EN
Системите, необходими за функционирането на соларното осветление
Слънчевите прожектори използват 4 основни компонента, за да преобразуват слънчевата светлина в употребима електрическа енергия, за да се захранват сами. В началото на процеса слънчевата панел събира слънчевата светлина и инициира фотоволтаичния ефект, за да създаде постоянен ток (DC), а за производството на търговски употребими слънчеви панели компаниите използват монокристални материали, които имат ефективност от 15–22 % (процента) при генериране на електричество. За да преобразува слънчевата светлина в употребима електрическа енергия, слънчевата панел трябва да превърне светлинната енергия в електрическа енергия.
Етапи на процеса на слънчевото осветление
Щом слънчевата панел събере достатъчно електричество, тя започва да го предава към батерията. За да се предотврати прекомерното зареждане на батерията и прекалено дълбокото ѝ разреждане, се добавя контролер за зареждане, който регулира потока електричество. Технологията на литиево-йонните батерии и технологията на батериите LiFePO4 имат полезен живот от повече от десет години и над 2000 цикъла на зареждане. Батерията позволява на осветителните тела да работят в продължение на 12 часа, докато са извън електрическата мрежа за зареждане, което означава, че осветителните тела могат да се използват извън електрическата мрежа.
Илуминация
Щом слънцето залезе, светлинните сензори заедно с високоэффективните LED осветителни тела се активират автоматично, за да осветят пространството. В зависимост от начина на инсталиране и конфигурацията LED осветителните тела могат да произвеждат 3000–8000 лумена. Целият процес – от начало до край – се извършва цифрово, което води до елиминиране на електрическите кабели и средно намаляване с 70 % на въглеродния отпечатък в сравнение с проводните осветителни тела („Renewable Energy Journal“, 2023).
Важни фактори при оценяване на качеството на флуоресцентни лампи със слънчева енергия
Лумени, ширина на лъча и общ ефект от осветлението
Нивото на осветеност и площта на разпределение на светлината се измерват в лумени. По този начин, колкото повече са лумените, толкова по-голяма е осветената площ. Слънчевата прожекторна лампа, която може да осветява алея или периметъра на имот, трябва да генерира минимум 1000 лумена и може да достигне до 2000 лумена. Трябва да се отбележи, че ъгълът на светлинния лъч определя обхвачената площ. Широк лъч с ъгъл от 120 градуса може да освети площ между 500 и 1000 квадратни фута, докато по-тесен лъч с ъгъл от 90 градуса ще бъде фокусиран в определена област. Типична алея с максимално две паркирани коли може да използва до около 1500 лумена с лъч под ъгъл 120 градуса. При правилен подбор на слънчева прожекторна лампа могат да се осветят тъмни участъци, като при това се спестява енергия. Слънчевите прожекторни лампи с по-висока стойност на лумените могат да се включват и през деня, дори при облачно време. Това се дължи на по-големия слънчев панел и по-мощната батерия.
Капацитет на батерията, ефективност на панела и надеждност при всички времови условия
Капацитетът за съхранение на енергия на батерията определя колко дълго ще работи батерията, преди да се наложи презареждане, и се изразява във ватчасове (Wh). Например типична батерия с капацитет 36 Wh ще работи 8–10 часа при яркост от 1000 лумена. Относно слънчевите панели, монокристалните панели обикновено надминават поликристалните панели, особено рано сутрин и късно вечер, когато светлината е слаба. Тестовете показват, че при тези условия монокристалните панели зареждат батериите приблизително с 25 % по-бързо в сравнение с поликристалните панели. Устойчивостта към атмосферни влияния също е от съществено значение. Повечето слънчеви панели имат класификация IP, като, например, панелите с класификация IP65 или по-висока са проектирани да издържат прах и дъжд без проблеми. Повечето панели са проектирани да работят при температури в диапазона от -20 °C до 50 °C. За работа през зимата изберете слънчеви панели, които са проектирани да отстраняват снега, и ги комбинирайте с батерии, които разполагат с механизми за защита от ниски температури.
Най-добрите практики за инсталиране, за да се постигне оптимална производителност на слънчевите прожектори
Изложението на слънце / Височина на монтиране на слънчевите прожектори / Регулиране на датчика за движение
Не можем достатъчно да подчертаем колко важно е правилното инсталиране от първия път за общата производителност. Слънчевите панели трябва да получават директна слънчева светлина в продължение на 6–8 часа всеки ден. За местоположенията северно от екватора панелите трябва да бъдат ориентирани към истинския юг. За да се оптимизира ефективността им през зимните месеци, панелите могат да се регулират сезонно, за да се спести приблизително 25 % от загубената мощност. Това се основава на изследване, проведено от NREL през 2022 г. За най-добра обхvatност на осветлението за сигурност е идеално височината на монтиране да е между 2,4 и 3 метра. Прожекторите, монтирани на по-ниска височина, няма да се активират при преминаването на хора. От друга страна, прожекторите, монтирани на височина над 3 метра, ще позволят на хората да минават под датчиците, без да се активират светлините.
