Poste inteligente híbrido eólico-solar de 11m · Campus e parques — Recarga integrada de veículos elétricos

O Poste inteligente híbrido eólico-solar de 11m · Campus e parques combina uma turbina eólica de eixo vertical de 500 W, capacidade solar monocristalina de 300 W, armazenamento LFP de 10 kWh e alimentação de reserva pela rede elétrica numa estrutura multifuncional de 11 m. A configuração 10-em-1 integra duas luminárias de 80 W, videovigilância, monitoramento ambiental, comunicações, sonorização, assistência de emergência, painel informativo e um sistema de recarga em corrente alternada de 7 kW com dois conectores para a infraestrutura de campus e parques.

Arquitetura do sistema

O projeto hybrid12 especifica um poste de aço octogonal cônico com aproximadamente 450 mm na base e 150 mm no topo, com acabamento em bronze antigo RAL 8011. A seção inferior de 2.2 m constitui o gabinete de recarga: forma uma única estrutura de aço continuamente soldada ao fuste. Não existe pedestal separado para o carregador. O acesso à bateria, os comandos de recarga, os dispositivos de proteção e a organização dos cabos exigem uma disposição coordenada dos compartimentos internos.

A configuração de referência compreende 64 postes com espaçamento nominal de 35 m, sujeito à geometria do local e aos cálculos luminotécnicos. Cada conjunto reúne geração renovável, armazenamento, iluminação e serviços conectados numa única fundação. O cálculo estrutural deve considerar a tela de 1.28 × 2.56 m, a dinâmica da turbina, os suportes solares, as aberturas de manutenção e a exposição local ao vento. Não é possível atribuir uma classificação numérica de resistência a ventos extremos sem o cálculo estrutural completo e o projeto da fundação.

Especificações técnicas

A variante de 11 m utiliza as especificações dos componentes fornecidos, em vez dos valores genéricos da família de produtos. Em particular, a eficácia luminosa das luminárias é de 150 lm/W, em vez do valor de 170 lm/W do modelo padrão. Os valores seguintes descrevem a configuração solicitada; os graus de proteção dos invólucros, os limites operacionais e as metas de vida útil exigem confirmação com base nos componentes selecionados e na documentação do projeto antes da compra.

Geração eólica e solar

A turbina instalada no topo é uma Darrieus tipo H de eixo vertical de 500 W, com 3 pás verticais retas, dimensões externas do rotor de 800 × 1,100 mm e um LED vermelho de sinalização aeronáutica. A potência nominal é um valor de placa para uma velocidade nominal do vento não especificada, e não representa produção contínua. Solicite a curva de potência, o comportamento de partida, o sistema de frenagem, os limites de vibração e os dados acústicos. A IEC 61400-2:2013 fornece o referencial aplicável de segurança e engenharia para pequenas turbinas eólicas.

O subsistema solar compreende 2 painéis monocristalinos de 150 W, de cor preta intensa, sobre suportes simétricos em A orientados a leste e oeste, com inclinação de 15°. A potência nominal combinada é de 0.30 kWp em condições padrão de ensaio. A produção efetiva depende do sombreamento, da temperatura, da sujeira, da orientação e das perdas de conversão. Modele as duas orientações separadamente com o PVWatts Versão 8, desenvolvido pelo NREL e mantido pelo NLR; esta página não apresenta uma simulação concluída do local.

Armazenamento em bateria e prioridades de carga

A base do poste contém uma bateria LFP de 10 kWh nominais e um controlador solar MPPT. A geração eólica também exige retificador, controlador e sistema de frenagem ou desvio de energia compatíveis; uma entrada solar MPPT, por si só, não comprova compatibilidade com a turbina. O projeto elétrico deve definir a tensão da bateria, a capacidade do inversor, o isolamento, a coordenação das proteções e a transferência entre fontes. A IEC 62619:2022 aborda os requisitos de segurança para baterias industriais de lítio, incluindo aplicações estacionárias.

