EN
Saulės energijos gatvės šviestuvo veikimo vertinimas ir vietos įvertinimas
Atliekant vietos vertinimą dėl šešėlių, reljefo ir apšvietimo
Sėkminga saulės gatvės šviestuvų įrengimo pradžia – tai vietos įvertinimas. Pirmasis žingsnis – patikrinti šešėliavimą ir įvertinti saulės baterijų šešėliavimą pastatų bei aplinkinių medžių atžvilgiu per visus metus. (Pagal NREL 2023 m. duomenis, kliūtys gali sumažinti saulės elementų naudingumą maždaug 50 %.) Įvertinkite reljefą ir jo pokyčius, kad nustatytumėte prioritetines šviestuvų montavimo vietas. Jei reikia papildomo apšvietimo, kad būtų užtikrintas pakankamas matomumas, įvertinkite apšvietimą liuksometru.
Šviesos intensyvumo tikslų palaikymas pagal IESNA: vienodumo, blizgesio ir vertikalaus apšvietimo kriterijai
Reikia įdiegti saulės energijos galingų gatvės šviestuvų sistemą, kad būtų laikomasi Šiaurės Amerikos apšvietimo inžinerijos draugijos (IESNA) RP-8 kelio apšvietimo standartų. Šie standartai rekomenduoja, kad vertinant vidutinį kelių apšviestumą – nuo 10 iki 20 liuksų, ryškių dėmių žemesniojo ir aukštesniojo diapazono santykis būtų maždaug 4:1. Naudojant apribojimo optiką, blizgesys yra kontroliuojamas taip, kad vertikalaus apšviestumo blizgesio riba atitiktų IESNA standartų reikalavimą – ne daugiau kaip 0,3. Pėsčiųjų apšvietime reikalaujama, kad vertikalusis apšviestumas būtų ne mažesnis kaip 3 liuksai, o šio reikalavimo galima pasiekti naudojant fotometrines analizes.
Aplinkos ir klimato veiksnių integruotė siekiant padidinti saulės energijos galingų gatvės šviestuvų tarnavimo trukmę
Norint atitikti pakrančių regionų zonavimo įstatymų reikalavimus, druskingos jūros aplinkoje naudojami aliuminio stulpai ir IP68 apsaugos laipsnio korpusai atitiks šiuos reikalavimus. Aukštojo dykumų regionuose reikės modifikuoti valdymo sistemą, kad būtų kontroliuojamas dulkių kiekis ir užtikrintas sausas ventiliavimas. Šaltuoju metų laiku (–30 °C) aukštojo dykumų regionuose naudojamos kaitinimo priemonės ir litio geležies fosfato akumuliatoriai. Karštuose tropiniuose regionuose reikalingi izoliaciniai sprendimai, kurie padeda LED varikliams. Po šių adaptacijų penkerių metų laikotarpiu šviesos srauto praradimas bus mažesnis nei 10 %.
Strateginis dizainas ir saulės baterijų išdėstymas, siekiant optimizuoti saulės gatvės šviestuvų apšvietimo zoną
Optimalus stulpų išdėstymas, aukštis ir orientacija, remiantis kelio klase ir šviesos projekcija
Našumas yra proporcingas dizainui ir technologijoms. Kaip klasifikuoti kelio stulpai, fotometrinio modeliavimo dizaino programinė įranga nustato „tipišką“ stulpų išdėstymo atstumą, atsižvelgdama į tai, kad arteriniuose keliuose stulpų atstumas turi būti 2,5–4 kartus didesnis už stulpo aukštį, o gyvenamųjų rajonų keliuose – 3–5 kartus didesnis už stulpo aukštį. Pavyzdžiui, siekiant pasiekti IESNA rekomenduojamą apšvietimo vienodumą, 10 metrų aukščio stulpų atstumas šaligatvyje turėtų būti 25–40 metrų. Taip pat svarbu nustatyti orientaciją taip, kad stulpai būtų nukreipti į pietus maksimaliu nuolydžiu 15°–30° kampu, dėl ko šiltojo klimato zonose šviesos surinkimo efektyvumas padidėja 18 %. Konstrukciniai veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti, apima kelio kreivumą, kelio plotį ir eismo tankį, kurie lemia apšvietimo ribą.
