איך לבחור תאורת רחוב סולארית עמידה לתאורה של כבישים?

תמרות מזג אוויר וסביבתיות לאמינות ארוכת טווח

העדר הפסקה של נזקים סביבתיים דורשים את העיצובים הטובים ביותר מהמהנדסים כדי לשמור על תאורת רחוב סולארית שמאירה בדרכים. גורמים חשובים בעיצוב כוללים:

הגנה מפני חדירה ברמה IP65+ ועמידות לרסיסי מלח לאזורים חוף, לחים או תעשייתיים

מוצרים המוצבים באקוסיסטמות שמזיקות לקומפוננטות מתכתיות חייבים לספק הגנה מפני אבק ורטיבות ברמה IP65+, אשר מאושרת בהתאם לבדיקת רסיסי המלח לפי ASTM B117. האורגניזמים עוזרים מול איזוטופי מלח או רטיבות גבוהה מספיק להצטבר: זה מרחיב את אופק התחזוקה של חמישה שנים מעבר להתקנות בחוף, בעוד שהתקנות סטנדרטיות בחוף נמשכות 24 חודשים.

דירוג מכתים IK08/IK09 ואישור עמידות לכוח רוח לכבישים עם תנועה כבדה או חשופים

עדשות פוליקרבונט עמידות לפגיעות לפי דרגת IK08/IK09, אשר עומדות במכות של 5–10 ג'ול, שמקבילות כדור בייסבול שזורק ב-60 מייל לשעה. זה מושג גם באמצעות אישור התנגדות לרוח, המבטיח יציבות מבנית בפני רוחות במהירות של עד 50 מייל לשעה

גוף אלומיניום 6063-T: עמידות לקורוזיה וניהול תרמי בכל האקלימים

אלומיניום 6063-T מודבק מספק עמידות לקורוזיה גבוהה יותר, ומעל פי 3 מאשר פלדה במבחני קורוזיה במים מלוחים, וכן עמידות תרמית טובה יותר ב-20% בהשוואה לחומרים אחרים

עיצוב אופטי סולרי למדרכות מתואם לאקלים

בחירת כימיה של הסוללה (LiFePO4 לעומת NMC) בהתאם לקיצוניות הטמפרטורות ולדרישות מחזורי החיים

בשלב זה, תאי LiFePO4 עובדים טוב ביותר ביישומים של קור קיצוני (20-°C), כיוון שהם מאבדים רק 5% מהקיבולת שלהם לאורך 3,000 מחזורי טעינה/פריקה. לעומת זאת, ל-NMC יש צפיפות אנרגיה גבוהה ב-15%; לפיכך, הוא מתאים יותר ליישומים באקלים חם קיצוני (45° C ומעלה). עם זאת, נדרשת הגדלת גודל הסוללה ב-20% כדי לפצות על 20% מהלחץ התרמי שסובל ממנו LiFePO4. עבור פרויקטים של תאורת סולארית לכבישים מהירים באקלימים בעלי תנודתיות תרמית, הטווח העיצובי של פעולת LiFePO4, המהווה מ-30-°C עד 60° C, ממזער את תופעת החשיכה בחורף וממלא את דרישת משך החיים של 8 שנים ללא החלפת סוללות.

גמישות בגודל הפאנלים הסולאריים והאוטונומיה שלהן ביחס לרוחב הגרין, לרמת האינסולציה ולשינויים עונתיים

אמינות דורשת קליברציה ספציפית לרוחב גאוגרפי. לרוחב גאוגרפי של 55° צפונה ולמעלה, הפאנלים צריכים הגדלה בגודלם ב-30% והגדלת קיבולת האגירה ב-7 ימים כדי להסתגל לצמצום של 40% באינסולציה החורפית. באזורים החווים מונסון, הבקרים חייבים להשתמש בכושר אחסון גדול ב-25% לעומת השימוש הרגיל עבור תקופת אור נמוך של 72 שעות. בקרים חכמים יכולים לנצל שילוב של נתוני מזג אוויר היסטוריים כדי להתאים באופן דינמי את תהליך הטעינה, ולהקטין את התלות ברשת החשמל ב-60% באקלימים משתנים, כגון כבישים חופיים (או קרובים להרים).

ביצוע פוטומטרי ספציפי לכביש והנדסת תאורה

פליטת הלומן, דפוס קרן וההתאמה לאחדות עבור כבישים שירות, איסוף ועיקריים

עיצוב מערכות פוטומטריות ותאורה חייב לקחת בחשבון את סוג הכביש. תאורת כבישים מגורים לבתים אמורה להכיל בין 5,000 ל-7,000 לומן וקרני אור אסימטריות מסוג III. כבישים אוגרים אמורים להכיל יותר מ-10,000 לומן וקרני אור מסוג V כדי לספק תאורה אחידה בפריצות. כבישים מהירים ידרשו 15,000 לומן או יותר עם קרני אור מסוג III צרות שמספקות ריווח בין הקרניים כדי לעמוד או לעלות על יחס אחידות של 0.4 (Lmin/Lavg) בהתאם להנחיות האיגוד האמריקאי לתאורה (IES). פלטים שאינם מוגודלים כראוי עלולים לגרום לאזורים שלא יאורו כלל, ותאורה ממוקמת באופן מופרז וריווח לא תקין בין הקרניים מהווה סיכון ומבזבז משאבים.