Para um cálculo ilustrativo de autonomia, considere 80% de capacidade útil da bateria e 90% de eficiência no percurso de descarga. A energia efetivamente disponível será então de 10 × 0.80 × 0.90 = 7.2 kWh. Considerando apenas a carga de iluminação de 160 W, isso equivale a 45 horas. As cargas da câmera, da rede, dos sensores, dos alto-falantes, da tela e dos equipamentos em espera reduzem essa duração; temperatura, envelhecimento, ajustes de reserva e limites do inversor também afetam o resultado.

Uma sessão de recarga de 7 kW com duração de 1 hora consome aproximadamente 7 kWh antes das perdas de conversão, quase toda a disponibilidade ilustrativa de 7.2 kWh da bateria. Portanto, o subsistema renovável não consegue sustentar de forma independente a recarga irrestrita e a operação publicitária. Configure circuitos prioritários para iluminação, SOS e comunicações essenciais, tratando a recarga de veículos elétricos e a tela como cargas não prioritárias ou alimentadas pela rede. A operação conectada à rede também exige as autorizações locais de conexão aplicáveis.

Iluminação e comparação com instalação convencional

Dois braços simétricos de 1.5 m têm inclinação ascendente de +8° e sustentam 2 × 80 W em luminárias LED de 4,000 K. Com a eficácia especificada de 150 lm/W, o fluxo luminoso nominal combinado é de 24,000 lm. A seleção das luminárias e a documentação de segurança devem tomar como referência a IEC 60598-1:2024. A iluminância viária ou pedonal, a uniformidade, o ofuscamento e a luz intrusiva ainda exigem um projeto fotométrico com a distribuição óptica real.

Em comparação com uma instalação convencional ilustrativa que consome 300 W no total, o par de luminárias LED de 160 W reduz a potência de iluminação instalada em 46.7%. Com 12 horas de operação por noite e 365 dias por ano, o consumo cai de 1,314 para 700.8 kWh por poste, economizando 613.2 kWh. Esta comparação baseia-se na potência; a equivalência da iluminação deve ser demonstrada separadamente. A produção renovável, a regulação da intensidade luminosa e as demais cargas do poste inteligente estão excluídas desta comparação específica.

Videovigilância, sensores e resposta a emergências

A câmera tubular especificada de 4 MP é instalada num suporte de braço curto de 300 mm e oferece iluminação infravermelha nominal de até 50 m. A distância de identificação depende da lente selecionada, da iluminação da cena, das condições meteorológicas, da compressão e do tamanho do alvo. O conjunto ambiental superior reúne 12 parâmetros meteorológicos e de qualidade do ar, incluindo chuva e detecção de CO, NO2 e O3. Os documentos de aquisição devem identificar todos os canais, as faixas de medição, a precisão, os intervalos de calibração e os requisitos de substituição dos sensores.

A sonorização utiliza 2 colunas de áudio TCP/IP simétricas, cada uma com aproximadamente 100 mm de diâmetro e 500 mm de comprimento, potência nominal de 30 W e nível especificado de 93 dB. Os invólucros estreitos de alumínio perfurado ficam rentes às faces planas opostas do poste e têm acabamento RAL 8011. A distância de referência e as condições de medição dos 93 dB exigem confirmação. A ativação do SOS deve acionar a associação com a câmera, o alarme de pânico e a sequência de transmissão de emergência acordados.

Recarga integrada de veículos elétricos e painel informativo

O carregador em corrente alternada de 7 kW ocupa a seção estrutural inferior de 2.2 m e inclui 2 conectores Tipo 2, cabos de recarga espiralados de 5 m, tela sensível ao toque, parada de emergência e porta de manutenção. Até confirmação em contrário, considere 7 kW como a potência nominal total compartilhada do sistema, e não 7 kW simultâneos por conector. A IEC 62196-2:2025 abrange a compatibilidade dimensional dos conectores de corrente alternada; confirme a edição contratada e os relatórios comprobatórios.

