SOLARTODO 8m 都市道路オールインワン 60W ソーラー街灯：技術的深堀り

1. はじめに：都市照明の再定義

SOLARTODO 8m 都市道路オールインワン 60W ソーラー街灯は、持続可能な都市インフラにおけるパラダイムシフトを表しています。性能、耐久性、知能を考慮して設計されたこの完全統合システムは、自治体の道路、住宅街、公共エリアに対して信頼性の高い、グリッドに依存しない照明を提供します。高効率の光起電力（PV）モジュール、耐久性のあるリチウム鉄リン酸（LFP）バッテリー、高度なMPPTコントローラー、そして高ルーメンLED照明器具を一つのスリムなユニットに統合することで、外部配線や複雑な設置の必要を排除しています。このデザインは、1本のポールあたり30分未満の迅速な展開時間を確保するだけでなく、美的魅力を高め、盗難を抑止します。定格出力60ワット、システムの自律性は4日間で、温帯気候に最適化されており、低日射条件が続く期間でも一貫した性能を発揮し、IEC 62124などの国際基準に完全に準拠しています[1]。

2. システムアーキテクチャ：統合の力

8m 都市道路モデルの核心的な革新は、そのオールインワンアーキテクチャにあります。このシステムは、120Wpのソーラーパネル、500Whのバッテリーバンク、60WのLED照明器具を1つのエンクロージャーに統合し、8メートルの熱浸漬亜鉛メッキ鋼ポールの上に取り付けられています。この統合アプローチは、システムの物理的フットプリントと風荷重を最小限に抑え、物流と設置を簡素化します。ハウジングはダイカストアルミニウムで構成されており、優れた熱管理を提供し、IEC 60598基準に基づくIP66等級で、ほこりや水の侵入から保護されています[2]。モジュラー内部設計により、バッテリー、コントローラー、LEDドライバーなどの主要コンポーネントに簡単にアクセスでき、メンテナンスや将来のアップグレードが容易で、システムの25年の設計寿命にわたって低い総所有コストを確保します。

3. 光起電力発電：先進のTOPCon技術

発電システムの中心には、トンネル酸化物パッシベーション接触（TOPCon）技術を備えた120ワットピーク（Wp）の単結晶ソーラーパネルがあります。この先進的なセル構造は再結合損失を大幅に削減し、セル効率を23%以上に向上させ、従来のPERCセルに対して顕著な改善を実現しています。パネルは約1.2メートル×0.6メートルのサイズで、光の吸収を最大化し、雹や風で飛ばされる破片などの環境危険からの強力な保護を提供する反射防止コーティングされた高透明度の強化ガラスで封入されています。このパネルの性能は、IEC 61215およびIEC 61730基準に適合していることが認証されており[3]、長期的な信頼性を確保し、運用25年後に名目出力の85%以上を保証する年間0.4%未満の出力劣化率を実現しています。

4. エネルギー貯蔵システム：比類なき信頼性のLiFePO4

エネルギー貯蔵は、500ワット時（Wh）のリチウム鉄リン酸（LiFePO4またはLFP）バッテリーバンクによって管理されています。優れた安全性、熱安定性、長いサイクル寿命のために選ばれたLFPバッテリーは、80%の放電深度（DOD）まで2,000回以上の深放電サイクルに耐えながら、元の容量の80%以上を保持します。統合されたバッテリーマネジメントシステム（BMS）は、過充電、過放電、短絡、極端な温度に対する包括的な保護を提供します。BMSには、0°C未満での充電を防ぐ低温保護機能が含まれており、寒冷条件下でのバッテリーの健康を守ります。この堅牢なエネルギー貯蔵システムは4日間の自律性を提供し、連続的な雨天や曇りの日に最大96時間の運用を保証し、公共の安全やミッションクリティカルな照明アプリケーションにとって重要な要件を満たします。

5. 照明器具と光学システム：精度と効率

60Wの照明器具は、BridgeluxやLumiledsなどの業界をリードするメーカーからの高効率LEDチップを使用し、170ルーメン/ワットを超える光束効率を達成しています。これにより、10,200ルーメンを超える総光束を提供し、高い明るさと均一性を必要とする都市道路に適した明るい照明を実現します。LEDの定格寿命（L70）は50,000時間を超え、夜間12時間の運用で11年以上に相当します。光学システムは、タイプIIまたはタイプIIIの光分布のために精密に設計されたレンズを特徴としており、光が道路表面に正確に向けられ、光害やまぶしさを最小限に抑えます。この最適化された光学制御は、IESNA RP-8-18などの道路照明基準の厳しい要件を満たしています[4]。

6. インテリジェント制御と管理：スマートで効率的、接続された

システムの運用は、98%以上の追跡効率を持つ高度な最大電力点追跡（MPPT）コントローラーによって制御されています。このコントローラーは、あらゆる天候条件下でソーラーパネルからのエネルギー収穫を最大化します。夕暮れから夜明けまでの機能と多段階のタイムドディミングプロファイルを組み込んでいます。さらに、システムには受動赤外線（PIR）モーションセンサーが装備されており、適応型ディミングを可能にします。交通や歩行者がいない場合、光は事前設定されたレベル（例：30%の明るさ）に減光し、最大60%のエネルギーを節約します。動きを検知すると、瞬時に100%の明るさに戻ります。資産管理を強化するために、システムには4GまたはLoRaWANネットワークで動作するリモートモニタリングモジュールが含まれており、オペレーターはリアルタイムのステータスを監視し、故障アラートを受信し、中央管理プラットフォームを介して照明プロファイルを遠隔で調整できます。

