Komerční solární pouliční osvětlení: Jak si vybrat správné parametry

Co vám solární pouliční osvětlení skutečně ušetří

Pokud porovnáme solární osvětlení s tradičním osvětlením napájeným z elektrické sítě, solární řešení eliminuje dvě hlavní náklady: výdaje na vykopávky a potrubí při instalaci, stejně jako náklady na elektřinu po dobu následujících 15 let. Kromě toho snižuje i náklady na údržbu.

Největší úsporou jsou náklady spojené s výkopem potrubí. Přetahování kabelů přes silnici, parkoviště nebo zelené pásy obvykle stojí více za metr než samotný svítidlo, a právě to je důvodem, proč většina projektů na dálnicích a univerzitních kampusech vůbec vyjde. Úspora elektřiny je skutečná, ale mírná. Raději bychom, abyste si věnovali pozornost konkrétním číslům než pouhým sloganům. 150wattové LED svítidlo zapnuté 11 hodin za noc spotřebuje ročně přibližně 600 kWh elektřiny; při ceně 0,12 USD/kWh to činí zhruba 70 USD za jedno svítidlo ročně – nikoli „stovky nebo dokonce tisíce dolarů“, jak uvádějí marketingové materiály. Během 15 let se celkové náklady na elektřinu vyšplhají na téměř 1 000 USD, zatímco náklady na výkop potrubí jsou obvykle vyšší ještě před tím, než je postaven první sloup.

Jednou z výhod solárních svítidel je jejich nezávislost na elektrické síti. I během výpadků proudu, snížení napájecího napětí nebo dočasných výpadků elektřiny svítidlo stále funguje, protože vůbec není napojeno na síť. Právě proto by se měla solární svítidla používat zejména pro bezpečnostní osvětlení u vrat, na čerpacích stanicích nebo na vzdálených přechodech – a ne kvůli emisím.

Specifikace jasu: luminy, ne watty

Tradiční pouliční osvětlení produkuje obvykle 6 500 až 8 000 lumínů; kvalitní solární systémy dosahují přibližně 10 000 lumínů. Tyto čísla vypovídají o třídě produktu, nikoli o jeho designu. Dva svítidla se stejným výkonem mohou na stejném místě fungovat odlišně, protože silnice nebo parkoviště potřebují jednotnost osvětlení – tedy poměr mezi minimální a průměrnou intenzitou světla na povrchu – a ne pouze maximální hodnotu osvětlení samotného svítidla.

Nejčastější chybou při výběru osvětlení je, když zákazník hledá produkt s nejvyšším počtem lumínů na jednotku ceny, a výsledkem je tak místo s intenzivním osvětlením pod každým sloupem a tma mezi nimi. Měli byste postupovat opačně: nejprve určete vhodnou třídu osvětlení pro dané prostředí (např. podle normy IES pro silnice nebo parkoviště, jako je RP-8, která stanovuje cílovou průměrnou intenzitu a jednotnost osvětlení), a teprve poté pomocí nástrojů pro návrh osvětlení (např. /app-ies-lighting-simulation) určete počet svítidel, výšku jejich montáže a výkon. Pokud vám dodavatel nabídne 15 000 lumínů na jedno svítidlo pro malé parkoviště, ve skutečnosti vám nabízí produkt, který způsobuje oslňování.

Chemické složení baterie určuje dobu její životnosti.

Samotná LED dioda má obvykle životnost 50 000 hodin, což odpovídá 11 až 15 letm používání při 8 až 12 hodinách provozu za noc. Toto číslo určuje maximální životnost celého svítidla – a podle našich zkušeností je to baterie, nikoli samotná LED dioda, která nakonec selže.

Baterie typu olověnokyselé s hlubokým cyklem obvykle vydrží 5 až 7 let v takových podmínkách a vyžadují pravidelnou výměnu. Baterie typu lithium-iron-phosphate (LiFePO4) mají nominální napětí 12,8 V, neobsahují kobalt a mají mnohem plošší křivku vybíjení; tyto baterie vydrží při 80% stupni vybíjení až 2 000 až 5 000 cyklů, zatímco baterie olověnokyselé vydrží pouze několik set cyklů. Tyto údaje jsou typické pro průmysl, ne výsledky našich laboratorních testů, ale směr je zcela jasný.

Naše pravidlo pro výběr nových komerčních svítidel: vždy používat baterie typu LiFePO4. Baterie olověnokyselé stále mají své uplatnění tam, kde hraje hlavní roli počáteční náklad, a to zejména v případech krátkodobého pronájmu, dočasného použití nebo omezeného rozpočtu. Pokud je svítidlo umístěno na sloupu, nikdo nechce za něj za sedm let znovu lézt – proto je lepší zaplatit vyšší cenu za baterie typu LiFePO4 jednou, než dvakrát za náklady na jejich výměnu.

Panely, úhel náklonu a pravidla údržby:

Monokrystalické silikonové panely jsou ideálním typem panelů pro použití ve veřejném osvětlení – vysoká účinnost na metr čtvereční je zásadní, zejména když jsou umístěny nad bateriovými boxy. Vyhněte se produktům na bázi tenkého filmu obsahujícím kadmium; jedná se o zastaralé řešení problémů spojených s náklady, na které již monokrystalické panely představují lepší alternativu.

