EN
Τα συστήματα που εμπλέκονται για τη λειτουργία ενός φωτιστικού με ηλιακή ενέργεια
Οι φωτιστικές συσκευές ηλιακού φωτός χρησιμοποιούν 4 κύρια μέρη για να μετατρέψουν το ηλιακό φως σε χρήσιμη ηλεκτρική ενέργεια προκειμένου να λειτουργήσουν αυτόνομα. Στην αρχή της διαδικασίας, η ηλιακή πλάκα συλλέγει το ηλιακό φως και ενεργοποιεί το φωτοβολταϊκό φαινόμενο για τη δημιουργία συνεχούς ρεύματος (DC), ενώ για την παραγωγή εμπορικά χρησιμοποιήσιμων ηλιακών πλακών, οι εταιρείες χρησιμοποιούν μονοκρυσταλλικά υλικά, τα οποία έχουν απόδοση 15–22% (τοις εκατό) στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Για να μετατραπεί το ηλιακό φως σε χρήσιμη ηλεκτρική ενέργεια, η ηλιακή πλάκα πρέπει να μετατρέψει την ενέργεια του φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια.
Τα στάδια της διαδικασίας λειτουργίας των ηλιακών φωτιστικών
Μόλις η ηλιακή πλάκα συλλέξει επαρκή ποσότητα ηλεκτρικού ρεύματος, αρχίζει να το μεταφέρει στην μπαταρία. Για να αποτραπεί η υπερφόρτιση της μπαταρίας και η υπερβολική εκφόρτισή της, προστίθεται ένας ελεγκτής φόρτισης για τη ρύθμιση της ροής του ηλεκτρικού ρεύματος. Η τεχνολογία λιθιο-ϊονικών μπαταριών και η τεχνολογία μπαταριών LiFePO₄ έχουν χρόνο χρήσιμης ζωής πάνω από δέκα έτη και πάνω από 2.000 κύκλους φόρτισης. Η μπαταρία επιτρέπει στα φώτα να λειτουργούν για 12 ώρες χωρίς να είναι συνδεδεμένα στο ηλεκτρικό δίκτυο για φόρτιση, γεγονός που σημαίνει ότι τα φώτα μπορούν να χρησιμοποιηθούν εκτός ηλεκτρικού δικτύου.
Εκτυπώσεις
Μόλις ο ήλιος δύσει, οι αισθητήρες φωτός σε συνδυασμό με LED φωτιστικά υψηλής απόδοσης ενεργοποιούνται αυτόματα για να ανάψουν τα φώτα. Ανάλογα με την εγκατάσταση και τη διαμόρφωση, τα LED φωτιστικά μπορούν να παράγουν 3.000–8.000 λούμεν. Η διαδικασία από την αρχή μέχρι το τέλος εκτελείται ψηφιακά, με αποτέλεσμα την εξάλειψη των καλωδίων και τη μείωση του μέσου ανθρακικού αποτυπώματος κατά 70% σε σύγκριση με τα καλωδιακά φώτα (Renewable Energy Journal, 2023).
Σημαντικοί Παράγοντες κατά την Αξιολόγηση της Ποιότητας Φωτιστικών Συσκευών Έκτακτης Ανάγκης με Ενέργεια Ηλιακής Καταγωγής
Λουμέν, Πλάτος Δέσμης και Γενικό Φωτεινό Αποτέλεσμα
Το επίπεδο φωτισμού και η περιοχή κατανομής του φωτός μετράται σε λούμεν. Συνεπώς, όσο περισσότερα είναι τα λούμεν, τόσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή που φωτίζεται. Ένα ηλιακό φως ευρείας γωνίας (flood light) ικανό να φωτίσει μία αυλόπορτα ή το περίγραμμα μιας ιδιοκτησίας πρέπει να παράγει ελάχιστα 1000 λούμεν και μπορεί να φτάνει έως 2000 λούμεν. Πρέπει να σημειωθεί ότι η γωνία δέσμης καθορίζει την επιφάνεια κάλυψης. Μία ευρεία δέσμη με γωνία 120 μοιρών μπορεί να φωτίσει μία περιοχή μεταξύ 500 και 1000 τετραγωνικών ποδιών, ενώ μία στενότερη δέσμη με γωνία 90 μοιρών θα είναι εστιασμένη σε μία συγκεκριμένη περιοχή. Μία τυπική αυλόπορτα με μέγιστη δυνατότητα δύο αυτοκινήτων μπορεί να χρησιμοποιήσει μέχρι περίπου 1500 λούμεν, με δέσμη γωνίας 120 μοιρών. Με την κατάλληλη επιλογή ηλιακού φωτός ευρείας γωνίας, οι σκοτεινές περιοχές μπορούν να φωτιστούν ενώ ταυτόχρονα διατηρείται η ενέργεια. Τα ηλιακά φώτα ευρείας γωνίας με υψηλότερη ένταση λούμεν μπορούν να λειτουργούν κατά τη διάρκεια της ημέρας, ακόμα και όταν ο καιρός είναι συννεφιασμένος. Αυτό οφείλεται στο ότι η ηλιακή πλάκα είναι μεγαλύτερη και η μπαταρία πιο ισχυρή.
