Kommersiella solcellslampor för gator: Hur man väljer rätt modell

Vad solcellslampor faktiskt sparar dig

Om man jämför solcellslampor med traditionella lampor så sparar solcellslampor på tre saker:

1. Kosten för installation (grävningar och ledningar).
2. Elkostnader under de kommande 15 åren.
3. Underhållskostnader.

Solcellslampor eliminerar de två första kostnaderna och minskar den tredje kostnaden.

Den största besparingen kommer från att slippa gräva kanaler. Att draga ledningar över vägar, parkeringsplatser eller skönskapade medelbanor kostar i regel mer per meter än själva belysningsenheten, och det är därför de flesta projekt utan anslutning till eln överhuvudtaget är genomförbara. Besparingen på elkostnader är verklig – men begränsad. Vi vill att ni ska fatta reda på de faktiska beräkningarna snarare än bara lyssna på marknadsförings slogans. En 150 W LED-lampa som är tänd 11 timmar om natten förbrukar cirka 600 kWh per år; för en pris på 0,12 USD per kWh blir det ungefär 70 USD per lampa per år – inte “hundratals eller till och med tusentals dollar”, som marknadsföringsmaterial ofta hävdar. Under 15 år uppgår kostnaden för elen till nästan 1 000 USD, medan kostnaden för att gräva kanaler vanligtvis redan överstiger detta innan den första lampstolpen ställs upp.

En fördel som alltid gäller, oavsett vilken tabell man använder, är självständighet: En solcellsbelysningsenhet fortsätter att fungera även under elavbrott, nedsättningar i elnivån eller periodiska stängningar av elnätet – eftersom den från början inte har haft någon anslutning till elnätet. För säkerhetsbelysning vid grindar, tankställen och avlägsna korsningar är det just denna självständighet som är den viktigaste anledningen att köpa en solcellsbelysningsenhet, inte några miljöfördelar.

Angiv belysningsstyrka: i lumen, inte i watt

Traditionella gatulampor levererar vanligtvis 6 500–8 000 lumen; kvalitativa solcellsbaserade lampor närmar sig 10 000 lumen. Dessa siffror anger vilken produktklass lamporna tillhör, inte hur de är designade. Två lampor med identisk lumenutgång kan fungera olika på samma plats – eftersom det som behövs på en väg eller en parkeringsplats är jämnhet i belysningen, det vill säga förhållandet mellan minimal och genomsnittlig belysning på vägbanan, inte en hög toppvärde från enskilda lampor.

Den vanligaste specifikationsfel är när köpare väljer lampor utifrån högsta lumenutgången per dollar, vilket leder till att det blir för starkt belysning under varje lampstolpe och mörker mellan dem. Arbeta istället i motsatt riktning: bestäm först vilken belysningsklass som behövs för området (t.ex. en IES-standard för vägar eller parkeringsplatser, som RP-8, anger målgenomsnittlig belysning och jämnhet), och låt sedan ett belysningsdesignverktyg (t.ex. /app-ies-lighting-simulation) avgöra hur många lampor som behövs, vilken monteringshöjd som passar samt vilken lumenutgång som krävs. Om en leverantör anger att en lampa levererar 15 000 lumen per enhet för en liten parkeringsplats, så säljer de dig en lampa som orsakar sterk reflektion (glare).

Batteriets kemiska sammansättning avgör livslängden

Själva LED-lampan har vanligtvis en livslängd på 50 000 timmar, vilket motsvarar 11–15 år om lampan används 8–12 timmar per natt. Denna livslängd utgör gränsen för hela lampaen – och enligt vår erfarenhet är det batteriet, inte LED-lampan, som ofta slår sönder denna gräns.

Dubbelcykelbatterier av koppar-syraförening (lead-acid) håller vanligtvis i 5–7 år under sådana förhållanden och behöver därför bytas ut regelbundet. Lithiumjärnfosfatbatterier (LiFePO4) – batterier med litiumkemikalie, en nominell spänning på 12,8 V, fyra celler, utan kobalt, och en mycket jämnare laddningskurva – kan uppnå 2 000–5 000 laddningscykler vid 80 procent laddningsnivå, jämfört med bara några hundratals cykler för koppar-syraföreningbatterier. Dessa uppgifter är typiska för industrin, inte våra laboratoriedata, men trenden är tydlig.

Vårt regelstiftning angående nya kommersiella produktspecifikationer: LiFePO4-batterier som standard. Koppar-syraföreningbatterier har fortfarande sin plats där kostnad är avgörande faktor – till exempel vid kortvariga leasingavtal, tillfälliga installationer eller budgetbegränsade uppgraderingar. Där lampan monteras på en stolpe och ingen vill klättra upp den under de kommande sju åren, är det bättre att betala en högre pris en gång än att behöva anlita ett arbetslag två gånger.

