EN
Проектування надійних систем сонячних вуличних ліхтарів із оптимізованою системою керування акумуляторами
Глибокий аналіз впливу старіння акумуляторів на системи сонячних вуличних ліхтарів
Акумулятори зношуються через циклічне заряджання/розряджання під час роботи сонячних енергетичних систем. Вплив шкідливих температур та надмірного розрядження (забрання надто багато енергії) може бути шкідливим. Екстремальні внутрішні температури можуть спричинити хімічний розпад акумуляторів, що призводить до втрати до 20 % корисної потужності. Крім того, акумулятори можуть пошкоджуватися через тривалу роботу в стані низького заряду (глибокий розряд) та циклічне заряджання/розряджання. З експлуатаційної точки зору, багато акумуляторних світлодіодних ліхтарів та систем розпізнавання номерних знаків не працюють так, як передбачено проектом. Наприклад, термін служби свинцево-кислотних акумуляторів становить 2–5 років, тоді як літій-іонних — 5–10 років. Отже, акумуляторні системи з якісними системами управління акумуляторами (BMS) можуть ефективно керувати продуктивністю системи, контролюючи та регулюючи напругу на елементах акумулятора й стан заряду (SOC), щоб уникнути надмірного розрядження акумуляторної системи та забезпечити баланс напруги на елементах для досягнення максимальної продуктивності системи. Робота системи управління акумуляторами (BMS) є життєво важливою для експлуатаційної продуктивності акумуляторного модуля вуличного ліхтаря.
Протоколи практичного моніторингу, перевірки та заміни акумуляторів
Встановлення сповіщень системи керування акумуляторами для відстеження напруги, температури та рівня заряду — це доцільний підхід, і такі сповіщення дозволяють виявити потенційні проблеми до того, як вони загостряться, наприклад, якщо напруга в 12-вольтовій системі тривалий час залишається нижче 11 вольт. Кожні три місяці проводьте візуальний огляд на предмет ознак корозії, вздуття корпусу та витоків із ущільнень. Особливу увагу слід звернути на об’єкти, розташовані поблизу солоної води, оскільки швидкість корозії в присутності солоної води приблизно на 30 % вища. Ємність акумулятора слід замінювати, коли вона знижується нижче 70 % від початкового номінального значення. Для літій-іонних моделей рекомендований термін заміни становить 5 років. Підтримуйте безперебійну роботу за допомогою щомісячного технічного обслуговування: це запобігає неочікуваним проблемам і з часом зменшує витрати на обслуговування. При замовленні запасних акумуляторів завжди вимагайте акумулятори з підвищеними температурними характеристиками.
Стратегії очищення сонячних панелей та управління затіненням для забезпечення оптимальної продуктивності
Розгляд графіку очищення залежно від кліматичних умов для встановлення сонячних вуличних ліхтарів
Сонячні панелі негативно впливаються забруднювачами навколишнього середовища, такими як пил, пташиний послід і пилок дерев. У посушливих умовах ці забруднювачі впливають на сонячні панелі ще сильніше, тому оптимальним режимом очищення є регулярне очищення раз на місяць. На узбережжі з сильним припливом і в солоних болотах сонячні панелі стають схильними до корозії через сіль. Щоб зменшити ймовірність виникнення ржавчини, необхідно проводити очищення раз на три місяці. Очищення не слід проводити вдень, коли сонце світить сильно. Очищення сонячних панелей слід здійснювати раніше вранці, коли сонце ще не дуже яскраве, щоб знизити ризик тріщин на склі. Сонячні панелі стають більш схильними до забруднення через вихлопні гази автомобілів. У міських умовах обслуговування потрібне частіше, тому хорошим режимом очищення є процедура раз на дві тижні, щоб зменшити осідання чорного сажі на сонячних панелях. Сонячні панелі негативно впливаються навколишнім середовищем сильніше, ніж інші види технологій. Пил на сонячних панелях призводить до зниження ефективності та підвищення температури. Основою діапазону технологій, негативно вплинених Luzzaro, є саме сонячні панелі.
Весна призводить до того, що пил стає надзвичайно неефективним.
Літо спричиняє підвищення температури сонячних панелей.
Пісок пустелі викликає підвищення температури та абразивність скла.
Під час очищення сонячних панелей використовуйте лише мило з нейтральним рівнем pH. Очищення слід планувати, коли ефективність сонячних панелей протягом тривалого періоду часу становить менше 5 %. Очищення слід проводити одночасно з обрізанням дерев. Це особливо важливо взимку, коли сонце розташоване нижче над горизонтом.
Пріоритетна охорона фундаментальних компонентів
Основні компоненти систем сонячних вуличних ліхтарів негативно впливаються на навколишнє середовище, зокрема вологість, пил, сіль та коливання температури. Ці фактори прискорюють знос систем, зокрема світлодіодних ламп, контролерів заряду, датчиків та електропроводки. Для збереження стабільної роботи та зниження витрат протягом усього терміну експлуатації необхідно захищати системи шляхом запобігання виникненню проблем ще до їх початку.
