EN
Sistemele implicate pentru funcționarea unui reflector alimentat cu energie solară
Lampurile solare de iluminat folosesc 4 componente principale pentru a transforma lumina solară în energie electrică utilizabilă, necesară funcționării lor. La începutul procesului, panoul solar colectează lumina solară și inițiază efectul fotovoltaic pentru a genera curent continuu (DC), iar pentru a produce panouri solare utilizabile comercial, companiile folosesc materiale monocristaline, care au un randament de 15–22 % (procente) în generarea energiei electrice. Pentru a transforma lumina solară în energie electrică utilizabilă, panoul solar trebuie să convertească energia luminii în energie electrică.
Etapele procesului de iluminare solară
Odată ce panoul solar colectează suficientă energie electrică, începe să o trimită bateriei. Pentru a preveni suprancărcarea bateriei și descărcarea excesivă a acesteia, se adaugă un regulator de încărcare care controlează fluxul de electricitate. Tehnologia bateriilor cu ion de litiu și tehnologia bateriilor LiFePO4 au o durată de viață utilă de peste zece ani, cu peste 2.000 de cicluri de încărcare. Bateria permite funcționarea luminilor timp de 12 ore chiar și în absența unei rețele electrice pentru încărcare, ceea ce înseamnă că luminile pot fi utilizate în locuri izolate de rețeaua electrică.
Iluminare
Odată ce soarele apune, senzorii de lumină, împreună cu instalațiile LED de înaltă eficiență, sunt declanșați automat pentru a aprinde luminile. În funcție de modul de instalare și configurare, instalațiile LED pot produce între 3.000 și 8.000 de lumeni. Întregul proces, de la început până la final, este realizat în mod digital, ceea ce elimină necesitatea cablurilor și reduce, în medie, cu 70 % amprenta de carbon comparativ cu luminile cablate (Renewable Energy Journal, 2023).
Factori importanți la evaluarea calității lampelor de iluminat cu energie solară
Lumini, lățimea fasciculului și impactul general de iluminare
Nivelul de iluminare și aria de distribuție a luminii se măsoară în lumeni. Astfel, cu cât numărul de lumeni este mai mare, cu atât aria iluminată este mai extinsă. O lampă solară de tip flood light capabilă să ilumineze o cărare sau perimetrul unei proprietăți trebuie să genereze cel puțin 1000 de lumeni și poate ajunge până la 2000 de lumeni. Se remarcă faptul că unghiul fasciculului determină aria de acoperire. Un fascicul larg, cu un unghi de 120 de grade, poate ilumina o suprafață de între 500 și 1000 de picioare pătrați, în timp ce un fascicul mai îngust, cu un unghi de 90 de grade, va fi concentrat într-o anumită zonă. O cărare tipică, concepută pentru maxim două autoturisme, poate utiliza până la aproximativ 1500 de lumeni, cu un fascicul de 120 de grade. Prin alegerea corectă a unei lămpi solare de tip flood light, zonele întunecate pot fi iluminate, iar în același timp se conservă energia. Lămpile solare de tip flood light cu un număr ridicat de lumeni pot fi activate și în timpul zilei, chiar și când vremea este innorată. Acest lucru se datorează faptului că panoul solar este mai mare și bateria este mai puternică.
Capacitatea bateriei, eficiența panoului și fiabilitatea în toate condițiile meteo
Capacitatea de stocare a energiei unei baterii determină durata de funcționare a acesteia înainte de a necesita o reîncărcare, exprimată în wați-oră (Wh). De exemplu, o baterie tipică de 36 Wh va funcționa 8–10 ore la o luminozitate de 1.000 de lumeni. În ceea ce privește panourile solare, bateriile monocristaline tind să depășească performanța bateriilor policristaline, în special dimineața devreme și seara târziu, când intensitatea luminii este redusă. Testele arată că, în aceste condiții, bateriile monocristaline încarcă bateriile cu aproximativ 25 % mai rapid decât cele policristaline. Rezistența la intemperii este la fel de importantă. Majoritatea panourilor solare au o clasă de protecție IP, iar, de exemplu, panourile cu gradul de protecție IP 65 sau superior sunt concepute pentru a rezista la praf și ploaie fără probleme. Cele mai multe panouri sunt proiectate pentru a funcționa într-un interval de temperaturi cuprins între -20 °C și 50 °C. Pentru ca panourile să funcționeze eficient iarna, alegeți panouri solare concepute pentru a elimina zăpada și combinați-le cu baterii dotate cu mecanisme de protecție împotriva temperaturilor scăzute.
Bunele practici de instalare pentru a obține performanță optimă de la luminile solare de tip flood
Expunerea la soare / Înălțimea de montare a luminilor solare de tip flood / Reglarea senzorului de mișcare
Nu putem sublinia suficient de mult cât de importantă este realizarea corectă a instalației din prima încercare pentru performanța generală. Panourile solare trebuie să primească lumină solară directă timp de 6–8 ore zilnic. Pentru locațiile situate la nord de ecuator, panourile trebuie orientate spre sudul adevărat. Pentru a optimiza eficiența lor în lunile de iarnă, panourile pot fi reglate sezonier, ceea ce permite economisirea a aproximativ 25% din producția pierdută. Această concluzie se bazează pe cercetarea efectuată de NREL în 2022. Pentru o acoperire optimă în cazul iluminatului de siguranță, înălțimea ideală de montare este de 2,4–3 metri. Luminile montate la o înălțime mai mică decât aceasta vor împiedica declanșarea senzorilor de către persoane. Pe de altă parte, luminile montate la o înălțime mai mare de 3 metri vor permite persoanelor să treacă sub senzori fără a declanșa aprinderea luminilor.
