Ինչու՞ են արևի լույսի լուսավորման սարքերը բաց տարածքներում գյուղական լուսավորման վերակառուցման առաջին ընտրությունը

Գյուղական լուսավորության մարտահրավերը

Գյուղական ճանապարհները, գյուղական հրապարակները և ֆերմերային ուղիները ունեն ընդհանուր խնդիր՝ ցանցի ընդարձակման ծախսերը չափազանց բարձր են: Նոր էլեկտրական գիծ տանելը հեռավոր լուսավորման կետին կարող է արժել 5000–15000 ԱՄՆ դոլար մեկ կիլոմետրում՝ ընդգրկելով հորատման, կաբելի և տրանսֆորմատորի մոդերնիզացիայի ծախսերը: Արևի լույսի լուսավորությունը բացում ամբողջովին բացառում է այս խնդիրը՝ յուրաքանչյուր սարք ինքնաբավ է էներգիայի արտադրության և պահեստավորման համար, այն պահանջում է միայն մոնտաժման սյուն և բետոնե հիմք: Չկա հորատում, չկա էլեկտրական ցանցի միացման վճարներ, չկա շարունակական էլեկտրաէներգիայի վճարներ։

Ցանցից դուրս լուսավորության տնտեսագիտությունը

Ընդհանուր ծախսերի համեմատությունը նախընտրում է արևային էներգիան ցանկացած տեղադրման դեպքում, երբ այն գտնվում է գոյություն ունեցող էլեկտրամատակարարման աղբյուրից 50 մետրից ավելի հեռավորության վրա՝ 10-ամյա շրջանառության ընթացքում: Ցանցին միացված լուսավորությունը անընդհատ առաջացնում է էլեկտրաէներգիայի վճարներ, անկախ սարքի էֆեկտիվությունից: Արևային լուսավորության արտաքին օգտագործման դեպքում տեղադրումից հետո էլեկտրաէներգիայի վճարները զրո են՝ էներգիան արտադրվում է տեղում՝ ցերեկը, և պահվում է մեջբերված մարտկոցում գիշերային օգտագործման համար:

Հարավարևելյան Ասիայում և Աֆրիկայում գյուղական էլեկտրամատակարարման ծրագրերը փաստագրել են 30–50 տոկոսանոց ընդհանուր ծախսերի նվազում, երբ գյուղական ճանապարհների լուսավորման համար արևային էներգիան փոխարինում է ցանցի ընդլայնմանը: Այս խնայողությունները առաջանում են հատակագծման աշխատանքների վերացման, տրանսֆորմատորի բեռնվածության նվազեցման և ամսական էներգիայի վճարների բացակայության շնորհիվ: Նաև սպասարկման ծախսերի կառուցվածքը նպաստավոր է փոխվում. ցանցի լուսավորության սարքերի վթարումների վերացման համար անհրաժեշտ է էլեկտրակայանի աշխատակիցների մեկնումը, իսկ արևային լուսավորության արտաքին օգտագործման դեպքում սպասարկումը կարող են իրականացնել տեղական մակարդակում վերապատրաստված տեխնիկները:

Էներգիայի անկախություն և վստահելիություն

Գյուղական տարածքներում ցանցի էլեկտրամատակարարումը հաճախ անհուսալի է: Երկար բաշխման գծերից առաջացող լարման թավալումները կարող են զգալիորեն կրճատել LED վարիչների աշխատանքային ժամկետը: Մոնսունային շրջաններում էլեկտրակայունային ցանցի աշխատանքի ընդհատումները օրեր շարունակ թողնում են ցանցին միացված ճանապարհները անլուսավոր: Արևի լույսի արտաքին լուսավորման սարքերը աշխատում են անկախ ցանցի վիճակից և մթնության մեջ ավտոմատ միանում են՝ անկախ էլեկտրակայունային ցանցի վիճակից: Ժամանակակից լուսավորման սարքերը սահմանափակված են մթնությունից մինչև արևածագ ֆոտոէլեմենտային կառավարմամբ, որը վերացնում է ժամանակացույցի ծրագրավորումը՝ սարքավորումների համար, որտեղ սպասարկման այցելությունները տեղի են ունենում մեկ ամսվա ընթացքում երեքից վեց ամիսը մեկ:

Տեխնոլոգիան՝ արևի լույսի օգտագործումը գյուղական տարածքներում դարձնելու համար հնարավոր

Պանելի էֆեկտիվություն և մետաղական մարտկոցների պահեստավորում

Մեկ բյուրեղային ֆոտովոլտային պանելների էֆեկտիվությունը վերջին տասնամյակում բարելավվել է մոտավորապես 15 տոկոսից մինչև 22 տոկոսից ավելի: Գյուղական ճանապարհի լուսավորման համար անհրաժեշտ 40 Վտ հզորությամբ և ամենօրյա 10 ժամ աշխատանքի համար սա նշանակում է, որ պանելի մակերեսը կարող է նվազել մոտավորապես 30 տոկոսով՝ նվազեցնելով սյուների վրա առաջացող քամու բեռնվածությունը և բարելավելով տեսողական տեսքը:

