EN
Аутономија ван мреже: одржавање функционалности и поузданости у удаљеним локацијама са слабом светлошћу
Како су дана аутономије и капацитет батерије помогли да се спрече оперативни неуспјех током ноћи
У подручјима где је сунчева светлост ретка, соларна улична осветљења морају бити опремљена довољно батеријске енергије да би се одржавала операција током дугих периода без сунчеве светлости. Критично за ово је концепт познат као дана аутономије, или број узастопних ноћи које соларна светлост може да ради без добијања соларног пуњења. Већина система је дизајнирана да обезбеди најмање 3 дана аутономије резервне енергије, што резултира осветљењем који остаје укључен 72 сата без добијања соларног пуњења. Да би се прилагодили чак и најнепријатнијем времену, неки системи су дизајнирани да обезбеде 5 дана аутономије резервне енергије. Улична осветљења опремљена са 1 или 2 дана аутономије резервних батеријских система имају тенденцију да се много чешће истеку батерије током кише. То је доказано у прошлогодишњем извештају о енергетској отпорности и резултат је због потребе за батеријама дубоког циклуса да апсорбују довољну количину наплате током дневног светлости. Неопходно је пронаћи батерију одговарајуће величине. Ово се постиже анализом података о сунчевој светлости из прошлости како би се одредила очекивана потрошња светлости по ноћи. То омогућава да се ради чак и у дуготрајним временским условима.
Зашто је 30% фотоелектричне енергије прекомерно + 7 дана аутономије стандард за удаљене локације као што су Хималаје.
Екстремне климе као што су Хималаје, арктичке тундре, високе пустинске платове и подручја са тропским циклонима морају да испуне строжи стандард пројектовања од 7 дана аутономије са 30% прекомерним величином фотоволтајских (ПВ) модула. Овај стандард стратешки се бави три међусобно повезана критична осматрања дизајна.
Продужени периоди слабог осветљења: изнад 3.000 м постоји 5-7 узастопних облачних дана у просеку 8 пута годишње.
Деретирања температуре: ПВ излаз се смањује за 1825% у окружећим условима испод нуле.\n\nСнежна покривка: Непрепраћена покривеност панела може довести до губитка генерације од 90100% док панели нису ручно или топлотно очишћени.\n\nКа Плус, батерије које могу трајати седам дана или више пружају флексибилност у раду. Теренски тестови ове стратегије објављени прошле године у Алпиан Енерги Јорнал показали су да су системи са овом конфигурацијом имали стопу неуспеха мању од 5%. Ово је знатно боље од 35% стопе неуспеха које су показали три дана системи. Ово није никако егзотична конфигурација. То постаје стандардна методологија у свим ситуацијама када конвенционални приступ мрежи или распоређивање далеког техничара постане превише скупо.
Робусна конструкција: Противоположност и трајност за соларне уличне лампе
IP66+ Ограђени и топлотни затварање: Критично за монсунске, прашине и замрзавање-тало околине
Поузданост, посебно у несагласним временским условима, почиње са физичким изазовима отпорности и грађеним материјалима. У озбиљним контекстима, стицање кућа са IP66 категоризацијом више није пожељно. Ограђени објекти као што су ови су непропусни за улазак воде за каматне кише преко 100 мм по сату и штите се од уласка фине прашине због затварања. Поред тога, топлотна затварање је релевантно за корпус. То значи да неће бити корозије због кондензације и микрокрекинга због циклуса замрзавања/отварања. Свиђали смо се екстремним температурама од 30 степени Целзијуса или више, и видели смо да се обични материјали за кућање свакодневно пропадају. Бројеви то потврђују. У условима високе влаге, високе надморске висине или сољеног ваздуха, незаштићене компоненте 47% чешће пропадају. То поставља питање, шта радимо да бисмо заштитили компоненте са друге стране ограде?
- Ленце од поликарбоната отпорне на ударе дизајниране да преживе градом и отпадом који носи ветар
- Шрафови и ореви од нерђајућег челика за поморске производе дизајнирани да се одупре корозији соли и галванској деградацији
- Електроника заштићена са индустријским саставним састојцима за отпор на кратке спојке изазване влажношћу
Интегрисана стратегија за чврстоћу која је горе описана, уклања потребу за непланираним посетама за одржавање, чиме се смањују укупни радни трошкови током живота за 34% у поређењу са алтернативама које нису дизајниране за ту сврху, посебно на локацијама које је тешко доћи.