A interface de recarga especifica OCPP 1.6J para comunicação com o sistema central, registros de transações, controle remoto e funções compatíveis de gestão da recarga. O suporte ao protocolo, por si só, não comprova certificação independente: o programa de certificação OCPP 1.6 da Aliança Aberta de Recarga oferece um processo separado de avaliação de conformidade. A documentação de engenharia também deve especificar proteção elétrica, aterramento, requisitos de medição, distribuição de carga e comportamento dos dois conectores quando a capacidade da rede estiver limitada.

O painel LED P5 em orientação vertical mede 1,280 × 2,560 mm, com área de 3.2768 m² e brilho especificado acima de 5,000 cd/m². Seu conteúdo restringe-se a SOLARTODO Cidade Inteligente, apresentado em texto branco sem serifa sobre azul profundo, sem imagens adicionais. Obtenha a demanda elétrica média e máxima antes de dimensionar o circuito de alimentação; as dimensões e o brilho da tela não determinam o consumo. Programe a redução de brilho e os horários de desligamento considerando as residências próximas e as áreas sensíveis para a fauna.

Monitoramento em nuvem

O ponto de acesso WiFi 6 utiliza 802.11ax, com especificação agregada nominal de 1.8 Gbps e suporte para até 256 dispositivos associados nas condições definidas pelo fabricante. É instalado rente a uma face plana do poste, a 8.7 m, com um invólucro da mesma cor que mantém a continuidade visual com o acabamento do aço. Esses valores não garantem a velocidade individual. A capacidade da conexão de retorno, a cobertura de rádio, o planejamento de canais e o tráfego simultâneo determinam a qualidade prática do serviço.

Para uma estrutura de gestão de 64 postes, especifique identificadores únicos dos ativos e visualizações operacionais separadas para energia, iluminação, recarga, alarmes e leituras ambientais. A integração em nuvem deve definir carimbos de data e hora, indicadores de dados ausentes, perfis de acesso, gestão do software embarcado e políticas de retenção de dados. A conexão de retorno pode utilizar Ethernet cabeada ou um equipamento de comunicação 4G/5G especificado separadamente; LoRaWAN exige uma interface explicitamente selecionada. As mensalidades, os planos de cartões SIM e o armazenamento das gravações devem ser identificados na cotação.

Aplicações e cenário representativo

Cenário representativo — campus universitário e parque público no Oriente Médio e Norte da África com 64 postes: considere um corredor pedonal aberto, vagas de estacionamento selecionadas e espaçamento nominal de 35 m. Este é um exemplo de planejamento, e não uma instalação efetivamente relatada. A configuração totaliza 19.2 kWp de energia solar, 32 kW de potência eólica nominal de placa, 640 kWh de armazenamento nominal e 10.24 kW de demanda de iluminação. Se todos os carregadores de 7 kW operassem simultaneamente, apenas a recarga exigiria 448 kW.

Para uma estimativa ilustrativa apenas da geração solar, 0.30 kWp × 5 horas de sol equivalente por dia × 0.80 de fator de desempenho resulta em 1.2 kWh por poste por dia, ou 438 kWh por ano. Com 64 postes, isso equivale a 28,032 kWh por ano antes das perdas adicionais de armazenamento ou da limitação de geração. A produção eólica foi excluída porque não foram fornecidos dados medidos do recurso eólico nem uma curva de potência validada. Verifique a disponibilidade de energia antes de definir os horários da tela ou prometer disponibilidade de recarga.

Análise do investimento EPC e estrutura de preços

As faixas comerciais fornecidas são valores orçamentários em USD por poste, e não uma cotação verificada para todos os componentes do hybrid12. A bateria de 10 kWh, o carregador com dois conectores, o sensor de 12 parâmetros, a turbina e a tela de grandes dimensões exigem uma lista de materiais confirmada. A faixa publicada mais baixa não deve ser interpretada como garantia de inclusão de toda a configuração. Compare propostas com equipamentos, escopo de obras civis, destino e requisitos de aceitação idênticos.

