Kura saules ielas lampa ir piemērota tālu apgabalu uzstādīšanai?

Beztīkla autonomija: nodrošinot funkcionalitāti un uzticamību zemas gaismas apstākļos tālos apgabalos

Kā autonomijas dienas un akumulatora jauda palīdz novērst darbības pārtraukumus naktī

Apvidos, kur saules gaisma ir reta, saules ielas lampām jābūt aprīkotām ar pietiekamu akumulatora jaudu, lai nodrošinātu darbību ilgstošiem periodiem bez saules gaismas. Šajā sakarā būtiska nozīme ir autonomijas dienām — tas ir naktis pēc kārtas, cik ilgi saules lampa var darboties, nepieņemot saules uzlādi. Vairums sistēmu ir izstrādātas tā, lai nodrošinātu vismaz 3 autonomijas dienas rezerves strāvas, kas nozīmē, ka lampa paliek ieslēgta nepārtraukti 72 stundas, nepieņemot saules uzlādi. Lai nodrošinātu darbību pat visnepievilcīgākajā laikapstākļu situācijā, dažas sistēmas ir izstrādātas tā, lai nodrošinātu 5 autonomijas dienu rezerves strāvu. Ielas lampas, kas aprīkotas ar 1 vai 2 autonomijas dienu rezerves akumulatoru sistēmām, lielākā mērā iztukšo akumulatoru lietus sezonā. To pierādīja pagājušā gada Enerģijas izturības ziņojums, un šis rezultāts ir saistīts ar nepieciešamību izmantot dziļas cikla akumulatorus, lai tie dienas laikā varētu uzņemt pietiekamu lādes daudzumu. Ir ārkārtīgi svarīgi izvēlēties atbilstoša izmēra akumulatoru. To panāk, analizējot iepriekšējos saules gaismas datu rādītājus, lai noteiktu paredzamo gaismas patēriņu katrā naktī. Tas ļauj nodrošināt darbību pat ilgstošiem nepievilcīgu laikapstākļu periodiem.

Kāpēc 30% PV pārapgrozījums + 7 dienu autonomija noteic standartu attālinātām vietām, piemēram, Himalajos.

Ekstremālos klimatos, piemēram, Himalajos, Arktikas tundrās, augstās sausās augstienes plakumēs un reģionos ar tropiskām ciklonu aktivitātēm, jāievēro stingrāks projektēšanas standarts — 7 dienu autonomija un 30% fotovoltaisko (PV) moduļu pārapgrozījums. Šis standarts stratēģiski risina trīs savstarpēji saistītus būtiskus projektēšanas aspektus.

Ilgstoši zemas gaismas periodi: Augstumā virs 3000 m vidēji 8 reizes gadā ir 5–7 secīgu apmākušos dienu.

Temperatūras samazinājums: PV izvade samazinās par 18–25% vides temperatūrā zem nulles.\n\nSniga segums: Neapstrādātu paneļu segums var izraisīt ģenerēšanas zudumu 90–100%, līdz paneļi netiek manuāli vai termiski attīrīti.\n\nKad aprīkojums ir pārmērīgi liels, tas kompensē visas tās nelielās efektivitātes zuduma summas, kas kumulējas laika gaitā. Turklāt akumulatori, kuru darbības ilgums ir septiņas vai vairāk dienas, nodrošina operacionālu elastību. Šīs stratēģijas laukuma testēšanas rezultāti, kas publicēti pagājušā gada žurnālā „Alpine Energy Journal”, rādīja, ka sistēmām ar šādu konfigurāciju bija bojājumu biežums mazāks par 5%. Tas ir ievērojami labāk nekā trīs dienu sistēmu 35% bojājumu biežums. Šī vispār nav eksotiska konfigurācija. Tā kļūst par standarta metodoloģiju visos gadījumos, kad parastā tīkla piekļuve vai attālinātu tehnisko speciālistu izsaukšana kļūst pārāk dārga.

