open-solar-design

Päikesepaistelised tänavavalgustid puude all

 -- Lahutatud paneelide lahendus





Päikesepaistelised tänavavalgustid puude all: Lahutatud paneelide lahendus

Solar Street Light Shading Solutions

Kui päikesepaistelised tänavavalgustid peavad asuma puude all, on probleem paneelis, mitte valgusistenduses – ning tavaliselt on palju lihtsam ainult paneeli liigutada kui kogu valgustusseadet. Varjutatud paneel vähendab akumulaatori laadimist, ning pidev alalaadimine lühendab akumulaatori eluiga; valgustusseade ise toimib siiski normaalselt. Sel leheküljel selgitatakse, miks varjutus on kulukam, kui see esmapilgul tundub, mida tehniliselt tähendab lahutatud paneelide paigaldus ning millist otsustuskriteeriumit kasutame, kui klient näitab meile puud, mis asuvad kavandatud posti kohal.

Miks varjutus on kulukam, kui see esmapilgul tundub

Päikesemodul on rida päikesepatareisid, ja selle voolutase sõltub nõrgimast patareist. Mõned varjutatud patareid vähendavad kogu rida voolutaset; kui varjutus püsib, hajutavad need patareid energiat soojusena – see on selline rike, mis lõpuks põhjustab moduli katkestuse. Bypass-diodid vähendavad kahju neile patareidele, mida nad kaitsevad, kuid nad ei suuda energiat tagasi tuua. Varjutus mõnel patareil tüüpilises kolme diodiga modulis võib kahjustada kolmandikku moduli tootmisvõimsusest.

MPPT-juhtimissüsteem aitab süsteemil maksimaalselt ära kasutada päikesepatareide toodetavat energiat. See ei suuda aga varjutatud patareid ise eemaldada. Iga-aastased puud varjutavad aastaringselt, samas kui lehtpuud varjutavad sõltuvalt lehtede kasvust – just nendel kuudel, mil energiatootmine on juba piiratud, on kahju kõige suurem.

Mida eraldi paigaldus tegelikult hõlmab

Päikesepatareide süsteemi tuleb eraldada paigaldusseadmetest: paneelid asuvad avatud päikese all, ning kaabelid viivad energiat seadmeteni. Insenerilised otsused määravad, kas paigaldus õnnestub või mitte.

  1. Pingevähänemine kaabli ulatuses: Jätkuv vool (DC) batterian pingel on kauguse suhtes kaduv. Näide: 300 W võimsusega päikeseenergiapaneel laadib 24 V akut ning voolu intensiivsus on umbes 13 A. 20 meetri pikkusel kaabliulatusel (kokku 40 meetrit) on vaja umbes 16 mm² vaski, et pingevähänemine jääks alla 0,5 V (ca 2%). Samas ulatuses 12 V pingel vajatakse neli korda rohkem vaski, sest voolu intensiivsus on kaks korda suurem. Just aritmeetilised tingimused, mitte turundusargumentid, määravad, kui kaua paneel võib asuda valgustist eemal.
  1. Kaabli spetsifikationid: Kaabli isolatsioon peab olema UV-vastupidav; kaabel tuleb maata matta või paigutada kaablikanalis. Kohtades, kuhu võivad ulatuda närilised või murunägijad, on kaabel tuleb kaitsma soomustusega. Maa-alune kaabelijuhtimine nõuab samasugust hoolitsemist nagu iga teine maetud kaabel – vajalik on piisav sügavus, kattelaine ning selge marsruut.
  1. Ühendused mõlemas otsas: Just siin ebaõnnestuvad lahutatud süsteemid kasutusel – mitte tingimata kaabli endas. Kasutame IP67 või paremat kaitsekorpust, paindevabastavaid elemente igas ühenduskohas ning asjakohaseid, määratud nõuetele vastavaid konektoreid. Spetsifitseerime neid samamoodi nagu välisvalgustite ühendusi, sest just sellised need tegelikult on.
  1. Maandus ning ülepingekaitse: Nii päikeseenergiapaneeli raamid kui ka valgustuspostid tuleb maandada vastavalt kohalikele normidele.

Pikk välisjooks toimib nagu „antenn“ välkutest tingitud elektriliste impulside jaoks; seetõttu on kaitseseade kontrolleri otsas meie lahendustes standardvarustus – see ei ole lisamüük. 5. Kaukaistmestik on omaette konstruktsioon. See on oma montaagil asuv „purjekiel“, mille suurus määratakse samade tuulearvutusten põhjal nagu masti puhul. Meie tuulkoormuse kalkulaator Meie tuulkoormuse kalkulaator võtab arvesse kaustmestiku pindala, montaažikõrguse ning kohaliku tuulekiiruse ning annab teabe koostajale vajalike koormuste kohta.

Otsusreegel, mida me rakendame

Kui varjutatud ala ilmneb, käime valikuid läbi järgmises järjekorras:

  1. Käivitame esmalt taimestuse korrigeerimise või läbirääkimised. See on kõige odavam lahendus – mitmeordinaalselt odavam. Saage kirjalik kohustus, sest kirjalikult antud lubadus taimestuse korrigeerimise kohta kaob kohe esimese muudatuse korral maahoolduslepingus.
  2. Kui varjutus on püsiv, hinnake mõlemat võimalust: paigutage seade päikese poole või jaotage paigaldusseadmed. Jaotamine on soovitatum, kui teede geomeetria määrab kindlaks, kus valgus peab paiknema, ning paigaldusseadmete levikuala on lühike. Paigutamine on soovitatum, kui avatud päike asub lähedal ning kaevamistööd on kulukad.
  3. Kaaluge enne kaevamist kasutamist kõrgemat paigaldusmasti. Mõnikord aitab 4–5 meetri kõrgune mast paigaldusseadmed täielikult varjutuse piirist üle tõsta, mis on sageli odavam kui kaabli paigaldamine koos sellega kaasnevate insenertöödega.

Mida jaotamine säästab – ausalt öeldes…

Esialgised kulud hõlmavad uuringut, kaevamist, kaabli paigaldamist ning ühendustöid mõlemas otsas. Tulu ei seisne käijate arvus ega linna maine parandamises, vaid akude kasutusiga ning vältitud hooldusvisiitides. Krooniliselt alatoitunud LiFePO4-akku (liitium-raua-fosfaat – see on kemikaali tüüp, mida kasutame akude pika eluea saavutamiseks) kaotab oma kasutusvõime juba aastate enne täis töövõime saavutamist, ning asendusakude paigaldamine maksab rohkem kui kaabli ost. See tasub end ära, kuna see pikendab akude vahetamise tsüklit kahe–kolme aastast viie aasta või enama perioodini. See on kogu äriplaan, ja see on piisav.

Mida see leht ei käsitle

(What this page does not cover…)

See leht käsitleb DC-ühendusega split-array-konstruktsioone päikesepaistelampude jaoks, kus päikesepaneel laadib lampi akku eraldi DC-juhtme kaudu. Siin ei käsitletä AC-toitega valgustussüsteeme, hübriidseid võrgu/päikesepaistelampe ega projekte, kus lamppi ise liigub – nende ümberpaigutamine nõuab fotomeetrilist ümberkujundust, mitte juhtmeid muutmist. Kontrolleri ning akunõude arvutamiseks kasutame meie kontrolleri suuruse arvutusvahendit, mis võtab arvesse päikesepaneeli, juhtme pikkuse ning soovitud akutäituvuse; meie kõik-ühes päikesepaistelampude sarja näitab integreeritud lahendusi, mille suhtes split-array-konstruktsioonide omadused võrreldakse.