open-solar-design

Oświetlenie schronu dla autobusów na energię słoneczną

 -- specyfikacje projektowe i kryteria lokalizacji





Oświetlenie schronu dla autobusów na energię słoneczną: specyfikacje projektowe i kryteria lokalizacji

Schron dla autobusów na energię słoneczną to element wyposażenia ulicznego, który ma określony budżet energetyczny. Powierzchnia dachu determinuje możliwości wyprodukowania energii, liczba pasażerów określa jej zużycie, a bateria zapewnia energię pozostałą po obu tych procesach. Każde decyzje projektowe – rozstaw paneli słonecznych, strategia regulacji jasności, umieszczenie baterii – wynika z tego budżetu. Co oryginalna wersja tej strony nigdy nie podaje, to sam budżet, więc zacznijmy od niego.

Co wchodzi w skład systemu

System schronów w naszym asortymencie składa się z pięciu elementów: daszku z paneli słonecznych (paneli dostosowanych do wymiarów dachu schronu, z możliwością zmiennych konfiguracji pasujących do prostych, jednospadowych lub wygiętych dachów), oświetlenia LED, pomieszczenia na akumulator i kontrolę procesu ładowania, systemu sterowania, a także dodatkowych elementów opcjonalnych, takich jak porty USB do ładowania lub ekran wyświetlający informacje. Istnieją również wersje z półprzepuszczalymi panelami, gdy schron wymaga dostępu do naturalnego światła; dostępne są również ramy w kolorach zgodnych z paletą kolorów wybraną przez instytucję zarządzającą transportem. Żaden z tych elementów nie jest standardowym, więc nie powinno się zakładać, że są włączone do ceny produktu bez żadnego powodu.

Matematyka obliczeń, która stanowi podstawę projektowania

W schronach na bazie energii słonecznej funkcja automatycznego przygaszania światła nie jest standardową opcją – to właśnie ta funkcja sprawia, że korzystanie z energii słonecznej staje się rentownym rozwiązaniem. Poniżej przedstawiono przykład rozwiązania, uwzględniający określone założenia.

– Oświetlenie w pełnym obiegu na diodach LED o mocy 20 W przez 12 godzin ciemności zużywa 240 Wh na noc. – W trybie regulacji jasności na podstawie ruchu położenia osób, poziom jasności spada mniej więcej o 30% przez około 80% całej nocy (kiedy nikt nie korzysta z oświetlenia); w tym przypadku jedno i to samo oświetlenie zużywa około 90–110 Wh na noc. – Panel o mocy 200 W, działający w warunkach 3–4 godzin maksymalnego słońca na dzień, generuje około 600–800 Wh na dzień.

Te wartości są przykładami wyliczeń, a nie wynikami rzeczywistych pomiarów – ich wartość może zmieniać się w zależności od lokalizacji, ułożenia dachu i ilości słońca w danym obszarze. Jednak stosunek między zużywaną energią a wymaganą powierzchnią panela i pojemnością baterii pozostaje stały. Schronisko, w którym oświetlenie jest włączone w pełnym obiegu całą noc, wymaga panela o dużych rozmiarach oraz baterii, której nie mogą pomieścić większość dachów. Schronisko z funkcją regulacji jasności na podstawie ruchu osób będzie świetnie oświetlone. Jeśli klient upiera się na użyciu oświetlenia w pełnym obiegu, albo zwiększamy rozmiary paneli, albo rekomendujemy rozwiązanie z zasilaniem z sieci; nie wysyłamy systemów, które będą niepracujące po godzinie 2 w nocy w grudniu.

Typowe specyfikacje

Wartości przedstawione w tekście stanowią typowe wartości według naszej praktyki produkcji; ich wielkość może być dostosowana do indywidualnych wymagań projektu.

Rozmiary i parametry

Obszar Standardowy przedział Uwagi
Ochronny pokład nad panelami słonecznymi100–400 W na jeden schronZależy od powierzchni dachu; dostępna również personalizacja według wymiarów schronu
Oświetlenie LED10–30 W na jedno urządzenie; 1–2 urządzenia na schronRegulacja jasności na podstawie ruchu; maksymalna oszczędność energii wynosi ok. 30% w porównaniu z położeniem urządzeń w stanie stałym

Bateria | 20–60 Ah typu LiFePO4 (litym żelazem-fosfatem) przy napięciu 12/24 V | Wystarczająca na 3–5 nocnych pobytów przy obciążeniu umiarkowanym | Zarzut USB | 5–10 W na każdy port | Nowy, istotny element wyposażenia; uwzględnić go przy ustaleniu budżetu | Controller | Urządzenie typu MPPT z funkcją kompensacji temperatury podczas ładowania | Technologia MPPT (maxymalne odniesienie mocy) jest kluczowa, gdy napięcie na panelach przekracza napięcie baterii |

Projekt bezpieczeństwa – Wszystkie elementy systemu są zaprojektowane z uwzględnieniem wymagań bezpieczeństwa. – System monitoruje stan baterii i automatycznie wyłącza urządzenia w przypadku niebezpiecznych sytuacji. – Dostępne są dodatkowe zabezpieczenia przeciwko przepływom nadmiernym prądu.

