SOLARTODO 10m 고속도로 분할형 100W 고풍량 태양광 가로등: 기술 심층 분석

1.0 소개: 자율성과 회복력을 위한 엔지니어링

SOLARTODO 10m 고속도로 분할형 100W 고풍량 모델은 고속도로, 주요 도로 및 원거리 산업 지역과 같은 중요한 인프라 응용 프로그램을 위해 특별히 설계된 자율 오프그리드 조명 기술의 정점입니다. 이 시스템은 고고도, 상당한 UV 노출 및 극한의 풍하중이 특징인 도전적인 고산 기후에서 타협 없는 성능을 제공하도록 설계되었습니다. 최신 구성 요소를 강력한 분할 아키텍처 디자인에 통합함으로써 이 태양광 가로등은 지속적인 악천후 동안 최소 5일의 운영 자율성을 보장하여 그리드 전력이 불안정하거나 없는 곳에서도 일관된 도로 안전과 가시성을 확보합니다.

"분할" 구성은 태양광 패널을 조명기구 조립체와 분리하는 의도적인 엔지니어링 선택입니다. 이를 통해 태양광(PV) 배열이 최대 태양 에너지 수확을 위해 독립적으로 방향을 조정할 수 있으며, 이는 연중 성능 최적화의 중요한 요소입니다. 조명기구는 이상적인 도로 조명을 위해 배치됩니다. 시스템의 구조적 및 에너지 구성 요소는 IEC 60598(조명기구에 대한 기준) 및 IEC 62124(PV 독립형 시스템에 대한 기준)를 포함하여 엄격한 국제 기준을 충족하고 초과하도록 지정되어 있어 품질, 안전 및 장기 신뢰성에 대한 인증된 보증을 제공합니다. 강력한 150 km/h 풍 저항 등급, 고용량 800Wh 리튬 인산철(LFP) 배터리, 그리고 강력한 100W LED 출력을 갖춘 이 솔루션은 가장 까다로운 환경에서도 회복력과 내구성을 위해 설계되었습니다.

2.0 시스템 아키텍처 및 핵심 구성 요소

시스템 아키텍처는 구조적 지지대, 전력 생성 유닛, 에너지 저장 시스템, 지능형 조명 및 제어 모듈의 네 가지 주요 하위 시스템의 시너지 조합입니다. 각 구성 요소는 우수한 성능, 내구성 및 지정된 환경 스트레서를 견디는 능력을 기준으로 선택됩니다.

2.1 구조적 지지대: 10미터 아연도금 강철 기둥

시스템의 기초는 고급 Q235 강철로 제작된 10미터 팔각형 테이퍼 기둥입니다. 최대 서비스 수명과 부식 저항을 보장하기 위해 이 기둥은 ASTM A123 / EN ISO 1461 기준에 따라 열간 아연 도금 공정을 거쳐 85 마이크로미터(μm) 이상의 아연 코팅 두께를 갖습니다. 이 보호층은 중간 염분 또는 산업 환경에서도 대기 부식으로부터 수십 년간 방어합니다.

극한의 날씨를 견딜 수 있도록 설계된 기둥과 그 장착 브래킷은 **150 km/h(카테고리 1 허리케인에 해당)**의 지속적인 풍속을 견딜 수 있도록 인증받았습니다. 이는 일반적으로 4-5mm의 두꺼운 재료, 풍하중과 와류 분리를 줄이는 테이퍼 디자인, 보강된 기초판 구조의 조합을 통해 달성됩니다. 기둥은 사전 설계된 콘크리트 기초에 플랜지 베이스 설치를 위해 설계되어 전체 조립체의 정적 및 동적 하중을 처리할 수 있는 안전하고 안정적인 지지대를 보장합니다.

2.2 전력 생성: 200Wp TOPCon 태양광 모듈

에너지 생성은 고성능 200와트 피크(Wp) 단결정 태양광 패널에 의해 처리됩니다. 이 모듈은 터널 산화물 패시베이티드 접촉(TOPCon) 셀 기술을 활용하여 표면 재결합 손실을 크게 줄이고 셀 효율성을 23% 이상으로 향상시킵니다. 이 높은 효율성은 공간이 제한된 설치에서 중요한 장점인 컴팩트한 물리적 면적에서 더 큰 에너지 수확을 가능하게 합니다. 패널의 성능은 IEC 61215(설계 적격성) 및 IEC 61730(안전 적격성) 기준에 따라 인증받았습니다.

분할형 디자인은 200Wp 패널이 조정 가능한 브래킷에 장착될 수 있도록 하여 0도에서 60도까지 정밀하게 기울일 수 있게 합니다. 이 조정 가능성은 사이트의 위도에 따라 각도를 최적화하는 데 중요하며, 고정된 수평 장착 패널에 비해 연간 에너지 생산을 최대 25% 증가시킵니다. 이 모듈은 25년의 선형 전력 출력 보증과 3.2mm의 반사 방지 강화 유리 전면 및 내구성이 뛰어난 양극산화 알루미늄 프레임으로 견고하게 제작되었습니다.

