Ánh sáng đường năng lượng mặt trời thông minh: Cách thức hoạt động và cách chọn

Bốn thành phần, và những gì mỗi người nợ hệ thống

• Các tấm quang điện thu và chuyển đổi năng lượng mặt trời suốt cả ngày, kể cả trong điều kiện ánh sáng yếu. Họ là thu nhập duy nhất của hệ thống.
• Pin lưu trữ thu nhập cho chi tiêu hàng đêm. Lựa chọn hóa học là một quyết định kỹ thuật với sự đánh đổi thực sự, được đề cập dưới đây.
• Động cơ ánh sáng LED với quang học cung cấp ánh sáng có độ chói thấp, nhắm mục tiêu đáp ứng các tiêu chuẩn đường dẫn công cộng. Quang học quyết định nơi lumens hạ cánh; động cơ quyết định có bao nhiêu người sống sót dưới dạng ánh sáng thay vì nhiệt.
• Hệ thống quản lý năng lượng (EMS) là bộ não. Nó đo thế hệ, trạng thái sạc và tải và nó đưa ra quyết định chi tiêu.

Không ai trong số này làm việc một mình. Một bảng điều khiển quá khổ cho thu hoạch chất thải pin của nó; một pin undersized cho đèn của nó không thành công trong mùa đông; một động cơ LED với quang học kém dành lumens trên tán cây. EMS là thứ giữ cho bốn người cân bằng.

Hệ thống quản lý năng lượng thực sự làm gì

Bốn chức năng, theo thứ tự chúng tiết kiệm bao nhiêu năng lượng:

1. Cấu hình ánh sáng năng động. Độ sáng sau đêm: công suất tối đa sau hoàng hôn, giảm mức trong những giờ nhỏ khi lưu lượng truy cập chân giảm, tăng trước bình minh. Cấu hình tắt thời gian ban đêm, ánh sáng xung quanh hoặc phát hiện chuyển động. Đây là đòn bẩy năng lượng lớn nhất trong hệ thống-sự khác biệt giữa đèn kéo dài 11 giờ với một lần sạc đầy và đèn kéo dài 6.
2. Logic bảo vệ pin. EMS chặn xả sâu và quá tải, hai cách pin chết sớm. Thực thi giới hạn xả kéo dài tuổi thọ gói; thực thi giới hạn phí ngăn chặn các lỗi quá tải bắt đầu cháy.
3. Dự đoán năng lượng. Sử dụng dữ liệu lịch năng lượng mặt trời cho trang web, EMS lập kế hoạch sản lượng và công suất dự trữ trước thời kỳ nắng thấp. Đó là một ngân sách, được tính toán hàng ngày.
4. Chế độ khôi phục tự động. Sau những ngày nhiều mây liên tiếp, hệ thống sẽ giảm mức độ ánh sáng xuống và phục hồi dần dần thay vì rơi vào bóng tối. Ánh sáng không bao giờ tắt hoàn toàn; nó mờ dần để tồn tại.

Smart versus ordinary: the difference that matters (Thông minh so với bình thường: sự khác biệt quan trọng)

Một ánh sáng mặt trời thông thường là một bảng điều khiển , pin và công tắc . Nó hoạt động tốt trên giấy và không thành công trong lĩnh vực này khi điều kiện thay đổi , tuổi pin hoặc thời tiết thay đổi , bởi vì không có gì trong đó đo lường hoặc thích nghi . Ưu điểm của hệ thống thông minh không phải là ánh sáng sáng hơn ; nó là cùng một ánh sáng , được phân phối vào những đêm xấu quá .

Pin hóa học : sự đánh đổi trung thực

Path-light pin đến trong hai gia đình mà hành xử rất khác nhau :

• Hydrua kim loại niken (NiMH) được tha thứ nhiệt , không có chế độ lửa chạy trốn nhiệt trong sử dụng bình thường và có khả năng tái chế cao , với số liệu xung quanh 98% phục hồi vật liệu được trích dẫn cho hóa học . Chi phí của nó là tự xả cao và mật độ năng lượng thấp hơn , đẩy kích thước gói và chi phí lên . Yêu cầu về tuổi thọ cho các gói NiMH chạy cao tới 12 năm ; coi bất kỳ con số nào như yêu cầu của nhà sản xuất và yêu cầu dữ liệu thử nghiệm tuổi thọ chu kỳ ở phạm vi nhiệt độ của trang web của bạn .
• LiFePO4 (lithium iron phosphate) cung cấp 2.000 - 6.000 chu kỳ ở độ sâu xả 80% (phạm vi điển hình giữa các lớp) và mật độ năng lượng cao hơn nhiều . Nó đòi hỏi một hệ thống quản lý pin (BMS) thực thi các giới hạn sạc và xả , và nó không phải là không có rủi ro , nhưng tuổi thọ chu kỳ của nó là điều làm cho số học bảo hành 10 năm gần gũi .

