Изазовот со осветлувањето во селските области
Селските патишта, селските плоштади и патиштата до фармите имаат заеднички проблем: трошоците за проширување на мрежата се прекумерни. Повлекувањето на нова струјна линија до оддалечена точка за осветлување може да коства од 5.000 до 15.000 американски долари по километар поради копање на канали, кабли и ажурирање на трансформаторите. Соларните светилки надвор целосно го избегнуваат овој проблем — секоја светилка е самостоен систем за производство и складирање на енергија и бара само поставување на стап и бетонска основа. Нема копање на канали, нема такси за поврзување со електричната мрежа, нема тековни сметки за струја.
Економијата на осветлувањето вон мрежа
Вкупното споредување на трошоците го благопријатува соларното осветлување за секоја инсталација која е на повеќе од 50 метри од постојната извор на струја во текот на 10-годишниот животен век. Осветлувањето поврзано со мрежата влече непрекинати трошоци за електрична енергија, без оглед на ефикасноста на светилките. Соларните надворешни светилки не влечат никакви трошоци за електрична енергија по инсталацијата — енергијата се произведува на локацијата во текот на денот и се чува во батеријата за употреба ноќе.
Програмите за електрификација на селските области низ Југоисточна Азија и Африка документирале вкупно намалување на трошоците од 30 до 50 проценти кога соларното осветлување ќе замени продлажување на мрежата за осветлување на селските патишта. Штедувањето потекнува од елиминирање на канализациските работи, намалување на оптоварувањето на трансформаторите и отсуството на месечни сметки за енергија. Трошоците за одржување исто така се менуваат во корист на соларното осветлување — светилките поврзани со мрежата бараат испратување на стручни екипи од струјната компанија при дефекти, додека соларните надворешни светилки можат да се поправаат од локално обучени техничари.
Енергиска независност и надежност
Електричната мрежа во селските области често е неповерлива. Напреженските флуктуации од долгите дистрибутивни линии значително можат да го намалат векот на траење на драйверите за LED светилки. Исклучувањата на струмата во времето на мусоните оставаат патиштата поврзани со мрежата неосветени неколку дена. Соларните надворешни светилки работат независно од состојбата на мрежата и се активираат автоматски на здраче, без оглед на состојбата на корисничката мрежа. Современите светилки вградуваат фотоклеточна контрола од здраче до зора што ја отстранува потребата од програмирање на таймер — што е важно за инсталации каде што посетите за одржување се случуваат само секои три до шест месеци.
Технологија која прави соларната енергија изводлива за употреба во селските области
Ефикасност на панелите и складирање на енергија во батерии
Моно-кристалните фотоволтаични панели имаат подобрување од приближно 15 проценти на повеќе од 22 проценти ефикасност во последната деценија. За селска патна светилка која бара 40 вати за 10 часа секоја ноќ, тоа значи дека површината на панелот може да се намали за приближно 30 проценти — што го намалува ветровото оптоварување на столовите и го подобрува естетиката.
Батериите со литиум-железо-фосфат се заменија со оловно-киселинските во квалитетните надворешни соларни светилки. LiFePO4 нуди 3.000 до 5.000 циклуси на полнење во споредба со 500 до 800 кај оловно-киселинските — што значи 8 до 12 години служба наместо 2 до 3 години. Повисоката почетна цена за 30 до 40 проценти се враќа преку намалени трошоци за замена на батериите, што кај рурална инсталација може да побара пат од 100 километри (туду-вратно).
Излез на СВД и оптика
Современите надворешни соларни светилки користат СВД со средна моќност кои постигнуваат 150 до 180 лумена по ват, во споредба со 80 до 100 лумена по ват пред пет години. Светилката од 40 вати испушта 6.000 до 7.200 лумена — доволно за осветлување на рурални патишта според стандардот CIE S 004 при висина на монтирање од 6 метри. Прецизни леќи насочуваат светлината во распределба тип III паралелно со патот, намалувајќи го нежеленото осветлување на соседните полиња и домови.