FOB e EXW são condições de entrega diferentes; a faixa fornecida apenas para os equipamentos deve ser associada a 1 base contratual acordada. CIF não inclui automaticamente impostos de importação, transporte terrestre ou descarga. O EPC deve especificar o projeto das fundações, a aquisição, a instalação, o cabeamento, os ensaios das proteções, a configuração, os registros de comissionamento e a garantia de 1 ano. As ampliações da infraestrutura da concessionária, condições incomuns do terreno, licenças, assinaturas de comunicação e impostos devem ser explicitamente incluídos ou excluídos.

Para a referência de 64 postes, a faixa EPC sem desconto totaliza USD 102,400–371,200. A faixa de 50+ indica um desconto de 5%, sujeito à confirmação por escrito dos itens elegíveis; frete, impostos e mão de obra no local não devem receber automaticamente essa redução. A distribuição detalhada de custos que acompanha a proposta totaliza USD 4,642 por poste e constitui uma planilha orçamentária ilustrativa, e não preços de componentes verificados pelo fornecedor ou uma oferta vinculante.

Para uma ilustração transparente do prazo de retorno baseada apenas na energia, considere eletricidade a USD 0.15/kWh. A comparação de iluminação gera uma economia anual de USD 91.98, enquanto 438 kWh de geração solar integralmente autoconsumida evitam outros USD 65.70, resultando num benefício anual bruto de USD 157.68 por poste. Esses cálculos excluem o benefício da geração eólica, as receitas de recarga e publicidade, o consumo auxiliar e os custos de serviços. Com USD 4,642, o prazo de retorno simples bruto é de aproximadamente 29.4 anos; esta não é uma previsão de retorno apta a fundamentar financiamento.

Se uma instalação convencional ilustrativa de iluminação custar USD 1,500, o investimento incremental será de USD 3,142 e o prazo de retorno incremental bruto será de aproximadamente 19.9 anos, com o mesmo benefício de USD 157.68. A instalação convencional de comparação não inclui serviços inteligentes equivalentes. Uma provisão ilustrativa de USD 100 para manutenção incremental anual reduz o benefício líquido para USD 57.68 e amplia o prazo de retorno incremental para 54.5 anos. Substituições de bateria, financiamento, degradação e atualização dos fluxos financeiros exigem uma análise do ciclo de vida.

As opções de pagamento fornecidas para negociação são 30% por transferência bancária mais 70% contra conhecimento de embarque, ou 100% por carta de crédito à vista. O financiamento pode ser discutido para projetos acima de USD 1,000,000, sujeito à elegibilidade e aprovação. Os marcos de construção EPC e as datas de início da garantia exigem acordo separado. Envie a quantidade de postes, o destino, os desenhos do local e os módulos solicitados para [email protected], para uma análise documentada do escopo e das condições comerciais.

Aquisição e aceitação

Para conjuntos de 11 m, solicite cálculos estruturais, desenhos das fundações, detalhes da proteção contra corrosão, esquemas elétricos, documentação da bateria, arquivos fotométricos e procedimentos de ensaio funcional. A lista de normas fornecida inclui GB/T 37024, cujo título exato, edição e aplicabilidade exigem esclarecimento. As referências IEC identificam requisitos técnicos pertinentes; não foram fornecidos certificados específicos do produto. IP66, operação de −40°C a +55°C e vida útil de projeto estrutural de 25 anos continuam sendo metas sujeitas a confirmação, e não classificações verificadas do sistema completo.

Antes de encomendar 64 unidades, confirme o compartilhamento de potência do carregador, a demanda da tela, as dimensões da bateria, as evidências de certificação da turbina, o acesso para manutenção e o comportamento de emergência durante falhas das fontes de alimentação. Veja todos os produtos de iluminação pública inteligente (poste multifuncional 10-em-1), Configure seu sistema on-line ou Solicite uma cotação personalizada. Para obter informações sobre o dimensionamento solar de 300 W e o planejamento do armazenamento de 10 kWh, Saiba mais sobre energia híbrida e projetos de iluminação inteligente antes de concluir a especificação do projeto.