Các sản phẩm của chúng tôi sử dụng LiFePO4 với BMS . Nếu thông số kỹ thuật của bạn gọi cho NiMH , chúng tôi sẽ báo giá , nhưng trước tiên hãy lấy dữ liệu chu kỳ .

Tại sao đèn đường năng lượng mặt trời truyền thống thất bại

Bốn chế độ thất bại , và chúng ta thấy cả bốn trong các dự án trang bị thêm :

1. Tấm hoặc pin quá nhỏ . Lỗi phổ biến nhất . Một hệ thống có kích thước trung bình trong ngày nắng không thể mang theo một tuần nhiều mây và mùa đông đầu tiên làm lộ nó .
2. Không quản lý năng lượng . Nếu không có EMS , pin sẽ cạn kiệt đến mức cắt điện áp thấp và ánh sáng sẽ tắt vào giữa đêm , mỗi khi có mây kéo dài , cho đến khi ai đó thay thế gói .
3. Thành phần chất lượng kém . Pin giá rẻ xuống cấp nhanh chóng , đặc biệt là ở nhiệt độ cực đoan . Một gói tồn tại hai mùa hè trong phòng thí nghiệm có thể không tồn tại năm trên một cực .
4. Thiết kế một kích cỡ phù hợp với tất cả . Một vật cố định được chỉ định cho một khí hậu được triển khai ở mọi nơi . Bóng râm , vĩ độ và tính thời vụ khác nhau tùy theo trang web ; thiết kế cũng phải như vậy .

Làm thế nào chúng tôi kích thước và kiểm tra

Mỗi dự án bắt đầu với một nghiên cứu năng lượng mặt trời và trắc quang sử dụng 10 năm dữ liệu thời tiết địa phương, không phải trung bình, bởi vì đêm thiết kế là đêm tồi tệ, không phải là đêm điển hình. Bảng điều khiển và pin được kích thước cùng nhau chống lại yêu cầu chiếu sáng và chuỗi ánh nắng mặt trời đáng tin cậy tồi tệ nhất của trang web.

Các thành phần sau đó trải qua thử nghiệm buồng khí hậu: chu trình nhiệt, lạnh, ẩm và ăn mòn mô phỏng ứng suất trong thế giới thực trước khi vật cố đạt đến cực. Mỗi hệ thống được vận chuyển đều có giám sát từ xa, vì vậy các nhà quản lý tài sản theo dõi sức khỏe của pin và nhận thông báo mà không cần truy cập trang web.

Cài đặt và bảo trì: liệu thiết kế có tồn tại khi tiếp xúc với trang web hay không

Cài đặt chuyên nghiệp không phải là một mục dòng lịch sự. Định hướng bảng điều khiển và độ nghiêng được đặt theo vĩ độ địa phương, vị trí hộp pin ra khỏi nước đọng và ánh nắng mặt trời trực tiếp, và các mục ống dẫn được niêm phong chống ẩm là mỗi nơi có thiết kế tốt chết trong lĩnh vực này. Kế hoạch bảo trì nên được viết trước khi cài đặt: khoảng thời gian kiểm tra, cửa sổ thay thế pin (thường là năm 6 - 8 đối với LiFePO4 khi đạp xe hàng ngày, sớm hơn ở vùng khí hậu nóng) và hồ sơ bảo trì theo từng trận đấu để kỹ thuật viên tiếp theo biết những gì đã được thực hiện và khi nào.

Đường dẫn nâng cấp cũng quan trọng. Một bộ điều khiển có thể được cập nhật với các cấu hình mới, hộp pin có kích thước cho một gói lớn hơn trong tương lai, đèn có đầu nối tiêu chuẩn-đây là những gì giữ cho tài sản 10 năm không trở thành sai lầm 10 năm.

Lifecycle cost picture Hình ảnh chi phí vòng đời

Chiếu sáng đường dẫn năng lượng mặt trời thông minh giúp loại bỏ rãnh và hệ thống dây điện, đó là nơi mà một phần lớn con đường kết nối lưới điện chi phí cuộc sống. Trong một chân trời 10 năm, so sánh chạy:

• Đèn đường kết nối lưới: phí đào rãnh, ống dẫn, dây và kết nối lên phía trước, sau đó là điện và bảo trì trong một thập kỷ.
• Đèn đường năng lượng mặt trời thông minh: chi phí đầu tiên của vật cố cao hơn, sau đó thay thế một hoặc hai pin và bảo trì dựa trên ngoại lệ.

Sự giao nhau phụ thuộc vào khoảng cách đào rãnh và thuế điện, vì vậy chúng tôi báo giá cả hai bên cho mỗi dự án thay vì tuyên bố năng lượng mặt trời luôn thắng. Những gì năng lượng mặt trời luôn thắng trên: không có thiệt hại khai quật cho cảnh quan đã được thiết lập, không có chi phí năng lượng hoạt động và không tiếp xúc với mất điện lưới. Các lợi ích môi trường và xã hội tuân theo cùng một số học-không phát thải hoạt động, không đào rãnh qua các khu vực gốc của công viên, và chiếu sáng sẵn có nơi mở rộng lưới điện không bao giờ kinh tế.