Χωρητικότητα Μπαταρίας, Απόδοση Πάνελ και Αξιοπιστία σε Όλες τις Καιρικές Συνθήκες
Η χωρητικότητα αποθήκευσης ενέργειας μιας μπαταρίας καθορίζει πόσο καιρό θα λειτουργεί η μπαταρία πριν χρειαστεί επαναφόρτιση, και εκφράζεται σε βατώρες (Wh). Για παράδειγμα, μια τυπική μπαταρία 36 Wh θα διαρκέσει 8–10 ώρες σε φωτεινότητα 1.000 λουμέν. Όσον αφορά τις ηλιακές πλάκες, οι μονοκρυσταλλικές μπαταρίες τείνουν να υπερτερούν των πολυκρυσταλλικών μπαταριών, ιδιαίτερα τις πρώτες ώρες το πρωί και τις τελευταίες ώρες το απόγευμα, όταν υπάρχει περιορισμένο φως. Δοκιμές δείχνουν ότι, κατά τις συνθήκες αυτές, οι μονοκρυσταλλικές μπαταρίες φορτίζουν τις μπαταρίες περίπου 25 % γρηγορότερα από τις πολυκρυσταλλικές. Η αντοχή στις καιρικές συνθήκες είναι εξίσου σημαντική. Οι περισσότερες ηλιακές πλάκες διαθέτουν βαθμολογία IP, και, για παράδειγμα, οι πλάκες με βαθμολογία IP 65 ή υψηλότερη είναι σχεδιασμένες να αντέχουν σκόνη και βροχή χωρίς προβλήματα. Οι περισσότερες πλάκες είναι σχεδιασμένες για λειτουργία σε θερμοκρασίες από -20 °C έως 50 °C. Για να λειτουργούν οι πλάκες τον χειμώνα, επιλέξτε ηλιακές πλάκες που έχουν σχεδιαστεί για να απομακρύνουν το χιόνι και συνδυάστε τις με μπαταρίες που διαθέτουν μηχανισμούς προστασίας από τις χαμηλές θερμοκρασίες.
Καλύτερες Πρακτικές Εγκατάστασης για Βέλτιστη Απόδοση των Φωτιστικών Σολαρ Φλαντ
Έκθεση στον Ήλιο / Ύψος Εγκατάστασης Φωτιστικών Σολαρ Φλαντ / Ρύθμιση Αισθητήρα Κίνησης
Δεν μπορούμε να τονίσουμε αρκετά πόσο σημαντική είναι η σωστή εγκατάσταση από την πρώτη φορά για τη συνολική απόδοση. Οι ηλιακές πλάκες πρέπει να λαμβάνουν άμεσο ηλιακό φως για 6 έως 8 ώρες κάθε μέρα. Για τοποθεσίες βόρεια της ισημερινής, οι πλάκες πρέπει να ρυθμιστούν ώστε να κοιτάζουν προς τον αληθινό νότο. Για να βελτιστοποιηθεί η απόδοσή τους κατά τους χειμερινούς μήνες, οι πλάκες μπορούν να ρυθμιστούν εποχιακά, με αποτέλεσμα να εξοικονομείται περίπου το 25% της χαμένης παραγωγής. Αυτό προκύπτει από έρευνα που διεξήχθη από το NREL το 2022. Για την καλύτερη κάλυψη με φωτισμό ασφαλείας, είναι ιδανικό το ύψος εγκατάστασης να κυμαίνεται μεταξύ 2,4 και 3 μέτρων. Τα φωτιστικά που εγκαθίστανται σε χαμηλότερο ύψος δεν επιτρέπουν στους ανθρώπους να ενεργοποιήσουν τους αισθητήρες. Αντιθέτως, τα φωτιστικά που εγκαθίστανται σε ύψος μεγαλύτερο των 3 μέτρων επιτρέπουν στους ανθρώπους να περπατούν κάτω από τους αισθητήρες χωρίς να ενεργοποιηθούν τα φώτα.
