Écrit par：Richard "Sandy" H. Duncan

Richard "Sandy" H. Duncan est un expert chevronné de l'éclairage solaire qui travaille depuis plus de 25 ans dans le domaine des lampadaires solaires tout-en-un. En tant que l'un des premiers pionniers de la conception de lampadaires solaires, il a supervisé l'ingénierie, la fabrication et la mise en œuvre de plus de 50 000 installations d'éclairage solaire dans des environnements municipaux, commerciaux et ruraux. Ancien directeur de l'exploitation de Solar Outdoor Lighting (SOL), il a contribué à faire breveter les principaux modèles de lampadaires solaires et à définir les normes du secteur. Outre la conception technique, Sandy est connu pour sa grande expérience en matière d'approvisionnement en composants, de contrôle de la qualité et d'intégration de systèmes d'éclairage dans des infrastructures indépendantes sur le plan énergétique.

À l'heure où l'on prône les énergies vertes et la construction de villes intelligentes, les lampadaires solaires All In One, avec leurs avantages de haute efficacité, d'intelligence et de protection de l'environnement, remplacent progressivement les méthodes d'éclairage traditionnelles et deviennent les nouveaux favoris dans le domaine de l'éclairage extérieur. Par rapport aux lampadaires traditionnels, il ne nécessite pas de câblage complexe, ne dépend pas du réseau électrique et réalise véritablement la combinaison de l'économie d'énergie à faible émission de carbone et du contrôle intelligent. Cet article explore les concepts fondamentaux, les principes de fonctionnement, les composants clés et les avantages significatifs de l'éclairage public solaire intégré afin de vous aider à comprendre pourquoi cette solution d'éclairage innovante peut se démarquer aujourd'hui.

Concept de base du lampadaire solaire tout-en-un

Lorsque l'on étudie le "lampadaire solaire tout-en-un", il faut d'abord préciser ses principales caractéristiques et les raisons pour lesquelles il peut se distinguer à l'heure actuelle.

Qu'est-ce que le lampadaire solaire All In One ?

Le terme "All In One" (tout-en-un) désigne une intégration poussée de pièces initialement dispersées. Dans le cas des lampadaires solaires, il s'agit de l'intégration intelligente de panneaux solaires, de lampes LED à haut rendement, de batteries au lithium à haute performance et, surtout, de contrôleurs intelligents, le tout dans une position spécifique d'un support de lampe ou d'un poteau compact. Ces éléments ne sont pas simplement empilés les uns sur les autres, ils sont précisément conçus pour permettre une collaboration transparente entre les composants.

Le lampadaire solaire traditionnel, dont les panneaux solaires sont généralement montés indépendamment sur le haut ou les côtés du poteau, le boîtier de batterie peut être enterré, ou suspendu au milieu et à la partie inférieure de l'arbre, et la douille de la lampe est encore une partie. Bien que cette structure soit mature, elle est compliquée à installer, nécessite le branchement de divers câbles, est relativement lourde à entretenir et n'est pas très esthétique. La "conception intégrée" résout complètement ces problèmes. Elle simplifie le transport et les processus d'installation, raccourcit les cycles de construction et améliore considérablement la coordination visuelle globale.

Principe de fonctionnement du lampadaire solaire intégré :

Le charme des lampadaires solaires "tout-en-un" réside dans leur autosuffisance totale et leur fonctionnement sans énergie. Il s'agit d'un micro-système énergétique sophistiqué qui utilise intelligemment l'énergie de la nature pour réaliser un cycle intelligent entre le jour et la nuit afin de fournir de la lumière pour nos déplacements nocturnes.

Phase 1 : stockage de l'énergie pendant la journée

Au petit matin, lorsque le premier rayon de soleil tombe doucement sur le haut du lampadaire, ces panneaux solaires efficaces, qu'ils soient en silicium monocristallin ou en silicium polycristallin, se "réveillent" immédiatement. Il ne s'agit pas de simples plaques absorbant la chaleur, mais, grâce à l'effet photovoltaïque, l'énergie lumineuse du soleil est directement convertie en électricité continue.

