Commerciële zonnepanelen voor straatlampen: Hoe kies je de juiste specificaties?

Wat zonnepanelen voor straatlampen je echt besparen

De alternatieve oplossing (die is verbonden aan het elektriciteitsnet) kost geld voor de installatie, de elektriciteit die de komende 15 jaar nodig is en de onderhoudskosten. Zonnepanelen elimineren de eerste twee kosten en verlagen de derde kosten.

Het grootste voordeel van het gebruik van LED-lampen is de besparing op grondverzet. Het aanbrengen van kabels over wegen, parkeerterreinen of andere beplantingen kost meestal meer per meter dan de lampen zelf. Daarom zijn veel projecten op autonome energiebronnen haalbaar. De besparing op elektriciteit is wel reëel, maar beperkt: een 150-watt LED-lamp die 11 uur per nacht brandt verbruikt jaarlijks ongeveer 600 kWh elektriciteit. Bij een prijs van 0,12 dollar per kWh kost dat ongeveer 70 dollar per lamp per jaar – niet de ‘honderden of zelfs duizenden dollars’ zoals sommige marketingteksten beweren. Na 15 jaar bereikt de totale kostenbesparing bijna 1.000 dollar; de kosten voor het grondverzet zijn in veel gevallen al hoger dan dat bedrag.

Een voordeel van LED-lampen blijft onafhankelijk van het elektriciteitsnetwerk: ze zorgen voor verlichting ook tijdens stroomstoringen of beperkingen in de elektriciteitslevering, omdat ze helemaal niet zijn verbonden met het netwerk. Dit is vooral belangrijk voor beveiligingsverlichting bij poorten, tankstations of afgelegen locaties. Hierdoor is het kopen van LED-lampen een goede keuze, onafhankelijk van de milieueffecten.

Specificeren van de lichtsterkte: gebruik je lumen, niet watt

Traditionele straatlampen leveren meestal 6.500 tot 8.000 lumen op; kwalitatief goede zonnepanelen leveren bijna 10.000 lumen op. Deze cijfers geven aan welke klasse van product het gaat, maar hebben niets te maken met het ontwerp. Twee lampen met dezelfde lumenopgave kunnen op dezelfde plek verschillend presteren, omdat een straat of parkeerterrein juist eenvormigheid in de verlichting vereist – de verhouding tussen het minimale en gemiddelde lichtniveau op de grond – en niet alleen een hoog piekniveau.

De meest voorkomende fout bij het bepalen van de vereisten voor verlichting is dat de koper alleen kijkt naar het aantal lumen per dollar en uiteindelijk een situatie krijgt waarbij er op sommige plekken veel licht is en erg donker is op andere plekken. Werk het andersom: bepaal eerst de vereisten voor de verlichting op basis van de specifieke omstandigheden van het gebied (bijvoorbeeld volgens de IES-normen voor wegen of parkeerterreinen; deze geven het gewenste gemiddelde lichtniveau en de vereiste eenvormigheid aan), en laat vervolgens een verlichtingsontwerpstool bepalen hoeveel lampen er nodig zijn, hoe hoog ze moeten worden gemonteerd en hoeveel lumen ze moeten leveren. Als een leverancier voor een klein parkeerterrein 15.000 lumen per lamp aanbiedt, betekent dit dat de lampen veel glans veroorzaken en daardoor ongemakken kunnen opleveren voor de gebruikers.

De chemie van de batterij bepaalt de levensduur van de lampen

De LED-lamp zelf heeft een levensduur van circa 50.000 uur, wat overeenkomt met 11 tot 15 jaar als de lamp elke nacht 8 tot 12 uur wordt gebruikt. Deze levensduur bepaalt het maximale gebruik van het hele lichtarmatuur – in onze ervaring is het de accu, en niet de LED-lamp, die de grenzen van deze levensduur niet haalt.

Diepe-ontladingssaccu’s van lood-zuur type hebben een gebruiksduur van 5 tot 7 jaar en moeten op een vaste tijd worden vervangen. Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4)-accu’s (met een nominale spanning van 12,8 V en vier cellen, zonder kobalt, en een veel vlakker ontlaadingscurve) kunnen tot 2.000 tot 5.000 keer worden opgeladen, tegenover slechts enkele honderd keer voor lood-zuuraccu’s. De cijfers zijn typisch voor de branche; ze zijn niet afkomstig uit onze eigen onderzoeken. Ons principe voor het kiezen van nieuwe lichtarmaturen is dan ook: standaard LiFePO4-acu’s. Lood-zuuraccu’s zijn nog steeds een optie wanneer de eerste aankoopkosten belangrijk zijn, of wanneer de omstandigheden (bijvoorbeeld een korte huurperiode of een beperkt budget) dit vereisen. Overal waar het lichtarmatuur op een paal wordt geplaatst, en waar niemand nog eens op die paal wil klimmen in de komende zeven jaar, is het beter om één keer een hogere prijs te betalen dan om twee keer een team aan te huren voor het vervangen van de accu.

Panelen, kanteling en de belangrijkste onderhoudsregels

Monokristalline siliciumpanelen zijn de juiste keuze voor straatlantaarnen – een hogere efficiëntie per vierkantmeter is belangrijk wanneer de panelen worden geplaatst boven een batteriekast. Vermijd producten met dunne films en cadmium; deze zijn een overbodige oplossing voor een kostprobleem dat al door monokristalline siliciumpanelen is opgelost.

