Solarstraßenlaternen: So passen Sie die Höhe und Wattzahl von Hochmastleuchten sinnvoll an

Im Bereich der Außenbeleuchtung haben sich Solar-Straßenlaternen als nachhaltige und kostengünstige Lösung etabliert, wobei Hochmast-Solarleuchten eine entscheidende Rolle bei der Beleuchtung großflächiger Bereiche wie Autobahnen, Häfen, Plätze und Industrieparks spielen. Die Leistung dieser Hochmast-Solarleuchten wird jedoch nicht allein durch ihre Qualität bestimmt; ein Schlüsselfaktor ist die sinnvolle Abstimmung der Höhe der Lichtmasten und der Watt-Leistung der Solarmodule und LEDs. Eine falsche Kombination kann zu Problemen wie unzureichender Beleuchtung, geringer Energieeffizienz und sogar einer verkürzten Lebensdauer des gesamten Systems führen. Dieser Artikel befasst sich mit den Kernprinzipien, Einflussfaktoren und praktischen Strategien zur Erzielung einer optimalen Abstimmung zwischen Hochmast-Höhe und Watt-Leistung in Solar-Straßenbeleuchtungssystemen.

1. Die Kernprinzipien der Abstimmung von Höhe und Watt-Leistung

   Die Höhe des Lichtmasts beeinflusst direkt den Beleuchtungsbereich und die Beleuchtungsstärke auf dem Boden, während die Watt-Leistung – einschließlich der des Solarmoduls (das die Energieerfassungskapazität bestimmt) und der LED-Lichtquelle (die die Lichtausbeute bestimmt) – die Energieversorgung und die Beleuchtungsleistung des Systems bestimmt.

   

   Wichtige Faktoren, die die Abstimmung von Höhe und Watt-Leistung beeinflussen

   Um eine sinnvolle Abstimmung zwischen Hochmast-Höhe und Watt-Leistung zu erreichen, müssen mehrere praktische Faktoren bewertet werden. Diese Faktoren variieren je nach Anwendungsszenario und Umgebungsbedingungen, und ihre Nichtbeachtung kann zu einer suboptimalen Systemleistung führen.

   1. Anwendungsszenario-Anforderungen

      Autobahnen und Schnellstraßen: Diese erfordern eine Fernbeleuchtung (typischerweise 30-50 Meter Reichweite pro Mast), um sicherzustellen, dass die Fahrer eine klare Sicht auf die Straße haben. Die Hochmast-Höhen liegen hier in der Regel zwischen 10 und 15 Metern, mit LED-Leistungen zwischen 150 W und 300 W. Beispielsweise kann ein 12 Meter hoher Mast auf einer Autobahn eine 200-W-LED erfordern, um eine durchschnittliche Bodenbeleuchtung von 20-30 lx aufrechtzuerhalten, was dem internationalen Beleuchtungsstandard für Hauptverkehrsstraßen entspricht.
      Häfen und Industrieparks: Diese Bereiche benötigen eine großflächige Abdeckung zur Unterstützung von Nachtbetrieb, wie z. B. Umschlag von Gütern oder Wartung von Geräten. Die Masthöhen liegen oft zwischen 15 und 25 Metern, und die LED-Leistungen können bis zu 300-500 W betragen. Ein 20 Meter hoher Mast in einem Hafen benötigt beispielsweise eine 400-W-LED, um einen Abdeckungsradius von 40-50 Metern und eine Beleuchtungsstärke von 15-25 lx zu erreichen.
      Stadtplätze und Wohngebiete: Diese priorisieren Komfort und Sicherheit mit geringeren Anforderungen an die Beleuchtungsstärke (5-15 lx) und kleineren Abdeckungsbereichen. Die Masthöhen betragen in der Regel 8-12 Meter, und die LED-Leistungen liegen zwischen 50 W und 150 W. Ein 10 Meter hoher Mast auf einem Wohnplatz kann beispielsweise effektiv mit einer 100-W-LED betrieben werden, die einen Abdeckungsradius von 20-30 Metern bietet, ohne Lichtverschmutzung zu verursachen.

   2. Geografische und klimatische Bedingungen

      Das lokale Klima und die geografische Lage beeinflussen die Energieerfassungseffizienz des Solarmoduls und damit die erforderliche Modulleistung: Sonneneinstrahlung: Regionen mit hohen jährlichen Sonnenstunden (z. B. Wüstengebiete oder tropische Regionen) verfügen über reichlichere Sonnenenergie. In solchen Gebieten kann ein Solarmodul mit geringerer Watt-Leistung den Energiebedarf einer LED mit hoher Watt-Leistung decken. Beispielsweise kann eine 200-W-LED in Arizona (USA) nur ein 300-W-Solarmodul benötigen, während dieselbe LED in Seattle (USA) – einer Region mit häufigem Regen und geringer Sonneneinstrahlung – möglicherweise ein 450-W-Solarmodul benötigt, um die reduzierte Energieerfassung auszugleichen.

   3. Energiespeicherung und Batteriekapazität

      Obwohl sie nicht direkt mit der Masthöhe zusammenhängt, muss die Batteriekapazität des Solar-Straßenbeleuchtungssystems mit der Watt-Leistung des Solarmoduls und der LED übereinstimmen. Eine LED mit höherer Watt-Leistung verbraucht mehr Energie, daher muss die Batterie über eine ausreichende Kapazität verfügen, um Energie für den nächtlichen Gebrauch zu speichern – insbesondere an bewölkten Tagen. Beispielsweise verbraucht eine 200-W-LED, die 10 Stunden pro Nacht betrieben wird, 2000 Wh Energie. Wenn das Solarmodul 300 W hat und eine durchschnittliche tägliche effektive Arbeitszeit von 5 Stunden hat, kann es 1500 Wh pro Tag erfassen. In diesem Fall ist eine Batterie mit einer Kapazität von mindestens 2000 Wh (plus 20-30 % Reserve für bewölkte Tage) erforderlich, um Stromengpässe zu vermeiden. Daher muss bei der Abstimmung von Höhe und Watt-Leistung die Batteriekapazität berücksichtigt werden, um die Zuverlässigkeit des Systems zu gewährleisten.