L'électricité produite n'est pas utilisée immédiatement, mais elle est transmise à un contrôleur intelligent intégré dans le corps de la lampe. Ce contrôleur est chargé d'optimiser l'ensemble du processus de charge, en veillant à ce que le courant et la tension soient stables et que l'énergie électrique soit stockée en toute sécurité dans la batterie au lithium de grande capacité, avec la plus grande efficacité. En même temps, il sera comme un gardien dédié, surveillant en permanence l'état de charge de la batterie afin d'éviter toute surcharge. La surcharge est l'une des principales raisons de la réduction de la durée de vie de la batterie, de sorte que l'existence d'un contrôleur intelligent prolonge considérablement la durée de vie de l'ensemble du système.

Phase 2 : éclairage nocturne

À la tombée de la nuit, la lumière dans l'environnement diminue progressivement. C'est à ce moment-là que le capteur de lumière du contrôleur intelligent commence à jouer un rôle, en détectant avec précision ce changement de lumière.

Dès que l'intensité de la lumière ambiante tombe en dessous du seuil prédéfini, le contrôleur démarre le programme d'éclairage afin d'éliminer l'énergie stockée dans la batterie au lithium entièrement chargée pendant la journée. Cette énergie électrique est rapidement transmise aux lampes LED haute performance, qui s'allument instantanément pour fournir un éclairage clair et lumineux de la route pendant la nuit. En outre, le contrôleur effectue une gestion intelligente en fonction du mode d'éclairage prédéfini. Par exemple, l'éclairage à pleine puissance peut être utilisé pendant la première moitié de la nuit pour répondre à la demande de luminosité pendant la période de pointe, et il passera automatiquement en mode basse puissance pendant la deuxième moitié de la nuit, ce qui permet d'économiser de l'énergie et de garantir que l'éclairage ne sera pas interrompu pendant toute la nuit. Certains modèles plus avancés peuvent même détecter les mouvements du corps humain ou du véhicule et ajuster dynamiquement la luminosité. De même, le contrôleur surveille l'état de la batterie pendant le processus de décharge afin d'éviter une décharge excessive et de garantir la santé de la batterie, ce qui constitue une autre mesure de protection de la durée de vie de la batterie.

Phase 3 : cycle continu

De cette manière, le cycle "charge pendant la journée et décharge pendant la nuit" recommence sans cesse. Tant que l'ensoleillement est suffisant, le lampadaire solaire intégré peut assurer un éclairage continu et stable sans intervention manuelle. À mon avis, il s'agit là d'une solution d'éclairage vert véritablement durable. Il ne se contente pas de fournir de la lumière, il véhicule également un concept d'utilisation de l'énergie efficace et respectueux de l'environnement.

Composants clés du lampadaire solaire tout-en-un

À mon avis, la raison pour laquelle le lampadaire solaire tout-en-un peut devenir une tendance importante de l'éclairage futur est indissociable de la coordination parfaite de ses différents composants de base.

des panneaux solaires efficaces :

Nous savons tous que les panneaux solaires constituent le cœur du lampadaire solaire "tout-en-un" et qu'ils sont chargés de convertir la lumière du soleil en électricité. Dans les applications pratiques, nous sommes principalement en contact avec deux types de silicium monocristallin et de silicium polycristallin.

Types, avantages et inconvénients :

Le silicium monocristallin : Il est généralement plus efficace, fonctionne relativement bien dans les environnements à faible luminosité et a une longue durée de vie. Mais son coût est relativement élevé.

Polysilicium : le coût est inférieur, mais dans la même zone, le rendement de conversion est légèrement inférieur à celui du silicium monocristallin, et le taux d'utilisation de la lumière faible est légèrement inférieur.