Trải nghiệm người dùng: những gì mọi người trên đường dẫn thực sự chú ý

Nhiều chế độ chiếu sáng cho phép một vật cố phục vụ các cảnh khác nhau: đầu ra đầy đủ cho các đêm sự kiện, một hồ sơ tiêu chuẩn cho các ngày trong tuần, tăng chuyển động cho những giờ muộn. Cảm biến xác định lưu lượng người đi bộ và phương tiện, vì vậy đầu ra sau sử dụng thực tế chứ không phải là một lịch trình cố định. Tích hợp với các nền tảng quản lý thành phố cho phép toàn bộ công viên được lên lịch từ một bảng điều khiển. Và một giao diện điều khiển một người làm vườn thực sự có thể vận hành các vấn đề nhiều hơn bất kỳ tờ spec thừa nhận, bởi vì hồ sơ phức tạp nhất là vô giá trị nếu không ai có thể thay đổi nó.

Cách chọn đèn đường năng lượng mặt trời thông minh

Các tiêu chuẩn lựa chọn chúng tôi áp dụng , theo thứ tự :

1. Một hệ thống quản lý năng lượng hoàn chỉnh , không phải là đèn năng lượng mặt trời có bộ hẹn giờ . Hỏi bộ điều khiển đo gì và nó làm gì với phép đo . Nếu câu trả lời là " nó bật vào lúc hoàng hôn " , hãy tiếp tục tìm kiếm .
2. Chất lượng thành phần với bằng chứng thử nghiệm . Hiệu suất chuyển đổi bảng điều khiển , tuổi thọ pin và khả năng thích ứng nhiệt độ , hiệu quả LED và thiết kế quang học - mỗi loại nên đi kèm với tài liệu , không phải tính từ .
3. Đặc điểm kỹ thuật phù hợp với trang web . Yêu cầu về khí hậu , bóng râm và mức độ chiếu sáng thúc đẩy cấu hình . Một đơn vị danh mục được trích dẫn mà không có nghiên cứu trang web là một canh bạc .
4. Giám sát từ xa . Nó chuyển đổi bảo trì từ cuộn xe tải theo lịch trình sang phản hồi dựa trên ngoại lệ , đó là nơi tiết kiệm vòng đời thực sự đến từ đó .
5. Độ tin cậy so với chi phí đầu tiên . Đèn đường là tài sản cơ sở hạ tầng kéo dài hàng thập kỷ . Đơn vị giá rẻ không thành công trong năm thứ ba có giá cao hơn đơn vị phù hợp vào ngày đầu tiên .

Về các nhà cung cấp : kinh nghiệm dự án trong khí hậu của bạn , cam kết đáp ứng sau bán hàng , khả năng R & D và sẵn sàng bàn giao báo cáo thử nghiệm . Một nhà cung cấp sẽ không chia sẻ dữ liệu thử nghiệm đang nói với bạn điều gì đó .

Trả lời nhanh (Quick Answer)

Đèn đường năng lượng mặt trời thông minh kéo dài bao lâu ? Thân máy và đèn LED cố định chạy hơn 10 năm ; pin là tiêu hao . Gói LiFePO4 khi đi xe đạp hàng ngày thường cần thay thế vào khoảng năm 6 - 8 , sớm hơn ở vùng khí hậu nóng . Ngân sách thay thế một đến hai gói trong một thập kỷ .

Họ có làm việc trong mùa đông hoặc khí hậu nhiều mây ? Có , nếu có kích thước cho chuỗi ánh nắng mặt trời tồi tệ nhất của trang web chứ không phải là mức trung bình của nó . EMS làm mờ đầu ra để kéo dài dự trữ ; ánh sáng vẫn sáng , chỉ thấp hơn . Các hệ thống có kích thước trung bình không thành công trong chính xác các điều kiện này .

" Thông minh " thêm gì vào đèn năng lượng mặt trời cơ bản ? Đo lường và thích ứng : cấu hình mờ , giới hạn bảo vệ pin , dự đoán năng lượng và cảnh báo lỗi từ xa . Sản lượng ánh sáng là như nhau ; sự khác biệt là nó vẫn còn đó vào những đêm tồi tệ .

Trang này không bao gồm những gì

Trang này bao gồm chiếu sáng đường dẫn năng lượng mặt trời thông minh cho công viên , đường mòn và lối đi - hệ thống kết hợp DC , dựa trên pin . Nó không bao gồm chiếu sáng đường dẫn lưới , chiếu sáng cột cao hoặc khu vực hoặc chiếu sáng an ninh với tải camera . Để mô hình hóa một trang web cụ thể , hãy bắt đầu với công cụ thiết kế chiếu sáng của chúng tôi (để biết trạng thái hoạt động của pin ở nhiệt độ , xem battery environment temperature guide của chúng tôi (ṃ 2) . Complete systems : all-in-one solar street lights .