EN
Влез од соларен панел: ефикасност, позиционирање и изложување
Влијание на ефикасноста на панелот, номиналната моќност во вати и аголот на наклон/азимут врз дневното собирање на енергија
Иако панелите со поголема ватажност уловуваат повеќе сончева светлина, постои поголема веројатност тие да го достигнат својот потенцијал во зависност од нивната поставеност. Кога станува збор за постојани инсталации на сончеви панели во повеќето делови на Северна Америка, нивната вистинска јужна насока (која не треба да се меша со компасната југ) и прилагодување на аголот на вртење според локацијата можат значително да го подобрат годишниот улов на енергија. Оправдано е и сезонското прилагодување на аголот на панелите. Во зимските месеци, кога сонцето е пониско на хоризонтот, со зголемување на аголот на панелите може да се улови повеќе сончева светлина. Во летните месеци, помал агол ќе го подобри уловот. Под овие услови, најдобрите панели се од монокристален силициум (со ефикасност од 22–24%). Овие панели можат да напојуваат улични фенери и да ги држат вклучени пократко време.
Влијанието на запрашеноста, сенките и сезонската патека на сонцето врз доверливото полнење
Условите на околината имаат мерливи негативни ефекти врз перформансот на соларните панели, при што деградацијата се случува во специфични шеми и се зголемува со текот на времето. Дури и делумното затемнување на соларните панели од дрвја или згради може да резултира со губитоци на моќност поголеми од 50 % поради меѓусебната поврзаност на соларните ќелии внатре во панелите. Покрај тоа, соларните панели брзо се запрашуваат, а со запрашувањето нивната ефикасност се намалува за 15–25 % секои три месеци (или квартално) во текот на тримесечниот период. За намалување на овој проблем можат да се применат специфични премази кои отпорни се на прашината. Размислувањето за сезонската патека на Сонцето низ целиот годишен циклус исто така додава уште еден слој на комплексност. Во споредба со летото, зимските денови имаат помалку сонце, што значи дека во зимските месеци има помалку соларна енергија за собирање. Во овој случај, перформансот на соларните панели се намалува за 40 %, па се собира помалку соларна енергија; летните денови имаат повеќе соларна енергија и по-долги денови (Сонцето е по-високо на небото). Покрај тоа, за осигурување на оптималниот перформанс на соларните панели и за подобрување и осигурување на доверлив перформанс на соларните панели до минималниот ниво на перформанс, исто така е неопходно да се осигури ефикасен и доверлив перформанс на соларните панели. Системите со соларни панели осигуруваат дека светлините со соларно напојување можат да останат вклучени целиот ноќен период.
Батеријски систем: Капацитет, хемија и деградација со текот на времето
Литиумски според оловно-кисели батерии: Корисен капацитет, длабочина на празнење и компромиси помеѓу ноќното време на работа
Литиумските батерии можат да обезбедат корисен капацитет до 80–90 проценти од нивниот вкупен капацитет, додека оловно-киселите батерии можат да обезбедат само 50 проценти корисен капацитет. Ова значи дека оловно-киселите батерии можат да се празнат само до таа граница, додека литиумските батерии можат да се празнат значително повеќе. Практично, ова значи подолги животни векови и поголемо вкупно време на работа. На пример, разгледајте литиумска батерија од 100 Ah.
Обично, тоа може да напојува LED светла повеќе од 10 часа. Олово-киселата батерија со иста големина може да напојува LED светла само 6 до 7 часа пред да се потребно повторно полнење. Литиумските батерии можат да издржат повеќе циклуси на полнење и празнење, бидејќи подобро толерираат длабоко празнење, додека олово-киселите батерии мора да се користат со поголема внимателност за да се спречи поубрзо сулфатирање. Затоа, олово-киселите батерии имаат пократок век на траење, а иако литиумските батерии првично струваат повеќе, инвестицијата во нив е исплатлива поради нивниот излезен енергетски капацитет и подолг век на траење. Ова особено важи за уличните светилници со соларно напојување, бидејќи тие мора да работат секоја ноќ.
Деградацијата на батеријските системи во соларните улични светилки силно е под влијание на температурата. Во полеви тестови е покажано дека капацитетот на батеријата може да опадне до 30% поради премногу висока температура. Кога сите други фактори се еднакви, оловно-киселите батерии имаат тенденција да се деградираат приближно два пати побрзо од литиумските батерии. На пример, по околу 500 комплетни циклуси на полнење и празнење, оловно-киселите батерии, во просек, ќе имаат околу 60% од својот почетен капацитет, додека литиумските батерии ќе задржат околу 80–85%. Што значи тоа? Значи дека светилките ќе работат помалку долго. Во зимскиот период, постарите батеријски системи можат да обезбедат 20–40% помалку време на работа — точно кога е потребно повеќе време на работа. Кога работат при постојани температури надвор од опсегот од 15 до 35 степени Целзиус, процесот на стареење се забрзува. Затоа е важно да се изберат батерии кои се дизајнирани за локалната клима. Неколку специфични литиумски батерии се дизајнирани така што подобро функционираат во постудени клими и заслужуваат инвестиција во региони каде што се јавуваат строги зимски услови.