Robusta konstrukcija: Viegli izturība pret laikapstākļiem un laukā lietošanai piemērota izturība saules ielas lampām

IP66+ korpusi un termiskā noslēgšana: būtiska lietus sezona, putekļu un aukstuma/siltuma ciklu vides apstākļos

Uzticamība, īpaši nelabvēlīgu laikapstākļu gadījumā, sākas ar fiziskās izturības izmēģinājumiem un izmantotajiem materiāliem. Smagākos gadījumos iegūt korpusu ar IP66 aizsardzības pakāpi vairs nav tikai vēlama, bet gan nepieciešama prasība. Šādi korpusi ir necaurlaidīgi pret ūdens iekļūšanu pat lietus intensitātē virs 100 mm stundā un aizsargā pret smalku putekļu iekļūšanu, nodrošinot blīvus savienojumus. Papildus tam ir būtiska arī korpusa termiskā noslēgšana. Tas nozīmē, ka kondensācijas dēļ neveidosies korozija un ka neveidosies mikroplaisājumi aukstuma/siltuma ciklu rezultātā. Mēs esam novērojuši temperatūras svārstības līdz pat 30 °C un vairākas reizes redzējuši parastu korpusu materiālu sabrukumu diena pēc dienas. Skaitļi to apstiprina. Augstā mitruma, augstās jūras līmeņa virs zemes vai sāls gaisa apstākļos neatrādīti komponenti izdodas 47 % biežāk. Tas raisa jautājumu: ko mēs darām, lai aizsargātu komponentus, kas atrodas korpusa otrā pusē?

- Izturīgi pret ietekmi polikarbonāta lēcas, kas izstrādātas, lai izturētu lietus un vēja pūšamos atkritumus

- Jūras klases nerūsējošā tērauda skrūves un uzgriežņi, kas izstrādāti, lai pretotos sāls korozijai un galvaniskajai degradācijai

- Elektronika aizsargāta ar rūpnieciskās klases pildvielām, lai novērstu mitruma izraisītus īssavienojumus

Iepriekš minētā integrētā izturības stratēģija novērš neparedzētu tehniskās apkopes apmeklējumu nepieciešamību, tādējādi samazinot kopējās ekspluatācijas izmaksas par 34 % salīdzinājumā ar citiem risinājumiem, kas nav speciāli izstrādāti šim mērķim, īpaši vietās, kur piekļuve ir grūta.

Attālinātā saules enerģijas ielas lampas akumulatora ķīmiskais sastāvs

Ciklu skaits, temperatūras izturība, reālās pasaules ROI mitrās un zem nulles temperatūrās: LiFePO4 pret svina–skābes akumulatoriem

Svarīgākais attālinātās saules enerģijas ielas lampas akumulatoru aspekts ir to ķīmiskais sastāvs. Litija dzelzs fosfāta (LiFePO4) akumulatori salīdzinājumā ar standarta svina–skābes akumulatoriem ir pārsvarā gandrīz visos piemērojamajos vides un ekonomiskajos aspektos:

Ciklu ilgums: LiFePO4: 2000–5000 cikli pie 80 % izlādes dziļuma (DoD) salīdzinājumā ar svina-skābes akumulatoriem: 300–500 cikli. Aizvietošana nav iespējama grūti pieejamās vietās

Stabila darbība temperatūras apstākļos: LiFePO4 akumulatori ir funkcionāli ekstrēmos vides apstākļos, darbojoties no −20 °C līdz 60 °C (uzglabātā jauda −10 °C temperatūrā ir lielāka nekā svina-skābes akumulatoriem: <50 % jaudas). Svinas-skābes akumulatori zaudē darbības spēju un jaudu zem 0 °C un zaudē darbības spēju augstāk par 40 °C

Ieguldījumu atdeve (ROI): LiFePO4 akumulatori ir ekonomiski izdevīgāki pat ar augstākām sākotnējām izmaksām ekstrēmos vides apstākļos (smagi klimatiskie apstākļi), jo tiem nepieciešama nulle uzturēšanas darbu, to kalpošanas laiks ir 8–10 gadi (salīdzinājumā ar 2–4 gadiem svina-skābes akumulatoriem) un tie nodrošina stabila darbību monsūna dienās (salšanas–kušanas ciklu laikā)