Personnellement, j'ai tendance à donner la priorité au silicium monocristallin lorsque le budget le permet, car son efficacité supérieure en matière de production d'électricité peut entraîner un meilleur retour sur investissement à long terme.

L'impact de l'efficacité de conversion sur la performance : il est bien connu que plus l'efficacité de conversion est élevée, plus l'énergie solaire peut être captée sur une surface de panneau limitée, garantissant ainsi que le lampadaire a une durée d'éclairage plus longue et une luminosité plus élevée. Lors de la conception des solutions, nous nous efforçons toujours de trouver le meilleur équilibre en termes d'efficacité de conversion entre l'espace d'installation et le budget.

Comment choisir la bonne puissance : elle doit être calculée en fonction des conditions d'ensoleillement locales, de la durée d'éclairage quotidienne, de la puissance du support de la lampe LED et de la réserve de puissance pour les jours de pluie. Je combine généralement les données d'irradiation du site du projet pour faire des estimations précises.

Source lumineuse LED haute performance :

La source lumineuse LED est sans aucun doute le représentant de la technologie d'éclairage moderne et le "cœur de l'éclairage" du lampadaire solaire tout-en-un. Ses progrès améliorent directement la praticité des lampadaires solaires.

Avantages des LED : haute luminosité, faible consommation d'énergie et longue durée de vie sont les principales caractéristiques des LED. Par rapport aux sources lumineuses traditionnelles, les LED peuvent réduire considérablement la consommation d'énergie, ce qui constitue un avantage décisif pour les lampadaires fonctionnant à l'énergie solaire. Une durée de vie plus longue signifie moins de coûts de maintenance.

L'effet de la température de couleur et de l'indice de rendu des couleurs (IRC) sur la qualité de l'éclairage :

Température de couleur : généralement, nous choisissons le blanc chaud (3000K-4000K) ou le blanc positif (5000K-6000K). Le blanc chaud est plus chaud et convient à la communauté ; le blanc est plus lumineux et convient à la route. Il s'agit d'une exigence purement liée au scénario d'application.

IRC : un indice de rendu des couleurs élevé signifie que la couleur d'un objet éclairé est plus proche de la nature. Pour les lampadaires, l'IRC n'est généralement pas nécessaire, mais pour certaines scènes spéciales, comme les sentiers d'un parc, je recommande de choisir des LED avec un IRC légèrement plus élevé pour rendre l'environnement plus confortable.

Scénarios d'application avec différentes exigences en matière de lumen : Le lumen détermine l'intensité lumineuse. Les routes rurales peuvent n'avoir besoin que de 2 000 à 3 000 lumens, tandis que les routes principales urbaines peuvent avoir besoin de 6 000 à 8 000 lumens, voire plus. Lors du choix, il faut respecter les normes d'éclairage routier et ne pas rechercher aveuglément une faible consommation d'énergie au détriment des effets d'éclairage.

Contrôleur intelligent :

Si le panneau est le cœur et la LED l'œil, le contrôleur intelligent est le cerveau du lampadaire solaire intégré. Son rôle est indispensable.

Technologie de charge MPPT/PWM :

PWM (modulation de largeur d'impulsion) : technologie mature, faible coût, mais l'efficacité de la charge est relativement générale.

MPPT (Maximum Power Point Tracking) : Il peut suivre le point de puissance maximale des panneaux solaires en temps réel, et l'efficacité de la charge est plus élevée, en particulier dans le cas de jours nuageux ou d'une lumière instable, l'avantage est plus évident. Pour moi, le MPPT est le premier choix, il peut maximiser l'utilisation de chaque 1 de lumière solaire.

