne. Ce processus de test vous aidera à vérifier l'état de fonctionnement de chaque composant. Après le test, vous devriez être en mesure de déterminer si le système est fiable pour fournir suffisamment de lumière la nuit.
Après l'installation expérimentale, vous pouvez ensuite monter le panneau solaire en haut et le luminaire en dessous, en tenant compte de leurs hauteurs requises. Le montage du module solaire ne doit pas être permanent car vous devrez l'ajuster pour obtenir le bon angle d'inclinaison.
L'assemblage des composants de votre système d'éclairage public solaire doit commencer par le sol, puis le câblage suivra par la suite. Aucune programmation n'est requise lors de la construction du circuit de coupure ; il vous suffit d'un peu de connaissances et de compétences en électricité pour placer correctement les résistances et les transistors dans l'unité de commutation.
Vous aurez besoin d'une assistance plus importante lors de la phase de construction, notamment lorsque vous devrez soulever l'ensemble du lampadaire solaire. Vous aurez besoin d'équipements de support et d'outils de fixation pour monter les principaux composants sur le poteau et placer les poteaux avec les composants du lampadaire solaire dans les fondations.
Il s'agit donc de concevoir et de construire un lampadaire automatique utilisant des panneaux solaires. Au final, vous pourrez économiser et conserver efficacement l'énergie grâce à la fonction automatique.
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