7. 構造的完全性と材料：長持ちする設計

8メートルのポールは高品質のQ235鋼で製造され、ASTM A123基準に従って熱浸漬亜鉛メッキ処理が施されています[5]。これにより、厳しい都市環境でも数十年にわたって腐食から保護する厚く耐久性のある亜鉛コーティングが提供されます。ポールのテーパー形状の八角形デザインは、最大140 km/hの風速に耐えるように設計されており、構造的安定性と公共の安全を確保します。基礎や取り付けハードウェアを含むシステム全体は、耐久性と長寿命を考慮して設計されており、照明器具ハウジングには腐食に強い材料（ステンレス鋼のファスナーや粉体塗装されたアルミニウム）を使用しています。

8. 準拠と認証

SOLARTODO 8m 都市道路オールインワン 60W ソーラー街灯は、最高レベルの安全性、品質、性能を確保するために、国際基準の一連に準拠して設計・製造されています。主な認証は以下の通りです：

• IEC 60598: 照明器具の一般的な要件と試験。
• IEC 62124: 光起電力（PV）スタンドアロンシステムの要件。
• IEC 61215: 結晶シリコン地上PVモジュールの設計資格および型式承認。
• CEマーキング: 欧州経済地域内で販売される製品の健康、安全、環境保護基準への適合。
• IP66: 完全な防塵および強力な水流からの保護を示す侵入保護等級。

9. アプリケーション

パワー、自律性、インテリジェント制御のバランスの取れた構成を持つこの60Wオールインワンソーラー街灯は、以下のような幅広いアプリケーションに最適なソリューションです：

• 都市および幹線道路： 中程度の交通量の道路に対して信頼性が高く均一な照明を提供。
• 住宅街： グリッド拡張のコストなしに近隣の安全とセキュリティを強化。
• 公共公園および歩道： レクリエーションエリアや歩行者道を照らす。
• 商業および工業キャンパス： 持続可能な照明で広大な周辺や駐車場を確保。
• リモートおよび農村地域： グリッドアクセスがないかコストが高いコミュニティに現代的な照明を提供。

よくある質問（FAQ）

1. システム全体の期待寿命はどのくらいですか？
システムは25年以上の寿命を想定して設計されています。ソーラーパネルには25年の出力保証があり、亜鉛メッキ鋼ポールは25年以上の耐用が期待され、LFPバッテリーは通常5-7年（または2,000回以上のサイクル）で交換が必要です。LEDモジュールは50,000時間以上の定格寿命を持ち、重要なルーメン劣化が起こる前に11年以上のサービスを提供します。

2. 悪天候が続く間の光の性能はどうなりますか？
システムは500WhのLFPバッテリーと120Wpのソーラーパネルで構成されており、4日間の自律性を提供します。これは、日光が全くない状態で4晩連続して運用できることを意味し、温帯気候に典型的な長期間の雨天や曇りの日でも信頼性のある照明を保証します。スマートディミング機能は、必要に応じてエネルギーを節約し、この自律性を延長するのに役立ちます。

3. このソーラー街灯にはどのようなメンテナンスが必要ですか？
オールインワンデザインと耐久性のあるコンポーネントのおかげで、メンテナンスは最小限です。エネルギー生産を妨げるほこりやデブリを取り除くために、ソーラーパネルの表面を定期的に清掃すること（年に1-2回）をお勧めします。システムのリモートモニタリング機能は、故障や性能問題を自動的に報告し、定期的な点検ではなく、ターゲットを絞ったオンデマンドサービスを可能にします。バッテリーは通常5-7年ごとに交換が必要な唯一の主要コンポーネントです。

4. 照明スケジュールはカスタマイズできますか？
はい。インテリジェントMPPTコントローラーは、非常に柔軟でカスタマイズ可能な照明プロファイルを可能にします。デフォルトモードは夕暮れから夜明けまでのモーションアダプティブディミングですが、さまざまなシナリオに合わせてプログラムすることができます。例えば、最初の5時間はフルパワーで運転し、次の6時間は40%に減光し、夜明け前の1時間は再びフルパワーに戻るといったプロファイルが可能です。これらのプロファイルは中央管理システムを介して遠隔で調整できます。

5. 設置プロセスはどのくらい難しいですか？
設置は非常に簡単で迅速です。オールインワンデザインのため、パネル、バッテリー、照明の間に外部配線は必要ありません。小規模なチームで、コンクリート基礎が固まった後、通常30分未満でユニットを設置できます。プロセスは、ポールを基礎に固定し、統合された照明ユニットをポールの上に持ち上げ、提供された取り付けブラケットで固定するというものです。特別な電気スキルは必要ありません。

参考文献

[1] 国際電気標準会議. (2008). IEC 62124: 光起電力（PV）スタンドアロンシステム - 設計検証。
[2] 国際電気標準会議. (2020). IEC 60598-1: 照明器具 - パート1: 一般的な要件と試験。
[3] 国際電気標準会議. (2016). IEC 61215: 地上光起電力（PV）モジュール - 設計資格および型式承認。
[4] 照明工学協会. (2018). ANSI/IES RP-8-18: 道路および駐車施設の照明の設計と維持に関する推奨実践。
[5] アメリカ材料試験協会. (2017). ASTM A123 / A123M - 17: 鉄および鋼製品の亜鉛（熱浸漬亜鉛メッキ）コーティングの標準仕様。