Практичен пример: Осветлување на селски пат во рурална Тајланд
Општина во североисточен Тајланд сакала да инсталира улично осветлување долж 8 километри неподготвени патишта кои ги поврзуваат селата. Првобитниот план предвидувал LED светилки поврзани со електричната мрежа со подземни кабли, со вкупна цена од 3,2 милиони тајландски бат — за 60 проценти над буџетот.
Општината го преуредила проектот со користење на надворешни соларни светилки од Hairolux, со спецификации за светилки од 40 вати со литиум-железо-фосфат (LiFePO4) батерии и монокристални соларни панели поставени на столови високи 6 метри со растојание од 20 метри меѓу нив. Вкупната цена изнесувала 1,8 милиони бат — за 44 проценти помала од алтернативата со поврзување на мрежата. Инсталацијата била завршена за 14 дена од страна на два локални тима, споредено со проценката од 6 недели за копање на канали и координација со електричната мрежа.
Годишните оперативни трошоци изнесуваат приближно 48.000 бат за чистење на панелите и проверка на батериите, споредено со проценката од 240.000 бат годишни трошоци за електрична енергија за алтернативата поврзана со мрежата. По три години, 97 проценти од светилките останале функционални. Општината веќе одредила буџет за втора фаза која ќе ги покрие дополнителните 5 километри.
Размислување за инсталација и одржување
Основа на стапот и изложување на сончева светлина
Основите за сончеви фиксатури мора да го земат предвид ветровниот товар од панелот — што додава 0,3 до 0,5 квадратни метри површина на „веење“ во споредба со стап само за фиксатура — и потребата од непречено јужно изложување во северната полутопка. Засенчувањето во текот на часовите на максимална сончева светлина намалува енергискиот принос за 40 до 60 проценти.
Планирање за замена на батеријата
Батеријата има најкраток век на траење од сите компоненти на сончевото осветлување. Планирајте замена на 6 до 8 години за LiFePO4 под тропски услови со температури над 35°C. Секои дополнителни 10°C над 25°C го скратуваат календарскиот век на батеријата два пати. Изборот на надворешни сончеви светилки со батериски модули кои можат да се заменат на терен, наместо со затворени интегрирани единици, значително го намалува трудот за замена.
Често поставувани прашања
Колку часа работат надворешните сончеви светилки на целосен полнеж?
Квалитетните фиксатури обезбедуваат 10 до 12 часа работа на целосен полнеж. Во зимските месеци со пократки денови може да се користи димирање со детекција на движење за штедење на енергија, наместо потпълно исклучување.
Кој е векот на траење на надворешните соларни светилки во рурални инсталации?
LED компонентите траат од 50.000 до 100.000 часа. Литиум-железо-фосфатните (LiFePO4) батерии обезбедуваат 8 до 12 години. Фотоволтаичните панели задржуваат 80 проценти од нивната излезна моќност по 25 години. Hairolux произведува надворешни соларни светилки со батериски модули кои можат да се заменат на локацијата за подолг век на траење.
Дали надворешните соларни светилки работат во текот на дождовните или облачните сезони?
Системите се димензионирани според месецот со најмалку слонечева светлина, а не според просечната годишна вредност. Правилно дизајнирана светилка во тропска мусонска клима работи во потребниот временски период и во случај на поредни облачни денови, користејќи резервна батерија со автономност од два до три денови.
Дали надворешните соларни светилки се доволно јаки за безбедноста на руралните патишта?
Светилките со моќност од 40 вати што испуштаат 6.000 лумени ги задоволуваат стандардите за осветлување на рурални патишта според CIE S 004 при стандардни висини на монтирање и размести.
Каква одржувачка работа е потребна за надворешните соларни светилки?
Чистењето на панелите секоја шест месеци е основната задача — прашината го намалува прибирањето на енергија за 15 до 30 проценти. Препорачува се годишна проверка на состојбата на батеријата и чистење на леќите. Повеќето неисправности се поврзани со проблеми со батеријата или контролерот за полнење.
Како влијае студеното време врз перформансите на батеријата на надворешните соларни фенери?
LiFePO4 батериите губат приближно 20 проценти од капацитетот при -10°C. За инсталациите во студени климатски услови е потребно зголемување на капацитетот на батеријата за компензација. Ефикасноста на полнењето се намалува под 0°C, но нощната додавање на струја останува доволно за повеќето селски примени.