Naudojant integruotą LED optikos projektavimą: spindulio kampą ir šviesos skirstymą apšvietimui
Stulpo konstrukcijos ir optikos integruojant pasiekiamas optimalus šviesos pasiskirstymas ir apšvietimo pusiausvyra. 60° × 120° „Batwing“ šviesos pasiskirstymui siauriems trotuarams šviestuvų persidengimas optimaliai turi būti 25 %, kad būtų išlaikyta vienodumo norma – 15 liuksų. Padidinus stulpo aukštį, to paties pločio kelyje maksimalus stulpo tarpas gali būti 8–12 metrų. Naudojant pažangias mikroprizmines lęšes pasiekiamos apribojimo klasifikacijos vertės (nuo G6 iki B0 pagal EN 13201 standartą), dėl ko atspindžių sistema sumažina šviesos peršokimą 40 %. Pagrindiniai projektavimo skaičiavimų kintamieji apima šviesos spindulio kampą, kuris naudojamas šviesos valdymui, bei šalutinės šviesos kontrolę, užtikrinamą asimetrišku šviesos pasiskirstymu ant stulpo.
Šis integruotas požiūris į projektavimą atsižvelgia į projektavimo kryptį, kad būtų užtikrintas kiekvieno suprojektuoto vato naudingas panaudojimas, tuo pat metu užtikrinant apsaugą nuo akis žeidžiančios šviesos ir mažinant bendrą projektavimo skaičiavimų kiekį.
Projektavimo rekomendacijos saulės energijos galingoms gatvės šviestuvų sistemoms
Viskas viename prieš skirstytąją saulės gatvės apšvietimo sistemą: sistemos projektavimas, komponentų aušinimas ir komponentų keitimo paprastumas
Visų vienoje vietoje esančių įrenginių ir atskirų sistemų įvertinimas priklauso nuo kainos, funkcionalumo ir dizaino kriterijų derinio. Integruoti visi-vienoje vietoje esantys įrenginiai sujungia saulės fotovoltines (PV) baterijas, akumuliatorius ir LED šviesos diodus kaip atskirus sistemos komponentus. Šio produkto dizainas pašalina laidyną ir sumažina statybos vietos montavimo bei statybos laiką 40 %. Tačiau dėl trūkumo pasyvaus ir/ar aktyvaus konvekcinio aušinimo dizaino šilumos išsiskyrimas neigiamai veikia akumuliatorių temperatūrą, o padidėjusi temperatūra pagreitina litio jonų akumuliatorių senėjimą. Atskiri arba atskirti saulės PV, akumuliatorių ir LED įrenginiai leidžia montuoti saulės fotovoltines (PV) plokštes taip, kad būtų optimaliai nustatytas jų kampas į saulę. Akumuliatorių ir LED valdymo įrenginiai, kurie užtikrina pakankamą vėdinimą ir aušinimą, įrengiami po žeme (žemiau žemės paviršiaus). Atskirtos sistemos leidžia keisti komponentus net tada, kai aplinkos požeminė temperatūra viršija 45 °C; tokiais atvejais techninės priežiūros laikas ir konfigūracijos, nepaisant ribotų sąlygų, yra padalintos: izoliuoto akumuliatoriaus keitimas trunka apie 15 minučių arba viso vienoje vietoje esančio įrenginio pašalinimas. Visi-vienoje vietoje esančios sistemos naudojamos greitai miestų plėtrai, o atskirtos sistemos – ekstremalioms klimato sąlygoms, kai reikia izoliuoti techninės priežiūros patvirtinimo reikalavimus.
Saulės gatvės lemputės montavimo vieta?
