En av de vanligste feilene i solcellegatelysprosjekter-er å starte med lampeeffekten. En armatur på 60 W, 100 W eller 150 W forteller deg ikke om systemet vil fungere bra på et bestemt sted. Riktig design starter med veien, lysbehovet og de faktiske driftsforholdene. Først etter at disse er forstått, bør LED-strømmen, PV-størrelsen og batterikapasiteten fikses.

Figur 1. Solargate-lysdesign begynner med applikasjonen: veigeometri, lysbehov, stolpearrangement og driftstimer.

Dette prosjektets-første tilnærming er også i samsvar med nyere forskning. En studie fra 2025 i Cleaner Engineering and Technology foreslo en omfattende offentlig solcelle-belysningsmodell som vurderer gatebredde, nødvendig belysningsstyrke, solinnstråling og armaturkarakteristikk sammen, og optimaliserer polfordeling, monteringshøyde, batterikapasitet og PV-effekt. Studien, validert med en Oman-sak, argumenterer spesifikt for en helhetlig design i stedet for å behandle lysdesign og fornybar-energistørrelse som to ikke-relaterte beregninger.

1. Start med prosjektet, ikke solcellepanelet

Før noen beregner et batteri eller et solcellepanel, bør prosjektoppgaven svare på noen grunnleggende spørsmål. Dette er ikke små detaljer. De bestemmer lysbelastningen i utgangspunktet.

Hvor er veien? Land, by, breddegrad og lokalt klima betyr noe.

• Hva slags vei er det? Motorvei, urban arteriell, sekundær vei, bygdevei, parkeringsområde, samfunn eller fotgjengervei?
• Hvor bred er veien og hvor mange kjørefelt er det?
• Hva er nødvendig stolpehøyde, monteringsarrangement og omtrentlig stolpeavstand?
• Hvilken lysstandard eller prosjektspesifikasjon gjelder?
• Hvor mange timer må lyset fungere hver natt?
• Er det nødvendig med full effekt hele natten, eller er en dimmeprofil tillatt?
• Hvor mange dager med autonomi kreves når solenergiproduksjonen er dårlig?
• Hva er den kritiske designsesongen, spesielt den regntunge eller overskyede sesongen?

2. Vegbredde endrer lysproblematikken

En motorvei og en bygdevei kan begge bruke LED-solcellegatelys, men lysberegningen kan være helt annerledes. En bred vei kan trenge høyere monteringshøyde, lengre avstand, annen optikk og et annet stolpearrangement. En smal bygdevei kan trenge mye mindre lysstrøm og en annen fordeling.

Dette er grunnen til at det å si "bruk et 100 W solcellegatelys" ikke er en riktig ingeniørdesign. Den samme 100 W armaturen kan gi svært forskjellige resultater avhengig av optikk, monteringshøyde, stolpeavstand, veibredde og sikting.

3. Still inn belysningsklassen og verifiser den i DIALux

For veiprosjekter som bruker EN 13201 eller en nasjonal standard avledet fra den, identifiserer konstruktøren først passende lyssituasjon/klasse. ME-klasser er primært luminansbaserte-veibelysningsklasser-. andre EN 13201-klasser bruker belysningsstyrkekriterier. Det skillet er viktig når du setter opp beregningen i DIALux.

Prosjektspesifikasjonen bør derfor være utgangspunktet. DIALux brukes deretter til å teste selve veggeometrien og armaturfotometrien: monteringshøyde, stolpeavstand, veibredde, antall kjørefelt, arrangement, optikk og sikting. Utgangen kan deretter kontrolleres mot nødvendig gjennomsnittsverdi, minimumsverdi, ensartethet og andre gjeldende kriterier.

En nyttig referansetabell fra europeisk -veilysdokumentasjon viser for eksempel EN 13201 M--serien som beveger seg fra M1 til M5 med forskjellige luminanskrav. Nøyaktig klasse må velges fra prosjektets vei- og trafikkforhold og gjeldende nasjonal-/prosjektstandard, fremfor å velges fra veibredde alene. siter turn0search47

Figur 2. Illustrativ arbeidsflyt i DIALux-stil: definer vei- og belysningsklassen, test utformingen, og bruk deretter det resulterende armaturkravet for energidimensjonering.