Dva tvrzení týkajících se výhod monokrystalických panelů nevydrží při praktickém použití. Panely totiž nevydrží po celou dobu bez nutnosti údržby; jejich znečištění způsobuje zbytečné energetické náklady, a v prašném nebo pylnatém prostředí se tyto náklady měsíc po měsíci navýšují. Kromě toho déšť není tak účinný při čištění nakloněných panelů, jak se tvrdí v brožurách. Při každé servisní návštěvě baterií je třeba zahrnout i čištění panelů – podrobné informace naleznete na naší stránce Čištění panelů.

Větr, sníh a hodnoty, které skutečně hrají roli při výběru panelů

„Výdrž při rychlosti větru až 140 mil za hodinu“ („Withstands 140 mph“) je výraz, který najdete v technických specifikacích konkurenčních produktů, avšak bez žádného standardu, definice náhlých větrných poryvů ani uvedení konkrétních zatížovacích podmínek – a tak je tento údaj téměř bezvýznamný. Hodnoty odolnosti sloupů nemají žádný smysl, pokud neznáte tři základní informace: rychlost větru při návrhu produktu, dobu výpočtu průměrných hodnot (náhlý větrný poryv trvající 3 sekundy a průměrná rychlost větru za 10 minut přinášejí odlišné výsledky) a použitý standard (v USA ASCE 7, v Evropě Eurocode, jinde ISO 4354). Požádejte tedy o podrobný výpočet, nikoli pouze o popis vlastností produktu.

Pro oblasti s vysokým množstvím sněhu je důležitý sklon panelů – šikmé uspořádání panelů umožňuje sníh odvádět, místo aby ho udržovaly na povrchu. U všech ostatních aspektů zkuste hodnoty ochrany proti vlivům okolního prostředí (např. klasifikaci IP66 pro venkovní použití) a uvedený rozsah provozních teplot vzhledem k extrémním podmínkám na vašem místě, nikoli vzhledem k podmínkám na domovském trhu výrobce.

Pokud si přejete ověřit výpočty týkající se odolnosti sloupů před jejich zakoupením, použijte náš kalkulačku odolnosti vůči větru – tato kalkulačka vychází ze stejných standardů ASCE 7 a Eurocode, které používají naši inženýři.

Požadavky na tmavou oblohu a problémy spojené s znečištěním světla

V oblastech, kde existují nařízení o ochraně tmavé oblohy nebo se nacházejí observatoře, se optika osvětlovacích zařízení stává důležitým kritériem pro dodržování těchto předpisů. Mezinárodní asociace pro ochranu tmavé oblohy (International Dark Sky Association – IDA) certifikuje osvětlovací zařízení, která omezují oslnění, nadsvícení a únik světla za hranice daného území. Zeptejte se na hodnotu „BUG“ (zahrnující parametry zpětného osvětlení, nadsvícení a oslnění) – jedná se o odborný ukazatel, který přesně kvantifikuje tyto problémy. Pro takové prostředí doporučujeme používat osvětlení s teplotou barev (CCT) 3000 K nebo vyšší; světlo s krátkými vlnovými délkami („studené bílé“ světlo) je hlavním příčinou záření oblohy.

Co tato stránka nezahrnuje: situace, kdy není vhodné používat solární osvětlení

V následujících čtyřech situacích odmítáme provádět zakázky a vy byste také měli postupovat stejně:

Silně zastíněné chodby: Budovy nebo hustý stromový porost, které zastíní plochu slunečního záření po dobu přibližně dvou hodin (hodin ekvivalentních plnému slunečnímu záření) v den návrhu, neumožní dosažení energetické rovnováhy, a to bez ohledu na velikost baterie, kterou bychom mohli použít.

Husté městské ulice s levným, spolehlivým elektrickým přípojem a krátkými vedeními: Když je elektrická síť vzdálena pouhých 20 metrů a tarify jsou nízké, výhody využití solární energie zanikají.

Oblasti s vysokým rizikem vandalismu a bez bezpečnostních opatření: Bateriové boxy umístěné na sloupech jsou častým cílem vandalismu; je třeba použít speciální protišpinová zařízení nebo baterie napojené přímo na elektrickou síť.

Osvětlovací systémy, které solární energie v této výšce montáže nedokáže dosáhnout: Pro dlouhé vzdálenosti nebo pokrytí vysokými stožáry jsou zapotřebí osvětlovací systémy s vysokým výkonem, které žádný solární systém umístěný na sloupu v této kategorii nepodporuje.

Další krok:

Začněte na webových stránkách, nikoli v katalogu. Proveďte nácvik správného nastavení osvětlení pomocí našeho nástroje na návrh osvětlení na návrh osvětlení, vypočítejte rozměry sloupků podle místních větrných podmínek pomocí kalkulačky odolnosti vůči větru (/app-b2-wind-resistance), a poté se podívejte na jednotlivé osvětlovací prvky – začněte např. na naše kompaktní solární uliční lampy solární uliční lampy, u kterých jsou panel, baterie a řadič již předem sladěny ve výrobě, nikoli až na místě instalace.