Լիթիում-երկաթ-ֆոսֆատի մարտկոցները փոխարինել են ավանդական կապար-թթվային մարտկոցները բարձրորակ արևային լուսավորության արտաքին համակարգերում: LiFePO4-ը ապահովում է 3000–5000 լիցքավորման ցիկլ, իսկ կապար-թթվային մարտկոցների դեպքում այդ ցուցանիշը կազմում է 500–800՝ համապատասխանաբար 8–12 տարի ծառայության ժամանակ և 2–3 տարի: Նախնական ծախսերի 30–40 %-ով ավելի բարձր արժեքը հատուցվում է մարտկոցների փոխարինման համար անհրաժեշտ աշխատանքի նվազեցմամբ, որը գյուղական տեղակայման դեպքում կարող է ներառել 100 կմ երկարությամբ շրջագայություն:

LED արտադրողականություն և օպտիկա

Ժամանակակից արևային լուսավորության արտաքին համակարգերը օգտագործում են միջին հզորության LED-ներ, որոնք ապահովում են 150–180 լյումեն/վատտ արդյունավետություն՝ համեմատած վերջին 5 տարիների 80–100 լյումեն/վատտ ցուցանիշի հետ: 40 վատտի լուսավորության սարքը ապահովում է 6000–7200 լյումեն՝ բավարար լուսավորություն գյուղական ճանապարհների համար՝ համապատասխանելով CIE S 004 ստանդարտներին 6 մետրանոց բարձրության վրա տեղադրման դեպքում: ճշգրիտ թեքագծային մատրիցները լույսը ուղղում են ճանապարհին զուգահեռ տիպ III բաշխմամբ, ինչը նվազեցնում է լույսի անցումը հարակից դաշտեր և տներ:

Գործնական օրինակ՝ գյուղական ճանապարհների լուսավորություն Թայլանդում

Հյուսիսարևելյան Թայլանդում գտնվող մեկ համայնք որոշել էր տեղադրել ճանապարհային լուսավորություն 8 կիլոմետր չբետոնապատ գյուղական միացնող ճանապարհների երկայնքով: Սկզբնական պլանը նախատեսում էր ցանցին միացված LED լուսավորության սարքերի տեղադրում՝ ստորգետնյա կաբելավորմամբ, որի արժեքը կազմում էր 3,2 միլիոն թայլանդական բաթ՝ բյուջեից 60 տոկոսով ավելի շատ։

Համայնքը վերանախագծեց լուսավորության համակարգը՝ օգտագործելով Hairolux ընկերության արտաքին տարածքների համար նախատեսված արեւային լուսավորության սարքեր, որոնք ունեն 40 Վտ հզորություն, LiFePO4 մարտկոցներ և մենաբյուրեղային արեւային վահանակներ՝ 6 մետրանոց սյուների վրա 20 մետրանոց միջակայքով: Ընդհանուր արժեքը կազմեց 1,8 միլիոն բաթ՝ ցանցին միացված տարբերակից 44 տոկոսով պակաս: Տեղադրումը կատարվեց երկու տեղական աշխատակազմերի կողմից՝ 14 օրում, իսկ ստորգետնյա փոսերի փորումը և էլեկտրացանցի հետ համակարգավորումը նախատեսված էր 6 շաբաթում։

Տարեկան շահագործման ծախսերը կազմում են մոտավորապես 48.000 բաթ արեւային վահանակների մաքրման և մարտկոցների ստուգման համար, իսկ ցանցին միացված տարբերակի դեպքում տարեկան էլեկտրաէներգիայի ծախսերը գնահատվում են 240.000 բաթ: Երեք տարի անց լուսավորության սարքերի 97 տոկոսը շարունակում է աշխատել: Համայնքը հատկացրել է բյուջե երկրորդ փուլի համար, որը կընդգրկի լրացուցիչ 5 կիլոմետր ճանապարհ։

Տեղադրման և պահպանման դիտարկումներ

Վերահսկիչ սյունի հիմք և արեգակնային լուսավորություն

Արեգակնային սարքերի հիմքերը պետք է հաշվի առնեն վահանավոր բեռը՝ սարքի մակերեսից 0,3–0,5 քառ. մետր ավելի մեծ լինելով սարքի միայն սյունի համեմատ, ինչպես նաև հյուսիսային կիսագնդում անարգել հարավային լուսավորության անհրաժեշտությունը: Պայքարի ժամանակ արեգակնային ճառագայթների մեջ գտնվելը էներգիայի ստացումը 40–60 % է նվազեցնում։