Паметните контролери исто така помагаат да се одржат батериите здрави и светлата во работа во тек на долг период, бидејќи користат вградени алгоритми кои анализираат информации за моменталниот степен на полнење и проценетото достапно полнење во следните неколку дена, земајќи ги предвид очекуваните временски услови, температурата и претходните услови на осветленост од сонцето. Функцијата за компензација на температурата спречува прекумерно или недоволно полнење на батериите. Адаптивното затемнување го намалува интензитетот на LED светлината за 50% и обезбедува потребната безбедност. Контролерите го прошируваат очекуваниот век на траење на литиум-батериите за 25%, со ограничување на полнењето на 80% од капацитетот при температури над 35°C и проширување на циклусот на полнење. Комбинацијата од сензори за движење и затемнување обезбедува целокупно осветлување од 8 до 12 часа низ сите годишни времиња и намалува потрошувачката на енергија за 30–50%.
Сензорите за движење, затемнувањето базирано на време и напредните LED светилки можат да го намалат барањето за електрична енергија кај слънчевите улични светилки.
В системите за осветлување, додавањето на сензори за движење го намалува потрошувачката на електрична енергија за 40 проценти, бидејќи системот ќе активира пуната моќност и пуната осветленост само кога некој влезе во опсегот на сензорот за движење. Друга одлична функција за штедење на енергија е затемнувањето засновано на време, каде што системот автоматски затемнува осветленоста на светлините во одредени часови на денот. На пример, во 00:00 часот светлините можат да се затемнат на 30 проценти и автоматски да се зголемат на 70 проценти до 06:00 часот, за да се осигура дека светлините ќе бидат доволно јаки за да се забележат од страна на патниците воутро. Покрај тоа, ново произведените LED-ови се способни да произведуваат помеѓу 180 и 200 лумени по ват. Ова значи дека LED-овите имаат повисока енергетска ефикасност и потрошуват приближно 50 проценти помалку енергија отколку традиционалните HID и флуоресцентни осветлителни технологии. Одличната ефикасност исто така се одржува со светилки дизајнирани така што го отстрануваат топлината кога температурата достигне 45 °C. Комбинирајќи ги сите гореспоменати фактори, интелигентните технологии и уличните светилки со соларно напојување покажуваат дека можат сигурно да се користат пет последователни облачни денови, па така им овозможуваат на заедниците прв пат да користат системи кои не зависат од мрежната електрична енергија.
Како географијата и климата влијаат врз сигурноста на системот
Работата на соларните улични светилки значително е под влијание на географската локација. Кај литиум-батериите, дел од енергијата привремено се губи кога температурата е под точката на замрзнување. Во потоплите клими, губитокот и деградацијата на енергијата од панелите настапуваат поубрзо. Во бреговите средини каде што има солен воздух, солениот воздух може да кородира електрични компоненти како што се спојните кутии и контролерите. Овие системи имаат скратен животен век ако не се извршува дополнителна одржавање. Во планините и далеку на север, зимските месеци резултираат со подолги периоди на темнина и поголемо натрупување на снег, што ќе го блокира сончевата светлина и ќе задржи топлината за топење на снегот и ледот. Министерството за енергетика на САД извршило истражувања во кои нагласува потребата од интелигентно планирање во врска со временските појави кои се случуваат во заедниците, почнувајќи од тропските бури, преку пештерните бури, па сè до циклусите на замрзнување и топење во зимскиот период. Интелигентното планирање вклучува неколку клучни чекори, меѓу кои...
Идентификување на литиум батерии со ниска работна температура (-20°C) за работа во арктични зони.
Идентификување на морски челик или алуминиумски легури со поголема отпорност на корозија за употреба во бреговите или влажни клими.
Идентификување на локации каде што може да се зголеми номиналната ветровна товарна способност на конструкциите за области склони на циклони или торнадо.
Идентификување на локации каде што може да се користат агли на наклон на панелите од 45° или повеќе и не-лепливи глатки површини за отстранување на снег.
Инженерскиот дизајн на соларни улични светилници за климатските региони ќе намали за 40% намалувањето на времето на работа во текот на врвните зимски и летни сезони, според податоците за перформансите на микромрежите од NREL.
ПРАШАЊА И ОДГОВОРИ
Кои се предностите на монокристалните силиконски панели?
Монокристалните силиконски панели имаат ефикасност од 22–24%, што значи дека ефикасно претвораат заробената сончева светлина во електрична енергија; поради тоа, овие панели ја подобруваат трајноста на соларните улични светилници.
Како факторите на околината влијаат врз перформансите на соларните панели?
Еколошките фактори, вклучувајќи замрсувачки и сенчење, како и сезонските патеки на Сонцето, значително можат да го намалат вкупниот коефициент на ефикасност на панелот. Осветлените делови од панелот можат да го намалат излезот за повеќе од 50%, додека немрсните панели можат да го намалат коефициентот на ефикасност за 15–25%.
Зошто литиумските батерии се предпочитаат пред оловно-киселите батерии за слънчеви улични светилки?
Оловно-киселите батерии имаат пократок животен век и помала капацитет за празнење. Затоа, литиумските батерии ќе обезбедат подобро време на работа при постојан напон, иако се поскапи.
Што е функцијата на интелигентните контролери во слънчевите улични светилки?
Интелигентните контролери го прошируваат животниот век на батеријата и штедат енергија со следење на здравјето на батеријата и користење на адаптивно затемнување за оптимизација на осветлувањето.
Како климатските услови влијаат врз доверливоста на слънчевите улични светилки?
Поверливоста може да биде под влијание на екстремните температури и предизвиците што ги поставуваат брегот и географијата. Поверливоста е под влијание на екстремните температури. Поверливоста е под влијание на екстремните температури.