4. DIALux-resultatet forteller deg hva lampen trenger å levere

Når veimodellen er riktig, svarer lyssimuleringen på det neste spørsmålet: hvor mye lys kreves egentlig fra hver stolpe?

• Armaturlysstrøm og fotometrisk fordeling
• Antall armaturer og stolpeavstand
• Monteringshøyde og armgeometri
• Gjennomsnittlig og minimum belysningsverdier
• Ensartethet
• Potensiell gjenskinn eller andre prosjektspesifikke-krav

Dette er punktet hvor den elektriske og solcelledesignen begynner. LED-effekten er ikke valgt isolert. Den er valgt fordi en bestemt armatur, med en spesiell optikk og fotometrisk fil, kan møte belysningsmålet med den foreslåtte avstanden og høyden.

5. Konverter lysbehovet til nattlig energiforbruk

Etter at lysoppsettet er fikset, beregner du den faktiske driftsprofilen. Hvis en 100 W armatur går på full effekt i 12 timer, er det enkle LED-energibehovet 1200 Wh per natt. Hvis kontrolleren tillater planlagt dimming, bør beregningen følge den virkelige profilen i stedet for bare å multiplisere nominell effekt med 12 timer.

For en trinnprofil, for eksempel 100 W i 5 timer, 60 W i 4 timer og 30 W i 3 timer:

E_LED=(100 × 5) + (60 × 4) + (30 × 3)=1 040 Wh/natt

Legg deretter til relevant kontroller, kommunikasjon eller hjelpeforbruk og bruk realistiske systemtap. Den endelige designenergien er energien som batteriet og PV-systemet faktisk må støtte, ikke bare wattstyrken til lysdioden på navneskiltet.

6. Batteristørrelse: start med autonomi

Batteridimensjonering svarer på et annet spørsmål enn PV-dimensjonering: hvor mye lagret energi er nødvendig for å holde lyset i drift når solen ikke gir nok energi?

En praktisk første-ligning er:

Batteriets nominelle energi (Wh) ≈ E_daily × N_autonomi ÷ (DoD × η_battery × η_discharge_path)

Der E_daily er den nødvendige nattlige energien, er N_autonomi det nødvendige antall dager, DoD er den tillatte utladningsdybden, og effektivitetsvilkårene står for batteri- og nedstrømstap. Den nøyaktige modellen skal følge batteriprodusentens data og prosjektspesifikasjonen.

For et 24 V-system kan den nominelle Ah-verdien estimeres som:

Batterikapasitet (Ah)=Batterienergi (Wh) ÷ 24 V

Batteritemperatur, aldring, brukbar kapasitet, ladnings-/utladningsgrenser og den nødvendige ytelsen ved slutten av-livet bør også vurderes. Et batteri som ser tilstrekkelig ut når det er nytt, gir kanskje ikke den samme brukbare energien etter år med sykling.

Nyere forskning på gatebelysning utenfor-nettet fremhever også batterialdring og usikkerhet når det gjelder nattlig utlading som viktige pålitelighetsproblemer. En studie fra 2026 i Sustainable Energy Technologies and Assessments behandler blackout-risiko og batteri-begrenset drift som kjernedesignproblemer i stedet for kantsaker. siter turn1search1

7. PV dimensjonering: regntiden betyr mer enn det årlige gjennomsnittet

Det er her mange solcellegatelys-designer går galt. Årlig gjennomsnittlig solskinn kan se utmerket ut mens systemet fortsatt sliter i regntiden.

PV-panelet må erstatte energien som forbrukes om natten og gjenopprette batteriet. En forenklet første-ligning er:

PV-effekt (Wp) ≈ E_daily ÷ (H_design × η_PV/system)

H_design er design-månedens effektive sol-timer (eller peak-sol-timer) på den faktiske siden og matrisen. η_PV/system representerer de kombinerte reduksjons- og omregningsfaktorene som brukes av prosjektberegningen.

