EN
Проектирование надёжных систем солнечных уличных фонарей с оптимизированной системой управления аккумуляторами
Подробный анализ влияния старения аккумуляторов на системы солнечных уличных фонарей
Аккумуляторы изнашиваются вследствие циклов зарядки/разрядки в составе солнечных энергосистем. Воздействие неблагоприятных температур и чрезмерный разряд (извлечение слишком большого количества энергии) могут нанести вред. Экстремальные внутренние температуры могут вызвать химическое разрушение аккумуляторов, приводя к потере до 20 % полезной ёмкости. Кроме того, аккумуляторы могут быть повреждены при эксплуатации с низким уровнем заряда (глубокий разряд) и при многократных циклах зарядки/разрядки. С эксплуатационной точки зрения многие автономные осветительные системы и системы распознавания номерных знаков не функционируют так, как задумано при проектировании. Например, срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов составляет 2–5 лет, тогда как у литий-ионных аккумуляторов он достигает 5–10 лет. Таким образом, аккумуляторные системы, оснащённые качественными системами управления аккумуляторами (BMS), могут эффективно обеспечивать производительность системы за счёт мониторинга и регулирования напряжения отдельных элементов аккумуляторов и уровня их заряда (SOC), предотвращая чрезмерный разряд аккумуляторной системы и обеспечивая баланс напряжения между элементами для достижения максимальной производительности системы. Работа системы управления аккумуляторами (BMS) имеет решающее значение для эксплуатационной надёжности модуля аккумуляторов уличного фонаря.
Протоколы практических методов мониторинга, осмотра и замены аккумуляторов
Настройка оповещений системы управления аккумуляторами для отслеживания напряжения, температуры и уровня заряда является разумным подходом; такие оповещения позволяют выявить потенциальные проблемы до их усугубления, например, когда напряжение в 12-вольтовой системе остаётся ниже 11 В в течение продолжительного времени. Раз в три месяца проводите визуальный осмотр на наличие признаков коррозии, вздутия корпуса и протечек из уплотнений. Особое внимание следует уделить объектам, расположенным вблизи солёной воды, поскольку скорость коррозии в присутствии солёной воды примерно на 30 % выше. Аккумуляторы следует заменять, когда их ёмкость снижается ниже 70 % от номинального значения при первоначальной эксплуатации. Для моделей на основе литий-ионных технологий рекомендуемый срок замены составляет 5 лет. Ежемесячное техническое обслуживание обеспечивает бесперебойную работу оборудования, предотвращает возникновение неожиданных проблем и снижает совокупные расходы на обслуживание в долгосрочной перспективе. При заказе запасных аккумуляторов всегда запрашивайте изделия с повышенным температурным классом.
Стратегии очистки солнечных панелей и управление затенением для обеспечения оптимальной производительности
Рекомендации по графику очистки в зависимости от климата для установок солнечных уличных фонарей
Солнечные панели негативно реагируют на загрязнения окружающей среды, такие как пыль, помёт птиц и пыльца деревьев. В засушливых регионах влияние этих загрязнений на солнечные панели усиливается, поэтому оптимальный режим очистки предполагает ежемесячную регулярную чистку. На побережье с сильным обдувом ветром и в прибрежных солончаках солнечные панели подвержены коррозии из-за соли. Для снижения склонности к образованию ржавчины требуется очистка каждые три месяца. Очистку не следует проводить во второй половине дня, когда солнце стоит высоко и его воздействие особенно интенсивно. Чистку солнечных панелей рекомендуется выполнять ранним утром, когда солнечное излучение ещё слабое, что снижает риск растрескивания стекла. Солнечные панели также становятся более восприимчивыми к загрязнению вследствие выхлопных газов автомобилей. В городских условиях обслуживание требуется чаще, поэтому оптимальным режимом очистки является проведение процедуры каждые две недели — это позволяет снизить накопление чёрной сажи на поверхности солнечных панелей. Солнечные панели в большей степени, чем другие виды технологий, страдают от негативного воздействия окружающей среды. Пыль на солнечных панелях приводит к снижению их эффективности и повышению рабочей температуры. Совокупность технологий, негативно затрагиваемых факторами окружающей среды, включает продукцию Luzzaro и солнечные панели.
Весна приводит к значительному снижению эффективности из-за пыли.
Летом повышение температуры негативно сказывается на солнечных панелях.
Пустынный песок вызывает повышение температуры и абразивное воздействие на стекло.
Для очистки солнечных панелей используйте только нейтральные по pH моющие средства. Очистку следует проводить, если эффективность солнечных панелей в течение продолжительного времени остаётся ниже 5 %. Очистку необходимо совмещать со стрижкой деревьев. Это особенно важно в зимние месяцы, когда солнце находится ниже над горизонтом.
Первостепенная защита основных компонентов
Основные компоненты систем уличных солнечных фонарей подвергаются негативному влиянию внешней среды — влажности, пыли, соли и перепадов температур. Эти факторы ускоряют износ систем, особенно светодиодных ламп, контроллеров заряда, датчиков и электропроводки. Для сохранения высоких эксплуатационных характеристик и снижения совокупной стоимости владения системами требуется профилактическая защита — предотвращение проблем до их возникновения.