Veiktspējas parametrs LiFePO4 Svinas-skābes

Darbības temperatūru diapazons −20 °C līdz 60 °C 0 °C līdz 40 °C (optimāls)

Ciklu ilgums pie 80 % DoD 2000–5000 cikli 300–500 cikli

Jaudas uzglabāšana −10 °C temperatūrā >85 % <50 %

Attālinātām izvietošanām LiFePO4 akumulatori ne tikai nodrošina labāku veiktspēju, bet arī joprojām ir būtiski, lai nodrošinātu apgaismojumu, vienlaikus novēršot dārgās un sarežģītās loģistikas problēmas, kas saistītas ar akumulatoru maiņu.

Pareiza saules bateriju izmēru noteikšana autonomai darbībai zemas saules gaismas apgabalos ir būtiska ārpus tīkla un attālinātās darbības nodrošināšanai. Šādu sistēmu projektētājiem jāizmanto faktiski saules dati un jāizvairās no vispārinātu datu izmantošanas konkrētā reģionā. Augstas kvalitātes datu avoti varētu būt NASA POWER dati un oficiālo meteoroloģisko dienestu dati. Kad dati ir iegūti, var veikt salīdzinājumu starp izmērīto saules starojumu un nepieciešamo slodzes patēriņu (piemēram, slodzes patēriņš var būt dažu LED lampiņu enerģijas patēriņš, LED lampiņu kopējais darbības laiks, kā arī jāņem vērā zudumi vadības ierīcē un savienojošajos vados). Vairums speciālistu uzskata, ka slodzes patēriņa aprēķinam ir labākā prakse pievienot 30 % rezervi. Šis pieeja ir apstiprināta dažādos laukā veiktajos testos dažādos reģionos ar stāvu, alpisku un sniegainu reljefu. Papildu sistēmas jauda ir droša rezerve reālās pasaules izmaiņām, piemēram, negaidītai putekļu uzkrāšanai uz saules baterijām, saules gaismas leņķim dažādos gada laikos, sniega pārklājumam uz dažām fotovoltaisko moduļu šūnām un īslaicīgiem mākoņiem. Šī saules bateriju rezerve nodrošina, ka akumulators neizlādējas ātrāk, nekā paredzēts. Reģionos, kur ziemas saules starojums ir < 2 kWh/m²/diennaktī un citos gada laikos — līdzīgs, pareizi izvēlētā saules bateriju rezerve ļauj sistēmām izvairīties no darbības pārtraukuma vairākas dienas, salīdzinot ar nepārtrauktu darbību ilgākā laika posmā bez papildu barošanas.

Bieži uzdavami jautājumi

Kas ir autonomija saules ielas lampās?

Autonomija attiecas uz secīgo naktīs skaitu, kurā saules ielas lampa var darboties bez saules uzlādes. Lukturi turpinās darboties arī vairākas dienas bez saules gaismas.

Kāpēc ārkārtējām apstākļiem ir nepieciešama 7 dienu autonomija un 30 % saules bateriju pārapgrozījums?

7 dienu autonomija un 30 % saules bateriju pārapgrozījums nodrošina darbību visās zemas gaismas ilguma un temperatūras samazinājuma ekstremālajās situācijās, kā arī sniega klātbūtnes gadījumā. Tas ir vitāli svarīgi Himalajos un Arktiskajā tundrā.

Kāda ir IP66+ korpusu un termiskās noslēgšanas nozīme?

Šīs funkcijas nodrošina uzticamu darbību ārkārtējos apstākļos, jo tās aizsargā pret ūdens un putekļu iekļūšanu, kā arī pret kondensācijas izraisītu koroziju.

Kāpēc attālinātās vides veicina LiFePO₄ akumulatoru izmantošanu salīdzinājumā ar svina skābes akumulatoriem?

LiFePO₄ akumulatori ir daudz augstākas kvalitātes ciklu ilgumā, temperatūras izturībā un kopējās mūža izmaksās salīdzinājumā ar svina skābes akumulatoriem. Tas ir vēl vairāk spēkā attālinātās vides apstākļos.