Paneler, lutning och ärlig underhållsrekommendationer

Monokristallinsilikonspaneler är den rätta typen av solpaneler för gatulampor – högre effektivitet per kvadratmeter är viktigt när panelerna monteras ovanför batteribokserna. Undvik produkter med tunnfilm och kadmium; dessa är en föråldrad lösning på ett kostnadsproblem som redan lösts av monokristallinsilikonspaneler.

Två påståenden om detta ämne håller inte stand när man kommer i kontakt med verkliga installationer. Solpaneler håller inte sig underhållsfritt hela sitt livslängd; smuts kostar energi, och i dammiga eller pollenrika klimat ökar förlusterna månaden efter månad. Dessutom rensar regn inte panelerna lika väl som broschyrerna antyder. Planera en rengöring vid varje servicebesök av batteribokserna – metoden finns på vår sidas om panelrengöring.

Vind, snö – och de värderingar som verkligen spelar roll

“Står ut mot vindhastigheter på 140 mph” är en påstående som vi ofta ser på konkurrenters datablad – men utan någon standard, definition av “vindbylar” eller information om de belastningar som påverkar stolpen. Därför är denna påstående i stort sett meningslöst. En stolpenas egenskaper betyder ingenting om man inte känner till tre viktiga saker: den designade vindhastigheten, den tidsperiod som används för att beräkna genomsnittsvindhastigheten (en 3-sekunders vindbyla skiljer sig från en genomsnittsvindhastighet beräknad på 10 minuter), samt den standard som används för beräkningarna (ASCE 7 i USA, Eurocode i Europa, ISO 4354 i andra länder). Be om detaljerade beräkningar, inte bara adjektivbeskrivningar.

I snöområden är lutningen på solpanelerna avgörande – en lutad uppställning av paneler gör att snöen faller bort istället för att samlas på dem. För alla andra fall bör man kontrollera stolpenas skydd mot inträde av störningar (IP66 är den vanliga standarden för utomhusanvändning) samt den angivna driftstemperaturintervallet, i relation till de extrema förhållandena på platsen, inte de förhållandena på marknaden där produkten tillverkas.

Om du vill se att beräkningarna korskontrolleras innan du fattar beslut, kan du använda vår vindmotståndskalkylator. Denna kalkylator baseras på samma standarder (ASCE 7 och Eurocode) som våra ingenjörer använder.

Krav på mörkt himmel och ljusföroreningar

Viktiga aspekter vid installation av solpaneler är även kraven på mörkt himmel och nivån av ljusföroreningar. Ljusföroreningar kan påverka panelernas effektivitet och livslängd. Det är därför viktigt att välja platser där ljusföroreningar är begränsade.

Där det finns regler för skydd av mörk himmel eller ett observatorium i närheten, blir optiken i belysningsanordningarna en viktig aspekt som måste uppfyllas. International Dark-Sky Association (IDA) certifierar belysningsanordningar som kontrollerar störande ljusstrålar, uppåtstrålning samt ljus som sträcker sig bort från området. Be om BUG-betygningen (Backlight, Uplight, Glare) – en industristandard som kvantifierar just dessa tre aspekter av ljusemissionen – och föredra en relaterad ljustemperatur (CCT) på 3000 K eller högre. Ljus med korta våglängder, så kallat “kallvitt” ljus, är den främsta orsaken till himmelglödning.

Vad denna sida inte täcker: Situationer där solenergi inte är lämplig

Vi avvisar uppdrag, och du bör göra detsamma, i fyra olika situationer:

Tungt skuggade korridorer: Byggnader eller tät trädskikt som blockerar solljuset under ungefär två solstundarsperioder på dagen då designen gjordes, kommer inte att möjliggöra en energibalans – oavsett storlek på batterier som vi kan använda. Tätbebyggda stadsstråk med billig, tillförlitlig ström och korta ledningsförbindelser: När elnätet ligger på 20 meter avstånd och tariffen är låg, spelar solenergi ingen roll. Områden med hög risk för vandalism och bristande försiktighetsåtgärder: Batteribokser monterade på stolpar är ett mål för vandaler; använd därför säkerhetsföremål mot stöld samt högre bokser eller anslut batterier direkt till elnätet. Belysningsområden som solenergi inte kan nå på denna monteringshöjd: För långa sträckningar eller höga mastar krävs ljuseffektiva solpaneler som inga stolpmonterade system i denna kategori kan tillhandahålla.

Nästa steg

Börja med webbplatsen, inte katalogen. Kör genom kursen om belysningsdesign och layout med hjälp av vårt belysningsdesignverktyg, bestäm storleken på belysningsstolparna med hjälp av vindmotståndskalkylatorn, och titta sedan på olika belysningslösningar – börja med våra all-in-one-solcellsbelysningar för gator, där panelen, batteriet och kontrollern är förberedda i fabriken, istället för på arbetsplatsen.