Įėjimo apsauga, akumuliatoriaus apsauga ir atitiktis Tarptautinės elektrotechnikos komisijos (IEC) bei „Underwriters Laboratories“ (UL) standartams
Ventiliacija ir šiluminės bei akumuliatorių apsaugos reikalavimų derinys yra tiesioginis litio geležies fosfato (LiFePO4) akumuliatorių senėjimo rezultatas. Apsaugos sistemos turėtų būti suprojektuotos pagal IP67 apsaugos klasę, kuri užtikrina apsaugą nuo vandens ir dulkių. Geriausios praktikos elektrinės saugos srityje pagal IEC ir UL reikalavimus – tai nuolatinės srovės (DC) laidų dviguba izoliacija ir poliarizuotų bei vandeniui nepraleidžiančių jungiamųjų dėžučių su hermetišku žemėjimu naudojimas. Trumpųjų jungčių nebuvimas, kurie yra pagrindinė priežastis 23 % visų saugos audito atvejų atnaujinamosios energijos sistemose, užtikrinamas naudojant perdidėjusios srovės apsaugos įrenginius (OCPD), kurie išsijungia ir nutraukia gedimą per mažiau nei 0,1 sekundės. Žemėjimo sistemos yra esminis elektrinės sistemos projektavimo aspektas, nes tai veiksmingiausias būdas nukreipti žaibo išlydžio energiją į žemę ir ją išsisklaidyti.
Vėjo pakėlimo atsparumo pamatų inžinerija: betono gylio, armavimo ir dirvožemio laikančiosios galios nustatymas
Pagrindo projektavimas nulemia tam tikrą vėjo apkrovos atsparumą. Pavyzdžiui, 8 metrų aukščio stulpo su 33 m/s vėjo greičiu pagrindo projektavimas duoda šiuos rezultatus:
Koeficiento reikalavimai Apskaičiavimo pagrindas
Betoninio pagrindo gylis 1,2–1,8 metro 1/6 stulpo aukščio + šalčio gylis
Armavimas 16 mm skersmens armatūros tinklelis kas 200 mm ASTM A615 tempimo stipris
Dirvožemio laikomoji galia ≥ 150 kN/m² ASTM D1586 įsiskverbimo bandymas
Norint užkirsti kelią vėjo iškėlimui, remiantis ASCE 7-22 statybos kodeksu, pagrindo masės skaičiavimai rodo, kad dirvožemio tipas nulemia pagrindo dydį. Pavyzdžiui, smėlingam dirvožemiui reikia 30 % platesnio pagrindo nei molingam. Betono brandinimas nuo 7 iki 28 dienų leidžia pasiekti 25 MPa spaudimo stiprį, todėl kategorijos 3 audros metu neįvyksta pasvirimas ar žlugimas.
Dažniausiai užduodami klausimai
Kodėl praktinis darbas lauke yra tokio svarbaus etapo saulės gatvės lemputės montavime?
Anekdotinė lauko darbų veikla esminiu būdu nustato saulės baterijų ir šviestuvų optimalius kampus, parengia įvairias sąlygas šešėliavimui, matuoja ir vertina saugius bei idealius topografinius aplinkos šviesos lygius.
Kokie yra fotometrinio modeliavimo poveikiai stulpų išdėstymui?
Fotometrinis modeliavimas gerina kelio detalizavimą, padedant tiksliai nustatyti stulpų tarpus.
Koks yra klimatu grindžiamų adaptacijų rezultatas projektuojant saulės energijos galingumą turinčius gatvės šviestuvus?
Dauguma adaptacijų, pvz., IP67 apsaugos nuo dulkių ir vandens bei kintamosios ventiliacijos mechanizmų, kartu su tam tikru šilumos valdymu, leidžia šviestuvams vienodai veikti įvairiose aplinkos sąlygose.
Kokie yra kitokie skaidytųjų gatvės šviestuvų sistemų poveikiai?
Skaidytosios sistemos labai naudingos šilumos valdymui ir bendram techniniam aptarnavimui, leisdamos lengvai sukurti ilgaamžiškus dizainus, tinkamus ekstremalioms ir kitoms netikėtoms aplinkos sąlygoms.
Kokie yra svarbiausi saugos aspektai, montuojant saulės energijos gatvės šviestuvus?
Svarbiausios priemonės apima elektros jungčių įrengimą pagal UL arba IEC standartus, naudojant IP67+ klasės apsauginius korpusus ir įrengiant stabilias pamatas, atsparias vėjui ir kitoms orų sąlygoms.