Det viktige ordet er design. For et pålitelig frittstående gatelys, ikke bruk det årlige gjennomsnittet automatisk. Bruk en konservativ måned eller sesong som gjenspeiler perioden da solgenereringen er svakest og lysbehovet fortsatt er tilstede.

Figur 3. Solenergi-ressursdata bør gjennomgås måned for måned. Regntiden kan bli den begrensende betingelsen for PV-dimensjonering.

PVGIS er en nyttig uavhengig ressurs for dette trinnet. EU-kommisjonens felles forskningssenter sier at PVGIS leverer sol-stråling og PV-ytelsesdata for nesten alle steder over hele verden, med månedlige, daglige og timebaserte utdata. Dens off-nettverktøy tar også hensyn til batterikapasitet og utladningsgrenser. siter turn0search turn0search7

PVGIS bemerker også at reell PV-utgang påvirkes av irradians, modultemperatur, innfallsvinkel og andre tap. Med andre ord, et panels STC-vurdering er ikke det samme som dets daglige feltenergiproduksjon. siter turn0search2 turn0search4

8. Effektive soltimer er ikke bare "timer med dagslys"

En av de viktigste termene i en solberegning er effektive soltimer. Det er en måte å uttrykke tilgjengelig solinnstråling som et tilsvarende antall timer ved 1000 W/m². Det er ikke det samme som å si at solen er synlig i så mange timer.

Denne forskjellen blir spesielt viktig i tropisk og monsunklima. Et sted kan ha lange dagslys, men tunge skyer, regn og høy luftfuktighet kan redusere solenergien som når panelet. For et prosjekt i et slikt klima kan solressursen i regntiden- kontrollere PV-størrelsen.

• Bruk nettsteds-spesifikke eller anerkjente satellitt-/reanalysesoldata.
• Sjekk månedlige i stedet for bare årlige verdier.
• Identifiser de laveste-solmånedene eller regntiden.
• Ta hensyn til temperatur, tilsmussing, orientering, kabling, kontroller og batteriladingstap.
• Sjekk om det valgte PV-området er fysisk mulig på stolpen og armaturstrukturen.

9. Virkelig-eksempel 1: motorveiprosjekt

Vurder et illustrativt motorveiprosjekt hvor kunden krever en kontinuerlig nattlysprofil. Anta at DIALux-modellen, basert på godkjent veigeometri, stolpearrangement og fotometrisk fil, fører til en 150 W LED-armatur med valgt avstand. Anta 12 timers drift per natt.

LED-energi per natt=150 W × 12 t=1 800 Wh/dag.

Hvis prosjektet krever to dagers autonomi, må batteriet lagre vesentlig mer enn 3,6 kWh nominelt fordi brukbar kapasitet, utladningsgrenser og tap må vurderes. På samme måte må PV-panelet generere nok energi i løpet av designsolmåneden til både å betjene den daglige belastningen og gjenopprette batteriet.

Hovedpoenget er at PV og batteri er konsekvenser av belysningskravet. Hvis motorveien krever kontinuerlig belysning, er reduksjon av lampeeffekten bare for å passe til et lite solcellepanel ikke en gyldig erstatning for å oppfylle belysningskravet med mindre prosjektspesifikasjonen eksplisitt tillater dimming.

10. Eksempel 2 fra den virkelige-verden: urban arterial road

Vurder nå en byvei. Veien kan være smalere enn en motorvei, men trafikken er hyppig og lysstandarden kan fortsatt være krevende. DIALux-modellen kan vise at en annen optikk, monteringshøyde eller stolpeavstand gjør at en 100 W armatur oppfyller prosjektmålet.

Eksempel nattlig LED-energi=100 W × 12 t=1,200 Wh/dag.

Med det samme autonomikravet trenger dette systemet mindre lagret energi enn motorveieksemplet. Men den endelige PV-størrelsen avhenger fortsatt i stor grad av den lokale design-månedens solressurs. En nattlig belastning på 1,2 kWh i en overskyet kystby kan kreve et større solcellepanel enn samme belastning på et mye mer solrikt sted.

