Chaque lampadaire solaire a deux missions. La première est de mettre de la lumière au sol. La seconde est de décider quand mettre de la lumière au sol — et c'est sur cette seconde mission que la plupart des projets échouent discrètement, car c'est celle que personne ne met dans la spécification.
Une minuterie est la réponse la plus ancienne et encore la plus courante. C'est aussi celle qui ignore les deux choses qui décident réellement si la lumière est là à 5 h du matin : la saison et la météo.
Sur le papier, une minuterie est l'option contrôlable : vous décidez des heures, vous pouvez les raccourcir pour économiser la batterie, et il n'y a aucun capteur à défaillir. Dans un appel d'offres, elle se lit aussi bien, car « heures de fonctionnement 18 h 30 à 6 h 00 » est un chiffre que l'évaluateur peut cocher.
Le problème est que ce chiffre est une supposition sur l'avenir. Il suppose que le soleil se couche à la même heure chaque nuit, que le panneau produit la même énergie chaque jour, et que l'horloge du contrôleur continue de tourner pendant des années sans être vérifiée. Aucune de ces trois hypothèses ne tient.
La durée du jour est presque constante à l'équateur et varie violemment plus au sud. Réglez une seule programmation pour un projet dans les Andes ou au sud du Chili et du Brésil, et elle est fausse la moitié de l'année.
| Ville et latitude | Coucher du soleil en juin | Coucher du soleil en décembre | Ce que fait une minuterie fixe 18 h 30–6 h 00 |
|---|---|---|---|
| Quito, Équateur, 0° | environ 18 h 15 | environ 18 h 20 | À quelques minutes près toute l'année — l'équateur est le seul endroit où une minuterie fonctionne |
| São Paulo, Brésil, 23,5° S | environ 17 h 25 | environ 19 h 00 | Plus d'une heure de route noire en hiver, une demi-heure de lumière gaspillée en été |
| Santiago, Chili, 33,5° S | environ 17 h 45 | environ 20 h 55 | 45 minutes de route noire en hiver, 2 h 25 de lumière gaspillée en été |
| Ushuaïa, Argentine, 55° S | environ 17 h 00 | environ 22 h 30 | Noir jusqu'à 18 h 30 en hiver, et plus de quatre heures de lumière gaspillée en été |
Relisez la dernière ligne. À Ushuaïa, la soirée d'hiver est plus sombre plus tôt et la soirée d'été plus claire plus tard, et l'écart entre les deux est de cinq heures et demie. Aucun réglage d'horloge ne sert aux deux, et demander à une équipe de maintenance de reprogrammer chaque mât deux fois par an est un plan qui dure jusqu'au premier mois chargé.
Ce n'est pas une petite inefficacité. La soirée d'hiver est précisément le moment où les gens rentrent du travail à pied, et précisément celui où la minuterie est encore éteinte. Allumez sur une horloge, et chaque hiver vous livrez à l'obscurité la demi-heure la plus dangereuse de la journée.
Un lampadaire solaire est un budget d'énergie, et le panneau en est le revenu. Par forte couverture, le panneau peut produire une petite fraction de son rendement ciel clair, et en saison des pluies vous pouvez enchaîner cinq ou six de ces journées.
La minuterie ne le sait pas. Elle demande les mêmes douze heures à pleine puissance, nuit après nuit, sur une batterie qui baisse. La défaillance est prévisible et toujours identique : le luminaire va bien en décembre, et à la troisième semaine de la saison humide il est éteint à 2 h du matin, exactement quand les plaintes commencent et exactement quand personne n'est sur site pour le voir.
Pire, la façon dont le pack se vide compte. Une batterie poussée en décharge profonde chaque saison des pluies perd de la capacité plus vite qu'une batterie cyclée superficiellement : la programmation qui vide le pack la première année est donc aussi celle qui raccourcit sa vie.
La plupart des contrôleurs gardent l'heure avec un oscillateur interne, pas avec une horloge synchronisée, et un modèle bon marché dérive de minutes par mois — une heure ou plus par an. Personne ne vérifie, car vérifier signifie visiter chaque mât avec un manuel et une échelle.
Il y a ensuite la réinitialisation. Quand la batterie atteint sa coupure basse tension, le contrôleur perd sa référence et revient avec une valeur par défaut, qui sur la plupart des unités n'est pas la programmation réglée. Le luminaire s'allume alors tard et s'éteint tôt, et le symptôme rapporté par le client est « la lumière est plus faible que l'échantillon » — une affirmation sur le luminaire qui est en réalité une affirmation sur l'horloge.
