EN
Lauku apgaismojuma problēma
Lauku ceļi, ciemu laukumi un fermu takas visi saskaras ar vienu un to pašu problēmu: tīkla paplašināšanas izmaksas ir pārmērīgi augstas. Jauna komunālo pakalpojumu līnijas novietošana līdz attālinātam apgaismojuma punktam var izmaksāt no 5000 līdz 15 000 USD uz kilometru, ņemot vērā zemes rakšanu, kabeļus un transformatoru modernizāciju. Saules lampas ārā pilnībā izvairās no šīs problēmas — katrs apgaismojuma elements ir patstāvīga enerģijas ražošanas un uzglabāšanas sistēma, kurai nepieciešama tikai montāžas staba un betona pamatne. Nav nepieciešama zemes rakšana, nav komunālo pakalpojumu pieslēguma maksas, nav pastāvīgu elektroenerģijas rēķinu.
Bez tīkla apgaismojuma ekonomika
Kopējās izmaksu salīdzināšana ir izdevīgāka saules enerģijai jebkuram uzstādījumam, kas atrodas tālāk par 50 metriem no esošās elektroenerģijas avota 10 gadu ekspluatācijas laikā. Tīklam pieslēgtai apgaismošanai pastāvīgi rodas elektroenerģijas maksas neatkarīgi no lampu efektivitātes. Saules lampām ārā pēc uzstādīšanas nav nekādu elektroenerģijas izmaksu — enerģija tiek ražota vietēji dienas laikā un uzkrāta akumulatorā naktī izmantošanai.
Rurālo elektroapgādes programmas visā Dienvidaustrumu Āzijā un Āfrikā dokumentējušas 30–50 procentus lielākas kopējās izmaksu ietaupīšanas, kad saules enerģijas sistēmas aizstāj tīkla paplašināšanu ciemu ceļu apgaismošanai. Ietaupījumi rodas, jo nav nepieciešams veikt zemes rakšanu, samazinās transformatora slodze un nav ikmēneša enerģijas rēķinu. Arī apkopēs ietaupījumi ir izdevīgi — tīklam pieslēgtām lampām bojājumu novēršanai ir nepieciešama komunālo pakalpojumu darbinieku komanda, kamēr saules lampas ārā var remontēt vietēji apmācīti tehniskie speciālisti.
Enerģētiskā neatkarība un uzticamība
Tīkla elektroenerģija lauku apgabalos bieži vien ir nepatiklīga. Sprieguma svārstības no garajām sadalīšanas līnijām var ievērojami samazināt LED vadītāju kalpošanas laiku. Strāvas pārtraukumi musonu sezonā atstāj tīklā pieslēgtās ceļa malas gaismas dienas garumā neapgaismotas. Ārējās saules gaismas darbojas neatkarīgi no tīkla stāvokļa un automātiski ieslēdzas saulrieta brīdī, neatkarīgi no komunālo pakalpojumu tīkla stāvokļa. Mūsdienu armatūras ietver saulrieta–saullēkta fotocelules vadību, kas novērš taimeru programmēšanu — tas ir svarīgi uzstādījumiem, kur apkope notiek tikai reizi ik pēc trim līdz sešiem mēnešiem.
Tehnoloģija, kas padara saules enerģiju izmantojamu lauku apgabalos
Paneļu efektivitāte un akumulatoru uzglabāšana
Vienkristāla fotovoltaiskie paneļi pēdējā desmitgadē ir uzlabojuši savu efektivitāti aptuveni no 15 procentiem līdz vairāk kā 22 procentiem. Lai nodrošinātu lauku ceļa gaismas 40 vatu patēriņu 10 stundas katru nakti, tas nozīmē, ka paneļa platība var samazināties aptuveni par 30 procentiem — tādējādi samazinot vēja slodzi uz stabu un uzlabojot estētisko izskatu.
Litija dzelzs fosfāta akumulatori ir aizvietojuši svina skābes akumulatorus augstas kvalitātes ārējās saules lampās. LiFePO4 nodrošina 3000–5000 uzlādes ciklus pret 500–800 svina skābes akumulatoriem — 8–12 gadus ekspluatācijas laika pret 2–3 gadiem. Par 30–40 procentiem augstākās sākotnējās izmaksas kompensē samazinātās akumulatoru nomaiņas darbaspēka izmaksas, kas lauku apgabalā var prasīt 100 km garu ceļojumu turp un atpakaļ.
LED izvade un optika
Mūsdienu ārējās saules lampas izmanto vidējas jaudas LED, kas nodrošina 150–180 lumenus vienā vatos pret 80–100 lumeniem vienā vatos pirms pieciem gadiem. 40 vatu ierīce rada 6000–7200 lumenus — pietiekami lauku ceļu apgaismošanai, lai atbilstu CIE S 004 standartam 6 metru montāžas augstumā. Precīzās lēcu masīva konfigurācijas virza gaismu III tipa izplatīšanas veidā paralēli ceļam, samazinot gaismas izplatīšanos blakus esošajos laukos un mājās.