11. Eksempel 3 fra den virkelige-verden: bygdevei

En bygdevei kan ha mye lavere lysbehov. Anta at DIALux viser at en 40 W armatur ved valgt polavstand oppfyller gjeldende prosjektkrav, med 11 timers drift.

LED-energi per natt=40 W × 11 t=440 Wh/dag.

Det er mindre enn en fjerdedel av motorveieksemplets 1,8 kWh/dag LED-belastning. PV og batteri kan derfor være mye mindre, forutsatt at den lokale solressursen og den nødvendige autonomien støtter designet.

Det er også her bevegelsesregistrering eller planlagt dimming kan være teknisk fornuftig hvis prosjektet tillater det. Styringsstrategien endrer energiprofilen, som igjen endrer nødvendig batteri- og PV-kapasitet.

Figur 4. Den komplette designkjeden: prosjektkrav → belysningsstandard → DIALux → armatureffekt og driftsprofil → daglig energi → batteriautonomi → PV-dimensjonering.

12. Hvorfor den samme lampen kan trenge forskjellige solcellepanelstørrelser- i forskjellige land

Se for deg det samme 100 W solcellegatelyset installert i to land. Belysningsbehov og driftstimer er identiske. Batteriautonomi er også identisk. Likevel kan den anbefalte PV-størrelsen være svært forskjellig.

Årsaken er solressursen. Hvis design-månedens effektive soltimer er 5 t/dag på ett sted og bare 3 t/dag i den kritiske regntiden på et annet sted, trenger det andre stedet betydelig mer PV-kapasitet for å samle den samme daglige energien.

Illustrerende sammenligning:1200 Wh/dag ÷ (5 t × 0,75) ≈ 320 Wp; ved 3 timer × 0,75 trenger samme belastning ≈ 533 Wp. Disse tallene er kun eksempler; et ekte prosjekt må bruke nettsted-spesifikke soldata og den faktiske systemtapsmodellen.

Dette er grunnen til at det er dårlig ingeniørkunst å oppgi én fast PV-til-lampeeffektforhold for hvert land. Forholdet kan fungere på ett sted og mislykkes på et annet.

13. Hva med regnværsdager etter flere overskyete dager?

Det er her batteriautonomi og PV-dimensjonering fungerer sammen. Et batteri gir den kortsiktige-energireserven; PV-matrisen bestemmer hvor raskt den reserven kan gjenopprettes.

• Batterisvar: Hvor lenge kan systemet fortsette å fungere når solenergiproduksjonen er dårlig?
• PV svarer: Hvor mye energi kan systemet gjenvinne under tilgjengelig sollys?
• Design-måneds soldatasvar: Hvor vanskelig er det sannsynlig at gjenopprettingsperioden vil være?
• Autonomi svar: Hvor mye lagring kreves før systemet når en uakseptabel lav ladetilstand?

For prosjekter i sterkt regnfull-sesongklima er det ofte nyttig å kjøre en måned-for-måned energibalanse i stedet for å stole på ett årlig gjennomsnitt. Et regneark eller en simulering kan spore batteriets ladetilstand gjennom året og avsløre om det foreslåtte systemet gjenoppretter seg etter overskyede perioder.

14. Suntisolar: produktvalg bør følge prosjektdesignet

Suntisolars nåværende solcellegate-portefølje inkluderer flere utgangsområder og konfigurasjoner, inkludert Z88 150 W, Z88 120 W, Z88 100 W, Z58-serien, Z66-serien og andre solcellegatelysmodeller-. siterturn0search0

Disse produktfamiliene bør behandles som utgangspunkt for et prosjektvalg, ikke som faste pakker som automatisk passer for hver vei. For en motorvei, urban arteriell eller landlig vei bør riktig modell og PV/batterikonfigurasjon kontrolleres mot godkjent lysberegning, driftsplan, lokale solenergiressurs og autonomikrav.

Dette er spesielt viktig for statlige og infrastrukturprosjekter. Et teknisk forsvarlig design kan vise kjeden fra kundens lysbehov til DIALux-resultatet, deretter fra det resulterende energibehovet til PV- og batteriberegningen.