Помислете за проверка на зоните за активиране на здрач, преди да извършите по-постоянна инсталация. Може да искате да настроите ъгъла на обхващане на 180 градуса, за да заснемате движения, и да коригирате чувствителността, за да избегнете постоянното активиране от малки животни като енотовидни кучета. Продължителността на записването на движения може да се зададе между 30 и 90 секунди, за да се спести зарядът на батерията в зависимост от конкретните изисквания на приложението. Не забравяйте да проверите водонепроницаемостта на уплътненията при монтиране на устройството. Повредено уплътнение може да допусне вода в уреда, а повредени компоненти могат да причинят сериозни проблеми в бъдеще.
При оценяване на възможностите за осветление на открито, слънчевите прожектори и основните проводни системи функционират в принципно различни сфери поради разликите в цената, надеждността и екологичността. На пръв поглед слънчевите модели струват с 20 до 50 процента повече от техните проводни конкуренти. Въпреки това трябва да се вземат предвид и разходите за електроенергия, свързани с захранването на осветителните тела, които се натрупват с течение на времето и по този начин осигуряват по-голяма стойност в райони, където е икономически неизгодно или невъзможно да се осъществи връзка с електрическата мрежа. Процесът на инсталиране също се различава дотолкова, че разликата в разходите за инсталация е значителна. Тъй като слънчевите системи не изискват изкопаване на канали за инсталиране, постигат се значителни спестявания в комерсиалните разходи за изкопаване, които според Института Понемон (2023 г.) средно възлизат на около 740 000 щ.д. Следователно, докато слънчевите системи се инсталират и пускат в експлоатация за часове с минимална допълнителна работа, проводните системи изискват продължителен труд и допълнителни разходи поради необходимостта от лицензирани електротехници, както и поради всички други изисквания, свързани с получаването на разрешения и настройката на електрическата инсталация.
Надеждността на осветителната система може да зависи от много фактори. Традиционните проводни варианти могат да бъдат надеждни при дъжд или сняг, което ги прави подходящи за зони за сигурност, където отказите могат да представляват проблем. Слънчевите осветителни системи изискват слънчева светлина за зареждане. В зависимост от интензивността на слънчевата светлина през деня, качествена слънчева система може да работи 8–12 часа при пълно зареждане. Тъй като използват възобновяем източник на енергия, слънчевите системи не произвеждат никакви въглеродни емисии, което прави слънчевите решения подходящ избор за зелени сгради.
При разглеждане на различните възможности изборът на конкретен вариант зависи от мястото на монтиране.
Търговски: Слънчевите осветителни системи са подходящи за огради, паркинги и порти. Проводните системи са по-добри за големи складови помещения и важни търговски сгради.
Жилищни: Проводните системи са по-добри за главните входове, където е необходимо по-ярко осветление. Слънчевите системи са подходящи за осветяване на градини и пътеки.
Когато става дума за опции за осветление, основната разлика е възможността за контрол на осветлението и способността да се осигури постоянен източник на светлина.
Често задавани въпроси
Работят ли слънчевите прожектори в облачни дни?
Да, слънчевите прожектори работят и в облачни дни, тъй като имат батерии, в които съхраняват енергията, събрана от слънцето. Ефективността им обаче значително намалява в облачни дни.
Колко дълго ще траят батериите в слънчевите прожектори?
Батериите в този тип прожектори са съвременни литиево-йонни или LiFePO4 батерии и могат да просъществуват повече от 10 години и над 2000 цикъла на зареждане.
Каква е подходящата височина за монтиране на слънчевите прожектори?
Подходящата височина за монтиране на слънчевите прожектори е 2,4–3,0 метра, тъй като тази височина осигурява добре балансирано осветление и общо ефективно откриване на движение.
По-добри ли са проводните прожектори от слънчевите?
Това зависи от приложението. Обикновено проводните системи за прожектори са по-надеждни в ситуации, които изискват много светлина. Пространства като складове са добри примери за приложения, при които проводните прожектори са по-добри от слънчевите прожектори. От друга страна, слънчевите прожектори са по-подходящи за използване на места без достъп до електричество и следователно без разходи за енергия.