Բատարեակների փոխարինման պլանավորում

Բատարեակները ամենակարճ սպասարկման ժամանակահատվածով բաղադրիչներն են արեգակնային լուսավորման համակարգում: Տրոպիկական պայմաններում (35°C-ից բարձր) LiFePO4 տիպի բատարեակների փոխարինման համար նախատեսել 6–8 տարի: Յուրաքանչյուր 10°C-ով 25°C-ից բարձր ջերմաստիճանը կրկնակի կրճատում է բատարեակի կալենդարային աշխատաժամանակը: Ընտրել արեգակնային արտաքին լուսավորման սարքեր՝ դաշտում փոխարինելի բատարեակներով, այլ որ ամբողջական միացված սարքերով, որոնք ավելի շատ աշխատանք են պահանջում փոխարինման ժամանակ։

Հաճախ տրվող հարցեր

Քանի՞ ժամ են աշխատում արեգակնային արտաքին լուսավորման սարքերը լիովին լիցքավորվելուց հետո։

Բարձրորակ սարքերը լիովին լիցքավորվելուց հետո աշխատում են 10–12 ժամ: Ձմեռային ամիսներին՝ ավելի կարճ լուսավորման ժամանակ, էներգիայի խնայման համար կարելի է օգտագործել շարժման զգայունությամբ մարման ռեժիմ, այլ որ ամբողջովին անջատել սարքը:

Ինչքան է արևային լուսավորման սարքերի աշխատանքային ժամկետը գյուղական տարածքներում տեղադրված դեպքում։

LED բաղադրիչները աշխատում են 50 000–100 000 ժամ։ LiFePO4 մարտկոցները ապահովում են 8–12 տարվա աշխատանքային ժամկետ։ Ֆոտովոլտային վահանակները 25 տարի անց պահպանում են իրենց ելքի 80 %-ը։ Hairolux-ը արտադրում է արևային լուսավորման սարքեր գյուղական տարածքների համար՝ դաշտում փոխարինելի մարտկոցային մոդուլներով, որոնք երկարացնում են սարքերի աշխատանքային ժամկետը։

Արևային լուսավորման սարքերը աշխատում են արդյոք անձրևոտ կամ ամպամած եղանակի ընթացքում։

Համակարգերը չափավորվում են ամենավատ արևային ամսվա համար, ոչ թե տարվա միջին ցուցանիշների համար։ Ճիշտ նախագծված լուսավորման սարքը մերձարևադարձային մուսոնային կլիմայում ապահովում է անհրաժեշտ լուսավորման տևողությունը նույնիսկ հաջորդական ամպամած օրերի ընթացքում՝ օգտագործելով մարտկոցի պաշար, որը հաշվարկված է 2–3 օրվա ավտոնոմ աշխատանքի համար։

Արևային լուսավորման սարքերը բավարար լուսավորություն են ապահովում գյուղական ճանապարհների անվտանգության համար։

40 Վտ հզորությամբ լուսավորման սարքերը, որոնք ապահովում են 6000 լյումեն լուսային հոսք, համապատասխանում են CIE S 004 ստանդարտի գյուղական ճանապարհների լուսավորման պահանջներին՝ ստանդարտ բարձրության վրա տեղադրված և ստանդարտ հեռավորությամբ տեղադրված դեպքում։ ճշգրիտ օպտիկան վերացնում է մութ գոտիները, որոնք վտանգում են անվտանգությունը։

Ի՞նչ սպասարկում է անհրաժեշտ արևային լուսավորման սարքերի համար։

Վահանակների մաքրումը յուրաքանչյուր վեց ամիսը մեկ է հիմնական խնամքի միջոցառումը՝ փոշին էներգիայի ստացման արդյունավետությունը նվազեցնում է 15–30 տոկոսով: Առաջարկվում է տարեկան մեկ անգամ ստուգել մարտկոցի վիճակը և մաքրել օբյեկտիվները: Շատ սխալներ առաջանում են մարտկոցի կամ լիցքավորման կառավարիչի խնդիրների պատճառով։

Ինչպե՞ս է ցուրտ եղանակը ազդում արևային լույսերի արտաքին մարտկոցի աշխատանքի վրա։

LiFePO4 մարտկոցները −10°C-ում կորցնում են մոտավորապես 20 տոկոս իրենց տարողությունը: Ցուրտ կլիմայում տեղադրված մարտկոցների համար անհրաժեշտ է մեծացնել տարողությունը՝ կորցրած հզորությունը համակշռելու համար: 0°C-ից ցածր ջերմաստիճաններում լիցքավորման արդյունավետությունը նվազում է, սակայն գիշերային լիցքի արտանետումը բավարար է շատ գյուղական կիրառումների համար։