15. En praktisk sjekkliste før ferdigstillelse av en solcellegate-lysdesign

• Bekreft veiklassifisering, bredde, kjørefelt og trafikkforhold.
• Bekreft gjeldende belysningsstandard og prosjektkrevd-klasse.
• Bygg selve veigeometrien i DIALux.
• Bruk riktig IES/LDT fotometrisk fil for den foreslåtte armaturen.
• Verifiser gjennomsnitts-/minimumsverdier og enhetlighet som kreves av prosjektet.
• Bekreft den faktiske LED-strøm- og driftsplanen.
• Beregn daglig energiforbruk, inkludert relevante hjelpebelastninger og tap.
• Angi de nødvendige autonomidagene.
• Velg batterikjemi og brukbar DoD basert på produsentens data.
• Sjekk den månedlige solinnstrålingen og identifiser den kritiske regn-/skyetsesongen.
• Bruk design-måneds effektive soltimer for PV-første-pass-beregningen.
• Kjør energi-/batteribalanse en måned-for-måned for viktige prosjekter.
• Sjekk panelstørrelse, vekt, vindbelastning og tilgjengelig monteringsområde.
• Sjekk batteritemperatur, aldring og antagelser om-slutt på-levetid.
• Først da ferdigstilles produktmodellen og tilbudet.

Konklusjon: dimensjoner først belysningen, dimensjoner deretter solsystemet

Solar street-lysstørrelse er egentlig ikke et spørsmål om "Hvor mange watt solcellepanel trenger jeg for en 100 W lampe?" Det bedre spørsmålet er: 'Hva trenger dette prosjektet lyset for å gjøre, og hvilken solenergiressurs er tilgjengelig på dette stedet?'

Riktig rekkefølge er enkel:

• Definer vei- og prosjektkrav.
• Velg gjeldende belysningsstandard/klasse.
• Bruk DIALux for å bestemme ønsket fotometrisk ytelse og layout.
• Bestem den faktiske LED-effekten og driftsprofilen om natten.
• Beregn daglig energiforbruk.
• Dimensjoner batteriet for nødvendig autonomi og brukbar kapasitet.
• Sjekk den lokale solressursen, spesielt den regnfulle-sesongens designmåned.
• Dimensjoner PV-matrisen for å erstatte energien under disse forholdene.
• Kjør en fullenergi-balansekontroll før du fullfører systemet.

Når denne prosessen følges, er ikke solcellepanelet og batteriet lenger gjetninger basert på en lampeeffekt. De blir resultatet av selve prosjektet. Det er tilnærmingen som trengs når et solcellegatelyssystem- forventes å fungere pålitelig i årevis i stedet for bare å se riktig ut på et tilbudsark.

Referanser

1. Rabaza Castillo, O., Pérez-Ocón, FA, Aznar-Dols, F., & Gómez-Lorente, D. (2025). Utvikling av en helhetlig modell for utforming av solcelleanlegg for offentlig belysning i landlige og urbane områder. Cleaner Engineering and Technology, 27, 101012. DOI: 10.1016/j.clet.2025.101012.

2. Chouikh, S., Elmitwally, N., & Saeed, F. (2026). Energipålitelighet og gjennomførbarhetsanalyse for batteri-begrenset-gatebelysning i nettsolenergi: et usikkerhetsbevisst-dimmingskontrollrammeverk. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 93, 105315. DOI: 10.1016/j.seta.2026.105315.

3. Almeida, RH, Carrêlo, IB, & Maia Alves, J. (2019). Intelligent Stand Alone Solar Street Light. Forskningsarbeid som beskriver dagslys/tilstedeværelsesføling og dets effekt på systemdimensjonering.

4. Felles forskningssenter, EU-kommisjonen. PVGIS 5 Brukerhåndbok og PVGIS datakilder/beregningsmetoder.

5. EN 13201 veilysramme; prosjekt-spesifikke nasjonale krav og myndighetskrav bør kontrolleres før endelig design.

6. Suntisolar. Solar Street Light-produktportefølje, inkludert produktfamiliene Z88 og Z58/Z66.