Химија батерије соларне уличне светлости
Живот циклуса, отпорност на температуру, реални РОИ у влажној и поднуровој средини: ЛиФЕПО4 против оловне киселине
Најкритичнији аспект удаљених соларних уличних лампа је хемија. Литијум-жељан фосфатне (ЛиФЕПО4) батерије су, у поређењу са стандардним оловно-киселим батеријама, сувиорније у скоро свим примењивим еколошким и економским разматрањима:
Живот цикла: ЛифеПО4: 2.0005.000 циклуса на 80% дубине испуштања (DoD) у поређењу са оловно-киселином: 300500 циклуса. Замена није изводљива на тешко доступним локацијама
Операција стабилне температуре: ЛиФЕПО4 батерије функционишу у екстремним окружењима, са оперативним функционалношћу од -20 °C до 60 °C (удржавање на -10 °C је веће од оловно-киселине: <50% капацитета). Оловна батерија губи оперативну функционалност и капацитет испод 0 °C и губи оперативну функционалност и изнад 40 °C
РОИ: ЛиФЕПО4 батерије су економски супериорне чак и са већим претходним трошковима у екстремним окружењима (оштре климе) јер нема одржавања, 8-10 година живота (у поређењу са 2-4 године у оловно-кисели), и конзистентне функционалности током дана мусуна
Параметр перформанси ЛиФЕПО4 Оловна киселина
Оперативни опсег температуре -20 до 60 °C 0 до 40 °C (оптимално)
Живот циклуса на 80% DoD 2000-5000 циклуса 300-500 циклуса
Задржавање капацитета на температури од -10 °C > 85% < 50%
За удаљено распоређивање, ЛиФЕПО4 батерије су не само боље у перформанси, већ и даље су од кључног значаја у пружању светлости док елиминишу скупу и сложену логистику повезану са замене батерија.
Правилно димензионисање соларних панела за аутономно функционисање у подручјима са малом сунчевом светлошћу је од кључног значаја за операције ван мреже и на удаљеност. Дизајнери таквих система морају да користе стварне соларне податке и избегавају да користе генерализоване податке за једну регију. Квалитетни извори су НАСА-ин ПОВЕР и званични метеоролошки подаци. Када се добију подаци, може се направити поређење мерене инсолације са потребном потражњом за оптерећењем (на пример, потражња за оптерећењем може бити потрошња енергије неколико ЛЕД-ова, укупно време рада ЛЕД-ова и разматрање губитака у контролеру и међусо Већина практичара сматра да за потражњу оптерећења постоји најбоља пракса додавања буфера од 30% у израчунавање потражње. У различитим теренским тестовима у различитим подручјима стрмених, алпских и снежних терена, овај приступ је потврђен. Додатни капацитет система представља сигуран маржин за изазове из стварног света као што су непредвиђено акумулирање прашине на соларним панелима, угао сунчеве светлости током различитих година, снег који покрива неке ћелије фотоелектричког матрица и прелазне облаке. Овај буфер соларних панела осигурава да батерија не исцрпи раније него што је предвиђено. За регије са зимском инсолација < 2 кВтцх/м2/дан у свакој другој сезони, правилно размерање буфера соларних панела резултира системом која избегава неуспех више дана, за разлику од континуираног рада дуги период без додатне енергије.
Често постављене питања
Шта се односи на аутономију у соларним уличним лампама?
Аутономија се односи на број узастопних ноћи које соларна улична лампа може радити без соларног пуњења. Светла ће и даље радити чак и у одсуству сунчеве светлости неколико дана.
Зашто је 7 дана аутономије и 30% фотоелектричне превеличине неопходне за екстремне услове?
7-дневна аутономија и 30% фотоелектричне превеличине омогућавају да су присутни сви екстремни услови ниског трајања светлости и опадања температуре, као и снег. Ово је од виталног значаја за Хималаје и арктичку тундру.
Која је важност IP66+ кућа и топлотне запечатање?
Ове карактеристике ће осигурати поуздани рад у екстремним условима јер штите од уласка воде и прашине, као и корозије од кондензације.
Како удаљена окружења повољнују употребу батерија LiFePO4 за разлику од оловно-киселине?
ЛиФЕПО4 батерије су далеко супериорније у погледу цикла живота, толеранције на температуру и укупне ниже трошкове живота у поређењу са оловно-киселим батеријама. То је још истинито у удаљеним срединама.