Divers modes de fonctionnement : contrôle de la lumière, contrôle de l'heure et induction du corps humain sont les modes de fonctionnement les plus courants. Le contrôle de la lumière est la fonction de base, il s'allume automatiquement lorsqu'il fait sombre et s'éteint automatiquement à l'aube. Le contrôle du temps permet de régler la luminosité à différentes périodes afin de réaliser des économies d'énergie. L'induction humaine permet de réduire la luminosité lorsqu'il n'y a personne, et de l'augmenter instantanément lorsque quelqu'un passe. Il s'agit d'une stratégie d'économie d'énergie très efficace.

Fonctions de protection contre la surcharge, la décharge excessive et les courts-circuits : Ces fonctions de protection de sécurité constituent la configuration de base du contrôleur, conçue pour protéger le fonctionnement stable de la batterie et de l'ensemble du système. Sans ces fonctions, quelle que soit la qualité de la batterie, elle risque d'être "éphémère".

Intégration de l'internet des objets (IoT) et potentiel de surveillance à distance : Il s'agit d'une orientation importante pour le développement des lampadaires solaires tout-en-un à l'avenir. Grâce à l'IdO, nous pouvons réaliser une surveillance à distance de l'état, un diagnostic des défaillances et même une réduction de l'intensité lumineuse des lampadaires. C'est tout simplement trop pratique pour un déploiement, une exploitation et une maintenance à grande échelle.

batterie de stockage d'énergie de longue durée :

La batterie de stockage d'énergie est la source d'énergie stable du lampadaire solaire intégré, qui détermine la durée pendant laquelle le lampadaire peut continuer à fonctionner en l'absence de lumière solaire.

Type de batterie : Actuellement, les piles au lithium sont principalement utilisées, en particulier les piles au phosphate de fer lithié. Ses avantages sont évidents : haute densité énergétique, longue durée de vie, bonne sécurité et excellente résistance aux températures élevées. Bien que le coût initial soit légèrement plus élevé, les avantages globaux de sa longue durée de vie et de sa grande stabilité sont plus rentables. Je recommande presque exclusivement les piles au phosphate de fer-lithium.

Capacité de la batterie, durée du cycle, plage de température de fonctionnement :

Capacité : En fonction de l'ensoleillement local et des jours de pluie, ainsi que de la durée d'éclairage quotidienne et de la puissance à déterminer. En général, la capacité d'alimentation des jours de pluie est de 3 à 5 jours.

Durée de vie : Les piles au phosphate de fer lithié peuvent généralement atteindre plus de 2000 cycles, ce qui signifie qu'elles peuvent être utilisées pendant 5 à 8 ans ou plus.

Plage de température de fonctionnement : Dans les régions extrêmement froides ou chaudes, les performances de la batterie seront affectées. Il est donc très important de choisir une batterie adaptée au climat local.

Comment évaluer la fiabilité de la batterie : outre les paramètres, j'accorde plus d'attention à la réputation de la marque et aux cas réels. Les marques qui ont fait leurs preuves sur le marché et qui jouissent d'une bonne réputation sont souvent plus fiables.

Pôle de lampadaire solaire et conception de la dissipation de la chaleur :

Enfin, nous ne pouvons pas ignorer la structure solide et la conception de la dissipation de la chaleur des lampadaires, qui sont la garantie d'un fonctionnement durable des lampadaires.

• Matériau du corps de la lampe et degré de protection :
  • Matériau : L'alliage d'aluminium est le choix le plus courant en raison de sa légèreté, de sa bonne dissipation de la chaleur et de sa résistance à la corrosion. Les plastiques techniques tels que l'ABS ont également des applications, principalement pour les scénarios sensibles au coût.
  • Niveau de protection (IP65/66) : Il s'agit d'un indicateur clé pour juger de la capacité des lampadaires à résister à la poussière et à l'eau. IP65 signifie qu'il empêche totalement la poussière de pénétrer et qu'il peut résister à un jet d'eau à basse pression ; IP66 signifie qu'il peut résister à un jet d'eau à impact plus fort. À l'extérieur, un niveau de protection élevé est indispensable.
• L'importance d'une dissipation thermique efficace pour la durée de vie des LED :
  • Bien que les LED soient efficaces, leur durée de vie est très sensible à la température. Si la conception de la dissipation de la chaleur est mauvaise, la puce LED accélérera la dégradation de la lumière, voire l'endommagera à des températures élevées. Par conséquent, lors de la conception intégrée, il est nécessaire de s'assurer que le corps de la lampe dispose d'une zone de dissipation thermique suffisante et d'une conception structurelle raisonnable, et que la chaleur générée par le travail des LED est dissipée en temps voulu. L'équipe d'ingénieurs doit procéder à des vérifications répétées pour obtenir les meilleurs résultats.