Voici la partie qu'une minuterie ne peut jamais corriger, quelle que soit sa qualité de réglage. Un chemin résidentiel ou une route de parc est fréquenté pendant une courte fenêtre après le dîner, puis vide pendant six ou sept heures. Une minuterie éclaire tout cela à pleine puissance.
Faites l'arithmétique vous-même, car c'est tout l'argument. Prenez une nuit de douze heures. Une minuterie demande douze heures à pleine puissance. Un luminaire à capteur radar fonctionne à 30 % de base et ne monte à pleine puissance que lorsqu'une personne est dans la zone de détection — disons dix-huit minutes de trafic sur toute la nuit. Cela fait 11,7 heures à 30 % plus 0,3 heure à 100 %, soit environ 3,8 heures d'énergie à pleine puissance. Environ un tiers.
Pour un luminaire hors réseau, ce tiers n'est pas une économie sur une facture d'électricité, car il n'y a pas de facture. C'est trois choses : un panneau et un pack plus petits pour la même autonomie, ou le même matériel et trois fois la réserve pour une semaine nuageuse, ou le même matériel et un cycle beaucoup plus superficiel, ce qui décide réellement du nombre d'années que dure le pack.
La première amélioration de la plupart des projets est une cellule photoélectrique : allumage au crépuscule, extinction à l'aube. Cela corrige complètement le problème un. Le luminaire suit le soleil, sans horloge, sans reprogrammation saisonnière, sans demi-heure noire en juin.
Cela ne fait rien pour le problème quatre. Un luminaire du crépuscule à l'aube fonctionne à pleine puissance pendant douze heures, qu'une personne passe dessous ou non : la batterie est donc toujours sollicitée au maximum chaque nuit, et la réserve pour une semaine nuageuse reste ce que la programmation laisse.
Une cellule photoélectrique ajoute aussi un nouveau mode de défaillance si elle est bon marché : saleté, toiles d'araignée ou fiente sur la fenêtre du capteur peuvent garder le luminaire allumé toute la journée, ce qui vide le pack en une semaine. Quoi que vous prescriviez d'autre, la fenêtre du capteur doit être placée là où elle voit le ciel et non la propre lumière du luminaire.
Un capteur radar micro-ondes placé dans le luminaire guette le mouvement, pas une programmation. Quand quelqu'un marche ou conduit dans la zone, le luminaire monte à pleine puissance ; quand la zone est libre pendant quinze secondes, il redescend à 30 % de base. Il ne s'éteint jamais complètement, donc la route garde sa forme et la vidéosurveillance garde son image, et il ne tourne jamais à pleine puissance pour une route vide.
Le niveau de base à 30 % est la partie que les acheteurs sous-estiment. Vitesse de marche, distance et reconnaissance dépendent de l'uniformité, pas du rendement de crête, et une route maintenue à un tiers de sa puissance paraît continue plutôt que tachetée. Les gens remarquent un luminaire qui s'allume à leur arrivée ; ils ne remarquent pas celui qui était déjà à un tiers.
L'autre moitié de l'argument est la fiabilité, et c'est encore de l'arithmétique. Des cycles plus superficiels, moins d'heures à pleine puissance et une réserve qui survit à une mauvaise semaine pointent tous dans le même sens : le pack n'est pas poussé à la limite chaque nuit, donc la défaillance qui arrive normalement en deuxième ou troisième année arrive plus tard, ou pas du tout.
Deux types de capteurs sont proposés, et ils se comportent très différemment sous un climat latino-américain.
Le PIR détecte la chaleur. Il compare un corps chaud en mouvement à la température de fond, ce qui fonctionne bien en climat froid et mal en climat chaud. Par une nuit à 35 °C, la différence entre une personne et le trottoir est faible, et la portée de détection s'effondre exactement quand le capteur est le plus nécessaire.
Le radar micro-ondes détecte le mouvement. Il émet un signal de faible puissance et lit le décalage Doppler de tout ce qui bouge, la chaleur ambiante est donc sans importance. Il voit aussi à travers un boîtier plastique, ce qui signifie que l'antenne reste à l'intérieur du luminaire et que rien n'est exposé à la pluie, à la poussière ou à une débroussailleuse.