Процедуры проверки светодиодов, контроллеров заряда, датчиков и электропроводки систем солнечных уличных фонарей
Ежемесячно должна проводиться визуальная и функциональная проверка для выявления следующих аспектов:
Визуальный осмотр линзы светодиода на наличие трещин, конденсата и заселения насекомыми.
Целостность изоляции проводки в распределительных коробках и на местах оконцевания.
Реакция датчиков движения и освещённости окружающей среды.
Контроллер заряда должен находиться в нормальном режиме зарядки, плавающего заряда и регулирования нагрузки (соответствующие индикаторы должны быть включены).
Фиксируйте все выявленные неисправности по мере их обнаружения. К ним относятся необычные изменения цвета печатной платы (ПП), ослабленные соединения и аномальные реакции датчиков. Незначительные неисправности следует устранять до того, как они перерастут в серьёзные проблемы, способные повлиять на работоспособность всей системы.
Рекомендуемые методы защиты от воздействия погодных условий и обеспечения коррозионной стойкости в условиях высокой влажности и прибрежных районов
Соленый воздух, присутствующий в прибрежных районах, ускоряет коррозию металлических контактов, проникая в них со скоростью, в 5 раз превышающей скорость коррозии во внутренних районах. К числу мер, способствующих борьбе с этим явлением, относятся:
Нанесение защитного конформного покрытия на незащищенные печатные платы (PCB) для отталкивания влаги.
Рекомендуется использовать болты и другие крепежные элементы из нержавеющей стали, а также корпуса электрических компонентов степени защиты IP68.
Установка жертвенных анодов на несущие опоры как средство борьбы с другими формами электрохимической коррозии.
Настоятельно рекомендуется применять морской кабель с изоляцией из силикона или сшитого полиэтилена (XLPE).
Во внутренних районах с высокой влажностью настоятельно рекомендуется использовать вентилируемые зоны с гидрофобной мембраной, позволяющей влаге оставаться в виде пара в воздухе.
Используйте интеллектуальный мониторинг и техническое обслуживание, основанное на данных, чтобы избежать непредвиденных отказов.
Умный мониторинг изменяет парадигму технического обслуживания — от реактивного к «умному» и проактивному. При обслуживании солнечных уличных фонарей вместо ожидания отказа бригады технического обслуживания могут использовать умный мониторинг, который представляет собой форму проактивного обслуживания. Каждое интеллектуальное устройство оснащено набором умных датчиков, отслеживающих множество параметров, включая состояние аккумулятора, выработку электроэнергии, деградацию светодиодов (LED) и другие параметры, которые могут негативно влиять на работу солнечных уличных фонарей, в том числе внешние факторы. Каждый солнечный уличный фонарь оснащён программным обеспечением для анализа данных, способным обрабатывать поступающую информацию и выявлять аномалии, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными. Например, программное обеспечение для анализа данных может отслеживать характеристики аккумулятора и стабильность напряжения на его выводах, что позволяет прогнозировать скорый выход аккумулятора из строя. Программное обеспечение для анализа данных также может зафиксировать рост выработки энергии в дневное время, что может указывать на наличие препятствия, ограничивающего попадание солнечного света на солнечную панель. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Sustainable Facilities Journal (2023 г.), города могут сократить расходы на техническое обслуживание на 25 % и одновременно продлить срок службы солнечных уличных фонарей при переходе от планового обслуживания с фиксированными интервалами к реактивному обслуживанию. Кроме того, города также демонстрируют снижение затрат на ремонтные работы вне установленного графика (например, в вечернее время, по выходным и т.д.), когда уличные фонари уже введены в эксплуатацию.
Часто задаваемые вопросы
Почему управление аккумуляторами важно для солнечных уличных фонарей?
Эффективное управление аккумуляторами важно для того, чтобы аккумуляторы солнечных уличных фонарей максимально полно использовали свой срок службы и чтобы не возникало отказов аккумуляторов (т. е. полной потери работоспособности солнечного уличного фонаря).
Как часто необходимо очищать солнечные панели для обеспечения их оптимальной работы?
Частота очистки солнечных панелей зависит от местных климатических условий. В засушливых регионах панели следует очищать ежемесячно для обеспечения оптимальной работы, тогда как в прибрежных регионах очистку следует проводить раз в три месяца.
Какие экологические условия сокращают срок службы солнечных уличных фонарей?
Срок службы солнечных уличных фонарей сокращается под воздействием перепадов температуры, влажности, пыли и солевого тумана. Эти экологические факторы снижают срок службы солнечных уличных фонарей, повреждая светодиоды и электропроводку.
Какова польза интеллектуального мониторинга для технического обслуживания солнечных уличных фонарей?
Благодаря умному мониторингу техническое обслуживание можно выполнять по мере необходимости, чтобы поддерживать солнечные уличные фонари в оптимальном рабочем состоянии, что снижает затраты на обслуживание и продлевает срок службы уличных фонарей.