Σκεφτείτε να ελέγξετε τις ζώνες ενεργοποίησης την ώρα του λυκόφωτος πριν προχωρήσετε σε μια πιο μόνιμη εγκατάσταση. Μπορεί να επιθυμείτε να ρυθμίσετε το πεδίο οράσεως ώστε να καλύπτει 180 μοίρες για να ανιχνεύει κινήσεις και να προσαρμόσετε την ευαισθησία για να αποφύγετε τις συνεχείς ενεργοποιήσεις από μικρά ζώα, όπως τα ρακούν. Η διάρκεια των κινήσεων μπορεί να οριστεί μεταξύ 30 και 90 δευτερολέπτων για να διατηρηθεί η διάρκεια ζωής της μπαταρίας, βάσει των συγκεκριμένων απαιτήσεων της εφαρμογής. Μην ξεχάσετε να ελέγξετε την αντοχή στα καιρικά φαινόμενα των σφραγίσεων κατά την τοποθέτηση του εξοπλισμού. Μια κατεστραμμένη σφράγιση μπορεί να επιτρέψει την είσοδο νερού στη συσκευή, ενώ τα κατεστραμμένα εξαρτήματα μπορούν να προκαλέσουν σημαντικά προβλήματα στο μέλλον.
Κατά την αξιολόγηση επιλογών εξωτερικού φωτισμού, τα φωτιστικά πλημμύρας με ηλιακή ενέργεια και τα βασικά συρματικά συστήματα λειτουργούν σε ουσιαστικά διαφορετικούς τομείς λόγω διαφορών στην τιμή, την αξιοπιστία και την οικολογική συμβατότητα. Στην επιφάνεια, τα ηλιακά μοντέλα κοστίζουν 20 έως 50 τοις εκατό περισσότερο από τα αντίστοιχα συρματικά. Ωστόσο, πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη οι δαπάνες χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας για τη λειτουργία των φωτιστικών σε χρονική διάρκεια, προσφέροντας έτσι μεγαλύτερη αξία σε περιοχές όπου η σύνδεση στο ηλεκτρικό δίκτυο είναι δαπανηρή. Η διαδικασία εγκατάστασης διαφέρει επίσης σε τέτοιο βαθμό, ώστε η διαφορά στο κόστος εγκατάστασης είναι σημαντική. Δεδομένου ότι τα ηλιακά συστήματα δεν απαιτούν εκσκαφή για την εγκατάστασή τους, επιτυγχάνονται σημαντικές εξοικονομήσεις στο κόστος εμπορικής εκσκαφής, το οποίο ανέρχεται κατά μέσο όρο σε περίπου 740.000 δολάρια ΗΠΑ, σύμφωνα με το Ινστιτούτο Ponemon (2023). Ως εκ τούτου, ενώ τα ηλιακά συστήματα εγκαθίστανται και τίθενται σε λειτουργία σε ώρες με ελάχιστη επιπλέον εργασία, τα συρματικά συστήματα απαιτούν εκτεταμένη εργασία και πρόσθετο κόστος λόγω της ανάγκης για εγκεκριμένους ηλεκτρολόγους, καθώς και όλων των άλλων προϋποθέσεων που ισχύουν για την έκδοση αδειών και την εγκατάσταση ηλεκτρικής καλωδίωσης.