C'est pourquoi le radar est le choix par défaut pour l'éclairage extérieur de rue et de parc dans cette région, et pourquoi nous construisons nos luminaires à capteur autour de lui plutôt qu'autour du PIR.
| Ce qui décide | Minuterie | Capteur micro-ondes |
|---|---|---|
| Allumage | Un réglage d'horloge | Le capteur de lumière, au crépuscule |
| Rendement pendant la nuit | 100 % jusqu'à l'arrêt de l'horloge | 30 % de base, pleine puissance à la détection |
| Une semaine nuageuse | Même programmation, donc la réserve se vide | La consommation suit le trafic, pas le calendrier |
| Changement de saison | Reprogrammation manuelle, deux fois par an, à chaque mât | Aucun |
| Cycles de batterie | Les plus profonds | Les plus superficiels |
| Route vide à 3 h du matin | Éclairée à pleine puissance | 30 % jusqu'à l'arrivée de quelqu'un |
| Défaillance typique | Noir avant l'aube, et un pack qui vieillit tôt | Un module de capteur bon marché, s'il est bon marché |
Si vous rédigez ou révisez un appel d'offres, ces cinq lignes font plus pour le résultat que tout paragraphe sur les lumens :
Les deux dernières lignes supposent que le luminaire se trouve à une hauteur qui couvre réellement la route. Si ce chiffre reste ouvert, le guide hauteur de mât et espacement part de la classe d'éclairage jusqu'au flux à mettre dans l'appel d'offres ; le capteur décide seulement quand ce flux fonctionne.
Luxey fabrique de l'éclairage LED extérieur à Shenzhen depuis 2007 et fournit des distributeurs, installateurs et municipalités dans plus de 76 pays, selon un système ISO 9001 avec notre propre laboratoire d'essai.
La série AIOH est la gamme pratique : 200 lm/W sur six paliers de 30 W à 120 W, puces SMD3030, radar micro-ondes à 120° de détection, pleine puissance sur présence et 30 % de base quinze secondes après que la zone est libre, LiFePO4 et contrôleur dans le corps, et trois à cinq nuits d'autonomie.
La La série AIOAS est la gamme à rendement supérieur : 220 lm/W de 30 W à 150 W, détection radar jusqu'à 15 mètres, télécommande et supervision IoT, et garantie cinq ans. Les deux sont tout-en-un, les deux partent avec supports de mât et de bras, et aucune ne nécessite de tranchée ni de boîtier de batterie séparé.
Si vous nous donnez la largeur de la route, la hauteur de montage, les heures d'utilisation réelle du site et le pire mois de votre saison des pluies, nous dimensionnerons ensemble le mode de contrôle et le pack — car ces deux chiffres sont la même décision, et une minuterie les traite comme s'ils ne l'étaient pas.
Pourquoi mon lampadaire solaire s'éteint-il avant l'aube ? Presque toujours parce que la programmation demande plus d'heures que le pack ne peut en fournir après une série de jours couverts. Le luminaire n'est pas défectueux ; c'est la stratégie de contrôle qui l'est. Vérifiez l'autonomie au niveau de gradation réel, pas le chiffre annoncé à pleine puissance.
Puis-je simplement raccourcir la minuterie en saison des pluies ? Vous pouvez, et beaucoup d'exploitants le font — mais quelqu'un doit visiter chaque mât deux fois par an, au bon moment, puis se souvenir de rallonger. Un capteur fait le même travail en continu, sans visite de site.
Les capteurs de mouvement rendent-ils la route noire quand personne n'est là ? Seulement si le luminaire est autorisé à s'éteindre complètement. Prescrivez un niveau de base gradué : à 30 %, la route reste visible, uniforme et utilisable pour la vidéosurveillance, et l'économie reste d'environ deux tiers de l'énergie.
Un capteur radar se déclenche-t-il sur les arbres, la pluie ou les animaux ? La pluie et le feuillage sont largement transparents aux micro-ondes à cette puissance, et les petits animaux peuvent être exclus par la portée de détection à la hauteur de montage. Le réglage qui compte est la portée, et il doit être mis en service de nuit, pas laissé à la valeur d'usine.
Un luminaire à capteur est-il plus cher ? Le module capteur ajoute un coût au luminaire. Dans un système hors réseau, il s'amortit généralement aux deux endroits qui font mal : un panneau et un pack plus petits pour la même autonomie, ou un pack cyclé superficiellement qui dure plus longtemps. Demandez les deux configurations chiffrées et comparez-les à autonomie égale.
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