Luați în considerare verificarea zonelor de activare la apusul soarelui, înainte de a efectua o instalare mai permanentă. Este posibil să doriți să ajustați câmpul vizual pentru a acoperi 180 de grade, astfel încât să captați mișcările, și să reglați sensibilitatea pentru a evita activările constante cauzate de animale mici, cum ar fi racoonii. Durata mișcărilor poate fi setată între 30 și 90 de secunde, pentru a economisi bateria, în funcție de nevoile specifice ale aplicației. Nu uitați să verificați etanșeitatea la intemperii a sigiliilor în momentul montării echipamentului. Un sigiliu deteriorat poate permite pătrunderea apei în dispozitiv, iar componentele deteriorate pot provoca probleme majore în viitor.
La evaluarea opțiunilor de iluminat exterior, proiectoarele solare de tip flood și sistemele cablate de bază funcționează în domenii fundamental diferite, datorită variației prețurilor, fiabilității și a caracterului ecologic. La prima vedere, modelele solare costă cu 20–50% mai mult decât omologii lor cablați. Totuși, trebuie luate, de asemenea, în considerare pe termen lung costurile legate de alimentarea cu energie electrică a acestor instalații, ceea ce oferă o valoare superioară în zonele în care racordarea la rețeaua electrică este prohibitiv de costisitoare. Procesul de instalare diferă, de asemenea, într-o măsură atât de mare încât diferența de costuri pentru instalare este semnificativă. Deoarece sistemele solare nu necesită săparea de canale pentru instalare, se obțin economii importante în costurile comerciale de săpare, care, conform Institutului Ponemon (2023), se ridică în medie la aproximativ 740.000 USD. Prin urmare, în timp ce sistemele solare pot fi instalate și puse în funcțiune în câteva ore, cu un volum redus de muncă suplimentară, sistemele cablate necesită un volum mare de muncă și costuri suplimentare, datorită necesității angajării unor electrițieni autorizați, precum și a tuturor celorlalte cerințe impuse de procedura de acordare a autorizațiilor și de configurarea instalației electrice.
Fiabilitatea unui sistem de iluminat poate depinde de mulți factori. Opțiunile tradiționale cu cabluri pot fi fiabile în cazul ploii sau zăpezii, făcându-le potrivite pentru zonele de securitate, unde defecțiunile pot reprezenta o problemă. Opțiunile de iluminat solar necesită lumină solară pentru încărcare. În funcție de cantitatea de lumină solară disponibilă în timpul zilei, un sistem solar de calitate bună poate funcționa între 8 și 12 ore atunci când este complet încărcat. Folosind o sursă de energie regenerabilă, opțiunile solare nu produc nicio emisie de carbon, făcând din acestea o alegere potrivită pentru clădirile verzi.
La analizarea diferitelor opțiuni, alegerea uneia dintre ele depinde de locul de amplasare.
Comercial: Opțiunile de iluminat solar sunt potrivite pentru împrejmuiri, parcări și porți. Opțiunile cu cabluri sunt mai bune pentru depozite mari și clădiri comerciale importante.
Rezidențial: Opțiunile cu cabluri sunt mai bune pentru intrările principale, care necesită o iluminare superioară. Opțiunile solare sunt potrivite pentru iluminatul grădinilor și ale căilor de acces.
Când vine vorba de opțiunile de iluminare, diferența principală constă în capacitatea de a controla iluminatul și în posibilitatea de a avea o sursă de lumină constantă.
Întrebări frecvente
Funcționează luminile solare de tip flood în zilele înnorate?
Da, luminile solare de tip flood funcționează în zilele înnorate, deoarece sunt echipate cu baterii în care stochează energia pe care au colectat-o de la soare. Totuși, eficiența lor va fi semnificativ redusă în zilele înnorate.
Cât de mult timp vor dura bateriile din luminile solare de tip flood?
Bateriile utilizate în acest tip de lumini sunt baterii moderne de tip ion-litiu sau LiFePO4 și pot dura mai mult de 10 ani și peste 2.000 de cicluri de încărcare.
Care este o înălțime potrivită pentru montarea luminilor solare de tip flood?
O înălțime potrivită pentru montarea luminilor solare de tip flood este de 2,4–3 metri (8–10 picioare), deoarece această înălțime oferă o acoperire echilibrată și o detecție eficientă a mișcării în ansamblu.
Sunt luminile de tip flood cu cablu mai bune decât cele solare?
Acest lucru depinde de aplicație. În mod normal, sistemele de reflectoare cablate sunt mai fiabile în situațiile care necesită o cantitate mare de lumină. Spațiile precum depozitele sunt exemple bune de aplicații în care reflectoarele cablate sunt superioare celor solare. Pe de altă parte, reflectoarele solare sunt mai potrivite pentru utilizare în locații fără acces la electricitate și, prin urmare, fără costuri energetice.