Schroniska dla autobusów padają ofiarą trzech typów kradzieży: paneli słonecznych, baterii oraz miedzowych kabli. Nasz standardowy projekt zapobiega tym kradzieżom w sposób bezpośredni. Panele są montowane na niskich oprawach z zabezpieczającymi elementami, które uniemożliwiają ich wyjęcie za pomocą standardowego klucza. Baterie znajdują się w zaszytym wnętrzu schroniska, w szczelnych obudowach z wzmacnionymi zamekami, a schronisko jest wyposażone w systemy wentylacji, aby upewnić się, że letnie upalne warunki nie powodują uszkodzeń baterii. Kable są umieszczone wewnątrz budowli, jeśli to możliwe, a w miejscach, gdzie to nie jest możliwe, są hermetycznie zabezpieczone przed wpływem środowiska zewnętrznego. Sensory wykrywające próby wtargnięcia oraz integracja kamer są dostępne jako opcje w zależności od specyfiki miejsca; montaż odporny na wibracje jest standardowym rozwiązaniem, ponieważ autobusy oraz wandalizm często powodują drżenie konstrukcji schroniska.

Gdzie schronisko słoneczne jest przydatne – a gdzie nie

Stan obiektu | Wynik oceny

Dach bez osłony, ramy schronu dźwiękowegoDobra pasowanieść – standardowe rozwiązanie
Wzrostłe drzewa lub most nad obiektemNajpierw należy zainstalować osłonę; montaż paneli w odosobnionym miejscu jest możliwy, ale sprawdź spad napięcia na kablu (przewodnik dotyczący osłony)
Obszar nadmorski lub z dużym stężeniem soli w powietrzuKonieczna jest specjalna konstrukcja ram i elementów łączących, aby zapobiec korozji; uwzględni to przy szacunkach kosztów
Rejon podwyższonego ryzyka wandalizmuKonieczne wdrożenie dodatkowych zabezpieczeń; zamiast mieć nadzieję, uwzględni to w budżecie
Rejon z dużymi opadami śniegu lub silnym wiatremStruktura musi zostać sprawdzona pod kątem wytrzymałości na obciążenia wiatrem i śniegiem; użyj naszego kalkulatora obciążenia wiatrem jako pierwszy krok w ocenie
Obecna sieć elektryczna, niskie stawki za energięCzęsto rozwiązanie nie jest odpowiednie; połączenie z siecią z licznikiem może być tańsze niż wymiana baterii dwukrotnie w ciągu 10 lat

Szczera analiza ekonomiczna

Prawdziwym konkurentem solarnego schronienia nie jest inne solarnego schronienie, ale połączenie z siecią elektryczną poprzez wykopywanie kanalizacji. Porównanie to składa się z dwóch elementów: kosztów wykopywania od najbliższego punktu dostawcy energii (które rosną w zależności od odległości i na obecność asfaltowych powierzchni na drodze) oraz wymagań dotyczących wymieniania baterii (baterie typu LiFePO4 przeznaczone do zewnętrznych warunków typowo trwają 5–8 lat, zależnie od klimatu i intensywności ich wykorzystania). Uwzględniamy oba aspekty przy szacowaniu kosztów. Jakiekolwiek wyliczenie zwrotu inwestycji, przy którym nie uwzględniono drogi wykopywania i lokalnych kosztów robocizny, jest tylko przybliżeniem; nie publikujemy takich wyliczeń.

Co na tej stronie nie jest opisane

Na tej stronie opisane są autonomiczne systemy solarnych schronień przeznaczonych do przystanek transportu publicznego. Nie dotyczy się schronień połączonych z siecią elektryczną, w których energia jest mierzona i rozliczana według cen usług energetycznych, ani schronień w obszarach o dużym obciążeniu, gdzie wymagania energetyczne przekraczają możliwości schronienia. Ponadto nie są uwzględniane schronienia wyposażone w duże ekrany reklamowe – takie potrzebują innej architektury. Jeśli chodzi o sprzęt, zapoznaj się z linią solarnych latarni ulicznych typu „all-in-one” ulicznych typu „all-in-one”, których baterie i kontrolery są wzajemnie kompatybilne.