Er zijn twee misverstanden over dit onderwerp: panelen blijven niet levenslang zonder onderhoud; het opstapelen van vuil kost echter energie, en in klimaten met veel stof of pollen neemt de energiebesparing maandenlang af. Bovendien reinigt de regen de panelen niet zo grondig als de brochures suggereren. Plan dus een reiniging bij elke onderhoudsbeurt van de batterijen – de methode staat beschreven op onze pagina over panelreiniging.

Wind, sneeuw en de echte belangrijke kenmerken

Wind en sneeuw hebben invloed op de prestaties van de panelen. Daarom zijn het belangrijkste cijfers en specificaties die aangeven hoe goed de panelen bestand zijn tegen deze omstandigheden.

“Wetst een wind速 van 140 mph (ca. 225 km/u)”, staat op de technische specificaties van onze concurrenten. Er is echter geen standaard voor de definitie van een ‘gust’ (een plotselijke, sterke windstoot), noch wordt een specifiek belastingsscenario meegegeven; dit maakt de informatie vrijwel nutteloos. De prestaties van een paal zijn pas begrijpbaar als drie belangrijke aspecten bekend zijn: de ontworpen wind速, de periode waarover de gemiddelde windspeed wordt berekend (een windstoot van 3 seconden en een gemiddelde windspeed van 10 minuten geven bijvoorbeeld verschillende waarden op), en de toepasselijke normen (ASCE 7 in de VS, Eurocode in Europa, ISO 4354 in andere landen). Vraag dus om de uitwerking van de berekeningen, niet alleen om de beschrijvende tekst.

In sneeuwgebieden is het belangrijk dat de zonnepanelen zijn geplaatst op een schuine ondergrond: zo kan de sneeuw worden afgeleid in plaats dat deze zich op de panelen opstapelt. Voor alle overige omstandigheden moet je kijken naar de beschermingsgraad tegen buiteninvloeden (IP66 is de standaard voor buitenomstandigheden) en de opgegeven werktemperatuurbereik – deze moeten worden vergeleken met de extreme omstandigheden op je eigen locatie, en niet met de gebruikelijke omstandigheden op de markt waar de producten worden verkocht.

Als je wilt dat de berekeningen voor de windbestendigheid van de paal worden gecontroleerd voordat je een beslissing neemt, kun je de geometrie en de windspeed invoeren in onze windresistancerekenaar. De rekenaar gebruikt dezelfde standaarden (ASCE 7 en Eurocode) als onze ingenieurs.

Eisen voor een donkere lucht en lichtvervuiling

In gebieden met veel lichtvervuiling zijn speciale eisen van toepassing op de ontwerpkeuze van zonnepanelen. De panelen moeten bijvoorbeeld minder licht opnemen om oververhitting te voorkomen.

Wanneer er een regelgeving voor het behouden van een donkere lucht of een observatorium in de buurt is, worden de optische eigenschappen van de lichtarmaturen belangrijk voor de naleving van deze regels. De International Dark-Sky Association (IDA) certificeert lichtarmaturen die het glimmen, het omhoog schijnen van licht en het ongewenste verspreiden van licht (buiten de grenzen van het terrein) beperken. Vraag naar de BUG-score (Backlight, Uplight, Glare): deze industriële score geeft een nauwkeurige indicatie van deze aspecten. Kies voor een kleurtemperatuur (CCT) van 3000 K of hoger; licht van korte golflengte (‘koel wit’) is namelijk de belangrijkste oorzaak van de verlichting van de lucht.

Wat deze pagina niet behandelt: situaties waar zonnenergie niet bruikbaar is

We weigeren om opdrachten uit te voeren in vier specifieke situaties, en u zou dit ook moeten doen:

Zeer donkere gangen: Gebouwen of een dichte boomlaag die de zonnestraling op de dag van ontwerp ongeveer voor twee uur ‘volle zonnestraling’ blokkeren, zorgen ervoor dat er geen energiebalans kan worden gerealiseerd, ongeacht de grootte van de batterijen die worden gebruikt. Dichte stedelijke straten met goedkope, betrouwbare stroomtoelevering en korte kabellopen: Als de elektriciteitsnetwerk op 20 meter afstand is geplaatst en de tarieven laag zijn, is de extra kosten van zonnepanelen niet rendabel. Gebieden met veel vandalisme en geen beveiliging tegen diefstal: Batteriekasten die op palen zijn gemonteerd zijn een doel voor diefstal; het is daarom aan te raden om beveiligingsmaatregelen te nemen of de batteriekasten rechtstreeks aan het elektriciteitsnetwerk te koppelen. Verlichting die niet bereikt kan worden door zonnepanelen op deze montagehoogte: Voor langere afstanden of een grotere dekking met hoge masten zijn zonnepanelen van een hogere klasse nodig; deze zijn echter niet beschikbaar voor montering op palen.

Het volgende stap

Begind met de website, niet met de catalogus. Voer de instructies voor het instellen van het lichtsysteem en de lay-out uit met onze lichtontwerptool. Bepaal de juiste afmeting van de lichtpaal met behulp van de windweerstandskalculator, en kijk vervolgens naar de verschillende lichtarmaturen – beginnend met onze all-in-one-zonnepalen voor straatverlichting. Hier zijn panel, accu en controller al in de fabriek op elkaar aangepast, waardoor je dit niet meer op de bouwplek hoeft te doen.