Praktisks piemērs: Lauku ciema ceļu apgaismošana Tailandē
Vietējā pašvaldība Ziemeļaustrumu Tailandē vēlējās uzstādīt ceļa apgaismojumu 8 km garumā pa nenobrauktu ciematu savienojošo ceļu. Sākotnējais plāns paredzēja elektrotīklam pieslēgtas LED lampas ar zemēm novietotiem kabeļiem, kuru izmaksas būtu 3,2 miljoni tailāndiešu batu — par 60 procentiem pāri budžetam.
Pašvaldība pārprojektēja sistēmu, izvēloties saules enerģijas lampas ārā no uzņēmuma Hairolux, norādot 40 vatu lampas ar LiFePO4 akumulatoriem un monokristālīniem saules paneliem 6 metrus augstos stabiņos ar 20 metru attālumu starp tiem. Kopējās izmaksas bija 1,8 miljoni batu — par 44 procentiem zemākas nekā pieslēgta tīklam alternatīva. Uzstādīšana tika pabeigta 14 dienās ar divām vietējām komandām, salīdzinot ar 6 nedēļu ilgu novērtējumu, kas paredzēts zemes rakšanai un elektrotīkla koordinācijai.
Gadā ekspluatācijas izmaksas ir aptuveni 48 000 batu saules panelu tīrīšanai un akumulatoru pārbaudēm, salīdzinot ar aptuveni 240 000 batu gadā elektrības izmaksām pieslēgtai tīklam alternatīvai. Pēc trim gadiem 97 procenti lampu joprojām darbojas. Pašvaldība ir paredzējusi budžetu otrajai fāzei, kas aptvers vēl 5 kilometrus.
Instalācijas un uzturēšanas aspekti
Poles pamatne un saules apgaismojums
Saules iekārtu pamatnēm jāņem vērā vēja slodze no paneļa — kas palielina burājamā laukuma lielumu par 0,3–0,5 m² salīdzinājumā ar tikai iekārtai paredzētu poli — un nepieciešamība pēc neatrauktas dienvidu orientācijas Ziemeļu puslodē. Ēnu veidošanās augstākās saules gaismas stundās samazina enerģijas ieguvi par 40–60 procentiem.
Akumulatora nomaiņas plānošana
Akumulators ir visīsākā kalpošanas laiku nodrošinošais saules apgaismojuma komponents. Tropiskos apstākļos, kad temperatūra pārsniedz 35 °C, LiFePO4 akumulatoru nomaiņai jāparedz budžets pēc 6–8 gadiem. Katrs 10 °C temperatūras paaugstinājums virs 25 °C samazina kalendāro kalpošanas laiku uz pusi. Saules iekārtu izvēle ārā ar laukā nomaināmiem akumulatora moduļiem, nevis hermētiski integrētiem vienībām, būtiski samazina nomaiņas darbu apjomu.
Bieži uzdotie jautājumi
Cik stundas saules iekārtas ārā darbojas pilnībā uzlādētas?
Augstas kvalitātes iekārtas pilnībā uzlādētas darbojas 10–12 stundas. Ziemas mēnešos, kad dienas gaismas ilgums ir īsāks, enerģijas taupīšanai var izmantot kustības sensoriem balstītu piespiedu aptumšošanu, nevis pilnīgi izslēgt iekārtu.
Kāds ir saules lampu ilgums laukos lauku uzstādījumos?
LED komponenti ilgst 50 000–100 000 stundas. LiFePO4 akumulatori nodrošina 8–12 gadus ilgu kalpošanas laiku. Fotovoltaiskās paneļi pēc 25 gadiem saglabā 80 procentus no sākotnējās jaudas. Hairolux ražo saules lampas laukos ar vietā nomaināmiem akumulatora moduļiem, lai pagarinātu kalpošanas laiku.
Vai saules lampas laukos darbojas lietus vai apmākušos sezonās?
Sistēmas izmērs ir aprēķināts sliktākajam saules mēnesim, nevis gadā vidēji. Pareizi izstrādātais apgaismojuma elements tropu musonu klimatā darbojas nepieciešamo laiku pat pēc vairāku pēc tam sekojošu apmākušu dienu, izmantojot akumulatora rezervi, kas paredzēta divu līdz trīs dienu autonomijai.
Vai saules lampas laukos ir pietiekami spilgtas lauku ceļu drošībai?
Četrdesmit vatu apgaismojuma elementi, kas nodrošina 6000 lumenus, atbilst CIE S 004 lauku ceļu apgaismojuma standartiem standarta montāžas augstumā un attālumā. Precīzā optika novērš tumšās vietas, kas apdraud drošību.
Kāda apkope ir nepieciešama saules lampām laukos?
Paneļu tīrīšana ik pēc sešiem mēnešiem ir galvenā uzdevums — putekļi samazina enerģijas iegūšanu par 15 līdz 30 procentiem. Ieteicams veikt akumulatora veselības pārbaudes un lēcu tīrīšanu reizi gadā. Vairums kļūmju rodas akumulatora vai lādēšanas vadības ierīces darbības problēmu dēļ.
Kā auksts laikapstākļi ietekmē saules lampu ārējo akumulatoru?
LiFePO4 akumulatori zaudē aptuveni 20 procentus jaudas pie –10 °C. Aukstā klimatā instalētajām sistēmām nepieciešams lielāks akumulatora kapacitātes apjoms kompensācijai. Lādēšanas efektivitāte samazinās zem 0 °C, taču naktī notiekošā izlāde paliek pietiekama vairumam lauku lietojumu.