Процедури перевірки світлодіодів, контролерів заряду, датчиків та електропроводки систем сонячного вуличного освітлення
Щомісяця слід проводити візуальну та функціональну перевірку з метою виявлення наступних проблем:
Візуальна перевірка лінзи світлодіода на наявність тріщин, конденсації та вторгнення комах.
Цілісність ізоляції електропроводки у розподільних коробках та в місцях приєднання.
Чутливість датчиків руху та освітленості навколишнього середовища.
Контролер заряду слід перевірити на наявність нормального стану індикаторів: заряджання, плаваючого режиму та регулювання навантаження.
Фіксувати всі виявлені несправності в момент їх виникнення. До них належать незвичайні потемніння на друкованій платі, ослаблені з’єднання та аномальні реакції датчиків. Незначні несправності слід усунути до того, як вони переростуть у серйозні проблеми, що можуть вплинути на роботу всієї системи.
Найкращі практики герметизації та забезпечення стійкості до корозії в умовах високої вологості та прибережних зон
Солоне повітря, що присутнє в прибережних районах, прискорює процес корозії металевих контактів, проникаючи в них зі швидкістю, у п’ять разів більшою, ніж при корозії в внутрішніх районах. До заходів, що допомагають управляти цим явищем, належать:
Застосування конформного покриття на голій друкованій платі для відштовхування вологи.
Рекомендується використовувати болти та інші кріплення з нержавіючої сталі, а також корпуси класу IP68 для всіх електричних компонентів.
Встановлення жертвованих анодів на конструктивних стовпах як засіб контролю інших форм електрохімічної корозії.
Надзвичайно рекомендується використовувати морський тип кабелів із ізоляцією з силікону або зшитого поліетилену (XLPE).
У внутрішніх районах з високою вологістю надзвичайно рекомендується використовувати вентильовані приміщення з гідрофобною мембраною, яка дозволяє волозі перебувати в повітрі у вигляді пари.
Використовуйте розумний моніторинг та технічне обслуговування на основі даних, щоб уникнути неочікуваних відмов.
Розумний моніторинг змінює парадигму від реагуючого технічного обслуговування до «розумного» та проактивного технічного обслуговування. Під час обслуговування сонячних вуличних ліхтарів замість очікування відмови бригади технічного обслуговування можуть скористатися розумним моніторингом — формою проактивного технічного обслуговування. Кожна розумна одиниця оснащена набором інтелектуальних датчиків, які контролюють безліч параметрів, у тому числі стан акумулятора, генерацію електроенергії, деградацію світлодіодів (LED) та інші параметри, що можуть негативно впливати на роботу сонячних вуличних ліхтарів, включаючи зовнішні фактори. Кожен сонячний вуличний ліхтар має програмне забезпечення для аналізу даних, яке здатне аналізувати отримані дані й виявляти аномалії, які можуть залишитися непоміченими. Наприклад, програмне забезпечення для аналізу даних може контролювати продуктивність акумулятора та стабільність напруги на акумуляторі, що може свідчити про наближення відмови акумулятора. Програмне забезпечення для аналізу даних також може виявити зростання генерації енергії протягом дня, що може означати наявність перешкоди, яка обмежує сонячне опромінення сонячної панелі. У науковому журналі «Sustainable Facilities Journal» (2023 р.) зазначається, що міста можуть зекономити 25 % витрат на технічне обслуговування, а також продовжити термін служби сонячних вуличних ліхтарів, якщо переходять від технічного обслуговування з фіксованими інтервалами до реагуючого технічного обслуговування. Крім того, міста також демонструють зниження витрат на ремонт у позаробочий час (тобто після робочих годин, у вихідні тощо), коли вуличні ліхтарі введені в експлуатацію.
Часті запитання
Чому управління акумуляторами є важливим для сонячних вуличних ліхтарів?
Ефективне управління акумуляторами є важливим для того, щоб акумулятори сонячних вуличних ліхтарів максимально повно використовували свій ресурс і забезпечували відсутність відмов акумуляторів (тобто повної втрати працездатності сонячного вуличного ліхтаря).
Як часто потрібно очищати сонячні панелі для досягнення оптимальної ефективності?
Частота очищення сонячних панелей залежить від місцевих умов. У сухих регіонах панелі слід очищати щомісяця для досягнення оптимальної ефективності, тоді як у прибережних регіонах очищення слід проводити раз на три місяці.
Які природні умови скорочують термін служби сонячних вуличних ліхтарів?
Термін служби сонячних вуличних ліхтарів скорочується через перепади температур, вологість, пил та солону бризу. Ці природні умови впливають на термін служби сонячних вуличних ліхтарів, пошкоджуючи світлодіоди та електропроводку.
Яка вигода від інтелектуального моніторингу для обслуговування сонячних вуличних ліхтарів?
З інтелектуальним моніторингом технічне обслуговування можна проводити лише за необхідності, щоб підтримувати сонячні вуличні ліхтарі в оптимальному робочому стані, що знижує витрати на обслуговування та продовжує термін служби вуличних ліхтарів.