ריווח עמודי התאורה והערכה של קובץ IES למערכת תאוּרַת כביש סולארית בעולם האמיתי

המרחק בין עמודי התאורה צריך לחושב על סמך גובה הצבת קרן האור ורמת האור הנדרשת. בדרך כלל, המרחק הוא 1.5–2.5 פעמים גובה עמוד התאורה. לכן, עבור עמודים שגובה הצבתם הוא 8 מטרים, המרחק ביניהם צריך להיות בין 12 ל-20 מטרים. קבצי ביצוע פוטומטריים מסוג IES חייבים תמיד לעבור אימות ולהישם כדי להעריך את זווית ההטיה ואת זווית החסימה של הציוד, וכן את המחסומים, כדי להעריך את הביצוע הפוטומטרי. יש לבצע מדידות בשטח כדי להעריך את מיקום העמודים, והמדידות חייבות להניב תוצאות חיוביות עם סטייה של 15% או פחות מהאור המתוכנן, מאחר שאי-הצגת עיצוב עם מיקומי עמודים מאומתים כראוי עלול ליצור תאורה לא אחידה ומסוכנת.

אלמנטים מרכזיים מרכזיים
אינטגרציה של סוללה, בקר ופאנל סולרי

למיצוי ביצועים אופטימליים לאורך זמן, שלושה רכיבים מרכזיים – הסוללה, הבקר והלוח השמשי – חייבים לפעול יחדיו. לדוגמה, סוללות ליתיום-ברזל-פוספט (LiFePO4) מספקות יותר מ-5,000 מחזורי טעינה, יש להן תקופת חיים ארוכה עד פי 3 מאשר סוללות עופרת-חמצן, ויכולות לפעול בטמפרטורות שבין 20-°C ל-60°C. בקרים מתקדמים מסוג MPPT משפרים אף את איסוף האנרגיה עד ב-30% ומספקים הגנה מפני טעינה יתרה, פריקה מעמיקה מדי ותנאי טמפרטורה קיצוניים. בנוסף, לוחות שמשיים בעלי שכבת ניגוד החזרה (anti-reflective) מסוג monoperc והגנה מפני אפקט PID יכולים לסייע בשימור ייצור כוח בגובה של יותר מ-92% במשך 10 שנים, בתנאי שיזווגו לסוללות בגודל המתאים. כמו כן, לצורך אינטגרציה של הרכיבים קיימים דרישות מסוימות. ראשית, יש לעמוד בסף המתחים של הלוח והבקר בתוך טווח של ±5%, וכן הם חייבים לתמוך בתקשורת ובמערכת ניטור בזמן אמת, כדי להבטיח שאובדי המערכת הנובעים מאינטגרציה לא יעברו את 15%.

מה היתרונות של דירוג IP65+ למדורות סולאריות?

דירוג IP65+ מציין שמדורות הסולאריות אטומות מפני אבק וرطיבות, מה שנעשה חיוני בסביבות חוף, תעשיות או מאוד לחות, שכן רכיבים עלולים להתקלקל עקב המלח באוויר.

אילו הגנות מספק דירוג IK08/IK09 למדורת רחוב סולארית?

הדירוגים הללו מציינים את עמידות המדורות הסולאריות המבוססות על פוליקרבונט. כלומר, המדורות יהיו מוגנות בפני השחתה ובפני השפעות סביבתיות, כגון הצלפה של כדור בייסבול בקיר.

מה היתרונות של שימוש בסוללות LiFePO4 למדורות רחוב סולאריות בתנאי מזג אוויר קיצוניים?

בשל ביצועיהם המדהימים בתנאי מזג אוויר קיצוניים והאינטגרציה הרגילה שלהם עם פנסי רחוב סולריים, סוללות LiFePO4 הופכות לתקן התעשייה. הן שומרות על 95% מהקיבולת שלהן לאחר 3,000 מחזורים ומביאות אמינות גם במהלך חוסר חשמל חורפי לאורך 8 שנים. אלו בחירה מעולה לביצועי סוללה בתנאים קיצוניים.

איך גודל הלוח הסולרי משפיע על אמינות פנס הרחוב?

קביעת גודל הלוח הסולרי מבוססת על קו הרוחב והתנאים הסביבתיים כדי לקבוע את הגודל המתאים. כאשר מתכננים אותו כראוי, גודל הגוף מבטיח לפנסים את האוטונומיה החשמלית הנדרשת ומונע הפרעות בביצועים במהלך השינויים העונתיים.