2.3 에너지 저장: 800Wh LiFePO4 배터리 시스템

시스템 자율성의 핵심은 고용량 800 와트시(Wh) 리튬 인산철(LiFePO4 또는 LFP) 배터리 뱅크입니다. LFP 화학은 뛰어난 안전성, 열 안정성 및 긴 사이클 수명으로 선택되며, **80% 방전 깊이(DOD)**에서 2,000회 이상의 깊은 방전 사이클을 제공합니다. 이는 5-7년 이상의 신뢰할 수 있는 운영 수명으로 이어지며, 전통적인 납산 배터리보다 월등히 뛰어납니다.

배터리는 통합된 **배터리 관리 시스템(BMS)**에 의해 관리됩니다. 이 정교한 전자 회로는 과충전, 과방전, 과전류, 단락 및 극한 온도로부터 중요한 보호 기능을 제공합니다. 이 고산 기후 모델을 위해 BMS에는 저온 충전 보호 기능이 포함되어 있어 0°C 이하에서 충전을 방지하여 리튬 도금 및 영구적인 셀 손상을 방지하여 차가운 환경에서 배터리 건강을 보장합니다. 800Wh 용량은 100W 조명을 12시간 동안 작동시키고 5일 자율성 여유를 보장하도록 정확하게 계산되어 있어, 낮은 태양 복사 기간 동안도 중단 없는 작동을 보장합니다.

2.4 조명 및 제어: 스마트 MPPT 컨트롤러가 장착된 100W LED

조명 엔진은 업계 선도 기업인 Bridgelux 또는 Lumileds의 프리미엄 칩을 특징으로 하는 고효율 100W LED 조명기구입니다. 이 칩은 **170 루멘/와트(lm/W)**를 초과하는 뛰어난 발광 효율을 제공하며, 17,000 루멘 이상의 밝고 선명한 빛(5000K CCT)을 생성하여 다차선 고속도로를 효과적으로 조명합니다. 조명기구는 열 관리 최적화를 보장하는 수동 열 싱크 역할을 하는 다이캐스트 알루미늄 본체에 장착되어 있습니다. 전체 조명기구는 IP66 등급으로 밀폐되어 있어 먼지와 강력한 물 분사에 대해 완전한 방어를 제공합니다.

시스템의 지능은 고급 최대 전력 점 추적(MPPT) 컨트롤러에 의해 제공됩니다. 99% 이상의 추적 효율성과 **98%**의 변환 효율성을 갖춘 MPPT 컨트롤러는 전기 작동 지점을 동적으로 조정하여 태양광 패널에서 에너지를 극대화합니다. 이 컨트롤러는 배터리 충전 프로파일과 조명기구의 출력을 관리합니다. 기본적으로 황혼에서 새벽까지 작동 모드가 설정되어 있으며, 에너지를 절약하고 자율성을 연장하기 위해 다단계 시간 기반 조명 조정 프로파일(예: 4시간 동안 100%, 6시간 동안 50%, 2시간 동안 75%)로 프로그래밍할 수 있습니다. 선택적으로 4G/LoRaWAN 연결 기능이 있어 시스템 상태의 원격 모니터링, 고장 경고 및 조명 매개변수의 원격 제어가 가능하여 사전 유지보수 및 플릿 관리가 용이합니다.

3.0 고산 환경에서의 성능

10m 고속도로 분할형 100W 고풍량 모델은 고산 지역의 독특한 도전에 맞춰 전체적으로 설계되었습니다. 조명기구의 UV 저항성 분체 도장과 아연 도금 기둥 및 태양광 패널 재료의 고유한 UV 안정성은 강렬한 고고도 태양 복사로부터의 열화를 방지합니다. 150 km/h 풍 등급은 노출된 고원 및 산악 통과에 대해 필수적입니다. 또한, 5일 자율성은 장기간의 안개, 눈 또는 구름 덮임이 잦은 지역에서 중요하여, 환경 조건으로 인해 공공 안전이 결코 저해되지 않도록 보장합니다.

4.0 인증 및 준수

SOLARTODO는 안전, 품질 및 성능에 대한 최고 글로벌 기준을 충족하는 제품을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

• IEC 60598: 조명기구에 대한 일반 요구사항 및 시험.
• IEC 62124: 태양광(PV) 독립형 시스템에 대한 설계 적격성 및 유형 승인.
• IEC 61215 / UL 1703: 결정질 실리콘 육상의 PV 모듈 - 설계 적격성 및 유형 승인.
• IP66/IP67: 조명기구 및 배터리 인클로저에 대한 침입 보호 등급.
• CE & RoHS: 유럽의 건강, 안전 및 환경 보호 기준 준수.
• AASHTO: 고속도로 표지판, 조명기구 및 교통 신호를 위한 구조적 지지대 기준.