Avantages significatifs du lampadaire solaire tout-en-un

Au cours de ma carrière, j'ai été témoin de l'évolution rapide de la technologie de l'éclairage, et les lampadaires solaires All In One en sont sans aucun doute l'une des étoiles brillantes. Chaque fois que j'en parle, je ressens une sorte d'excitation, car il représente non seulement le progrès de la technologie, mais il annonce aussi l'avènement d'un mode de vie plus durable et plus efficace.

Extrêmement pratique : Installation et entretien

L'installation du lampadaire solaire tout-en-un est très simple. Il n'est pas nécessaire de creuser des tranchées pour le câblage, ce qui élimine la lourdeur de la conception et de la construction du circuit ; les travailleurs fixent simplement le lampadaire sur le poteau, ce qui permet de le mettre immédiatement en service. Cela permet non seulement de raccourcir considérablement le cycle du projet, mais surtout de réduire les coûts de main-d'œuvre et de temps, ce qui constitue un attrait considérable pour tout projet d'ingénierie.

En ce qui concerne la maintenance, la conception intégrée apporte également une commodité sans précédent. Grâce à la conception modulaire, lorsqu'un certain composant présente un problème, il suffit de remplacer rapidement le module correspondant au lieu de démonter l'ensemble du système.

Excellence énergétique : Réduire les coûts d'exploitation

D'un point de vue économique, l'avantage le plus direct du lampadaire solaire All In One est qu'il ne nécessite pas d'électricité. Il repose entièrement sur l'énergie solaire, ce qui signifie qu'une fois l'installation terminée, les dépenses ultérieures en électricité sont quasiment nulles. Cela permet d'économiser beaucoup de frais d'exploitation à long terme pour les endroits qui nécessitent beaucoup d'éclairage public, tels que les rues urbaines et les parcs industriels.

Plus profondément, cette méthode d'éclairage sans émission de carbone s'inscrit parfaitement dans la tendance mondiale à la protection de l'environnement. En tant que technicien, je sais que toute innovation technologique doit assumer une responsabilité sociale, et le lampadaire solaire intégré fait sans aucun doute du bon travail à cet égard.

Intelligent et efficace : l'éclairage à la demande

L'ère de l'intelligence est en marche, et les lampadaires se doivent d'être intelligents. Les fonctions intelligentes de gradation et de détection du lampadaire solaire tout-en-un sont mes caractéristiques personnelles. Il peut ajuster automatiquement la luminosité de l'éclairage en fonction du changement de lumière dans l'environnement et du flux de personnes et de véhicules, et réaliser un véritable "éclairage à la demande".

Cela signifie que lorsqu'il y a peu de monde au milieu de la nuit, l'éclairage public peut être réduit de manière appropriée, ce qui permet non seulement d'assurer la sécurité, mais aussi de maximiser les économies d'énergie. Et lorsque le flux de personnes est dense, il peut rapidement fournir un éclairage suffisant. Grâce à cette adaptabilité dynamique, le système d'éclairage n'est plus un simple interrupteur, mais un partenaire environnemental réfléchi et réactif.

