Шафа керування освітленням пішохідного переходу (автономна, сонячна)

Клас горючості V0
Ступінь захисту IP-54
Ступінь протиударного захисту IK-10
Робоча температура -45°C…+80°C
Норми EN 62208, EN 60529

Вхідні дані для розрахунку:

• Рном = 50 Вт — потужність об’єкту освітлення переходу (номінальне навантаження)
• Udc = 12 V — номінальна напруга на постійному струмі (DC)
• Pmp max = 2×500 = 1000 Вт — потужність двох фотоелектричних модулів
• Vmp = 45 V, Imp = 12 A — робоча напруга і струм фотоелектричних модулів
• Kmppt = 0.98 — коефіцієнт ефективності контролера
• Є ah = 230 А·год — загальна ємність групи акумуляторів
• К є ah = 0.8 — коефіцієнт ємності заряду акумулятора при температурі −20°C
• К є% = 0.85 — коефіцієнт глибини розряду акумулятора при температурі −20°C
• Pled = 50 Вт — електрична потужність світильника
• K led mw = 0.95 — коефіцієнт корисної дії блоку живлення драйвера LED та MPPT
• P flash = 5 Вт — електрична потужність мигаючого світлофору типу Т7.3
• T watt = 6 год — час заряду акумуляторних батарей від PV за добу у найдовшу ніч
• T led = 16 год — час роботи LED за добу у найдовшу ніч
• T flash = 24 год — час роботи мигаючого світлофору типу Т7.3 в будь-яку пору року
• EVE LF230Ah LiFePO4 — група акумуляторних батарей, 3.2V номінальна напруга однієї батареї, послідовне підключення 4шт × 3.2V = 12.8V

Розрахункові формули:

1. Струм заряду акумуляторних батарей, приведений до робочої напруги та струму фотоелектричних модулів:
   Іwatt = (Vmp×Imp/Udc) × Kmppt = (45×12/12) × 0.98 = 44.1 A
   Приймаємо 40 А, оскільки потужність зарядного струму обмежено контролером заряду.
2. Ємність заряду, накопиченого групою акумуляторів за добу при мінімальному часі зарядки:
   C watt = I watt × T watt = 40 × 6 = 240 Ah на добу
3. Добове споживання накопиченої електроенергії електроустаткуванням на пішохідному переході у найдовшу ніч:
   C total = (Pled×Kled mw/Udc)×Tled + (Pflash/Udc)×Tflash = (50×0.95/12)×16 + (5/12)×24 = 73 Ah на добу

Ємність заряду, накопичена акумуляторами за добу, перевищує добове споживання електроенергії у 3,3 раза.

4. Час роботи системи без підзарядки при температурі −20°C для пішохідного переходу з найбільшим споживанням електроенергії при повному заряді батарей:
   T max = (Є ah × К є ah × К є%) / C total = (230×0.8×0.85)/73 = 2,14 доби

Умова безперервної збалансованої циклічної роботи системи виконується, якщо ясна погода триває не менше 18% часу протягом світлового періоду доби.