Η αξιοπιστία ενός συστήματος φωτισμού μπορεί να εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Οι παραδοσιακές καλωδιωμένες επιλογές μπορούν να είναι αξιόπιστες όσον αφορά τη βροχή ή το χιόνι, γεγονός που τις καθιστά κατάλληλες για περιοχές ασφαλείας, όπου οι αποτυχίες μπορεί να αποτελέσουν πρόβλημα. Τα συστήματα φωτισμού με ηλιακή ενέργεια χρειάζονται ηλιακό φως για να φορτιστούν. Ανάλογα με την ποσότητα ηλιακού φωτός που λαμβάνεται κατά τη διάρκεια της ημέρας, ένα σύστημα ηλιακού φωτισμού υψηλής ποιότητας μπορεί να λειτουργεί 8 έως 12 ώρες όταν είναι πλήρως φορτισμένο. Χρησιμοποιώντας μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, τα συστήματα ηλιακού φωτισμού δεν παράγουν καθόλου εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, γεγονός που καθιστά τον ηλιακό φωτισμό κατάλληλη επιλογή για πράσινα κτίρια.
Κατά την εξέταση διαφορετικών επιλογών, η επιλογή μίας από αυτές εξαρτάται από την τοποθεσία εγκατάστασης.
Εμπορικές εγκαταστάσεις: Οι επιλογές ηλιακού φωτισμού είναι κατάλληλες για περιφράξεις, χώρους στάθμευσης και πύλες. Οι καλωδιωμένες επιλογές είναι καλύτερες για μεγάλα αποθηκευτικά κέντρα και σημαντικά εμπορικά κτίρια.
Κατοικίες: Οι καλωδιωμένες επιλογές είναι καλύτερες για τις κύριες εισόδους που απαιτούν ισχυρότερο φωτισμό. Οι επιλογές ηλιακού φωτισμού είναι κατάλληλες για τον φωτισμό κήπων και μονοπατιών.
Όταν πρόκειται για επιλογές φωτισμού, η κύρια διαφορά είναι η δυνατότητα ελέγχου του φωτισμού και η δυνατότητα διαθεσιμότητας συνεχούς πηγής φωτός.
Συχνές Ερωτήσεις
Λειτουργούν τα ηλιακά φωτιστικά πλημμύρας τις συννεφιασμένες μέρες;
Ναι, τα ηλιακά φωτιστικά πλημμύρας λειτουργούν και τις συννεφιασμένες μέρες, καθώς διαθέτουν μπαταρίες στις οποίες αποθηκεύουν την ενέργεια που έχουν συλλέξει από τον ήλιο. Ωστόσο, η απόδοσή τους μειώνεται σημαντικά τις συννεφιασμένες μέρες.
Πόσο διαρκούν οι μπαταρίες των ηλιακών φωτιστικών πλημμύρας;
Οι μπαταρίες που χρησιμοποιούνται σε αυτού του είδους τα φωτιστικά είναι σύγχρονες λιθιο-ϊονικές ή LiFePO4 μπαταρίες και μπορούν να διαρκέσουν περισσότερο από 10 χρόνια και πάνω από 2.000 κύκλους φόρτισης.
Ποιο είναι ένα κατάλληλο ύψος για την εγκατάσταση ηλιακών φωτιστικών πλημμύρας;
Ένα κατάλληλο ύψος για την εγκατάσταση ηλιακών φωτιστικών πλημμύρας είναι 2,4–3 μέτρα (8–10 πόδια), καθώς αυτό το ύψος παρέχει ισορροπημένη κάλυψη και αποτελεσματική ανίχνευση κίνησης.
Είναι καλύτερα τα συρματικά φωτιστικά πλημμύρας από τα ηλιακά;
Αυτό εξαρτάται από την εφαρμογή. Συνήθως, τα συρματικά συστήματα φωτισμού με φωτεινές πηγές είναι πιο αξιόπιστα σε καταστάσεις που απαιτούν πολύ φως. Χώροι όπως τα αποθηκευτικά κέντρα αποτελούν καλά παραδείγματα εφαρμογών όπου τα συρματικά φωτιστικά είναι καλύτερα από τα ηλιακά φωτιστικά. Αντιθέτως, τα ηλιακά φωτιστικά είναι καλύτερα για χρήση σε τοποθεσίες χωρίς πρόσβαση στο ηλεκτρικό δίκτυο και, συνεπώς, χωρίς κόστος ενέργειας.