Grande fiabilité : performances dans des environnements difficiles

Dans de nombreux projets, nous devons faire face à une variété de défis environnementaux difficiles. À cet égard, les performances du lampadaire solaire All In One m'ont toujours impressionné. La norme élevée du niveau de protection IP garantit un fonctionnement stable dans des conditions météorologiques extrêmes telles que le sable, la pluie et la neige, et ses capacités d'étanchéité à la poussière et à l'eau sont convaincantes.

En même temps, sa conception à haute et basse température lui permet de s'adapter à diverses conditions climatiques, du désert chaud au froid polaire. La structure solide, résistante au vent et aux tremblements de terre, garantit sa stabilité face aux catastrophes naturelles. Je pense que pour toute construction d'infrastructure, la fiabilité est la première considération, et le lampadaire solaire All In One est très performant à cet égard.

Largement utilisé : Scénarios diversifiés

J'ai vu le lampadaire solaire All In One apparaître dans une grande variété de scènes, des routes rurales de notre pays aux parcs et places des villes, et même dans des zones minières inaccessibles et de vastes parkings. Cela témoigne de sa grande capacité d'adaptation et de son universalité.

Les lampadaires solaires "tout-en-un" sont la solution idéale, en particulier pour les régions isolées où la pose du réseau n'est pas évidente et où l'alimentation électrique est insuffisante. Il n'a pas besoin de s'appuyer sur une infrastructure de réseau complexe, tant qu'il y a de la lumière solaire, il peut éclairer l'espoir. Ce mode d'alimentation indépendant a apporté un confort d'éclairage sans précédent dans de nombreuses régions. J'ai toujours pensé qu'une bonne technologie devait pouvoir profiter à un plus grand nombre de personnes, et c'est ce que font les lampadaires solaires All In One.

Le lampadaire solaire intégré n'est pas seulement le premier lampadaire, mais aussi un modèle d'intégration de l'énergie verte et de la technologie intelligente. Ses avantages en termes d'installation, d'économie d'énergie, de maintenance et de fiabilité en font un choix idéal pour les routes urbaines, les sentiers ruraux, les parcs et même les zones reculées. Avec le développement des énergies propres et des villes intelligentes, le lampadaire solaire All In One occupera certainement une place plus importante dans le domaine de l'éclairage à l'avenir. Si vous êtes à la recherche de solutions d'éclairage efficaces, écologiques, économiques et intelligentes, les lampadaires solaires All In One sont sans aucun doute le meilleur choix qui mérite d'être privilégié.

Questions fréquemment posées sur le lampadaire solaire tout-en-un

Quelle est la durée de vie des batteries des lampadaires solaires？ ?

Le lithium-ion dure généralement de 3 à 5 ans, tandis que le LiFePO4 (phosphate de fer lithié) peut durer de 5 à 8 ans avec plus de 2 000 cycles.

Quelle est la différence entre MPPT et PWM pour les lampes solaires ?

PWM (Pulse Width Modulation) : Une méthode de charge plus simple, moins coûteuse, mais moins efficace (70-80% d'efficacité de charge).

MPPT (Maximum Power Point Tracking) : Plus avancé, il ajuste automatiquement la tension et le courant pour tirer le maximum d'énergie du panneau solaire. L'efficacité de la charge peut atteindre 90-95%, particulièrement efficace par temps nuageux ou en cas d'ombrage partiel.

Pour les lampadaires solaires All In One, les contrôleurs MPPT sont recommandés car ils prolongent la durée de vie de la batterie et optimisent l'utilisation de l'énergie.

Les lampadaires solaires peuvent-ils fonctionner par temps nuageux ou pluvieux ?

Oui. Les lampadaires solaires All In One de qualité sont conçus avec des batteries au lithium de grande capacité qui peuvent stocker suffisamment d'énergie pour 3 à 5 jours de pluie ou de nuages.

Le système assure un éclairage continu même lorsque la lumière du soleil est limitée.

En cas de très longues périodes de mauvais temps, la luminosité peut être réduite automatiquement pour économiser de l'énergie, mais les lampes continuent de fonctionner.