SOLAR Street Light
Solárne pouličné osvetleniesa objavili ako hra-zmena možnosti osvetlenia v mestských aj vidieckych oblastiach. Tieto svetlá kombinujú technológiu obnoviteľných zdrojov energie s infraštruktúrou, ktorá už existuje, aby vyžarovali-osvetlenie siete, ktoré je udržateľné a dostupné. Fotovoltické (PV) panely sa v týchto systémoch používajú na zber slnečného svetla, ktoré sa potom premieňa na elektrickú energiu, ktorá sa ukladá v batériách na použitie počas nočných hodín. To je na rozdiel od typických pouličných svetiel, ktoré sú napájané z centrálnej elektrickej siete. Pretože nie sú závislé od elektrickej siete, sú vynikajúcou voľbou pre lokality, ktoré sú geograficky izolované a majú obmedzený prístup k elektrickej energii, ako aj pre metropolitné centrá, ktoré sa snažia minimalizovať svoju uhlíkovú stopu a výdavky na energiu. Za posledných desať rokov sme zaznamenali významné prelomy v účinnosti solárnych panelov, technológii batérií a LED osvetlení, ktoré katapultovali solárne pouličné osvetlenie zo špecializovaných aplikácií na široké použitie. Tieto pokroky viedli k inštalácii solárnych pouličných svetiel po celom svete, vrátane obytných oblastí, parkov a vidieckych miest. Fyzika, výhody a obmedzenia solárnych pouličných svetiel, ako aj ich prísľub do budúcnosti, sú diskutované v tomto článku. Esej tiež zdôrazňuje úlohu, ktorú solárne pouličné osvetlenie zohráva pri definovaní udržateľnejšieho prístupu k verejnému osvetleniu.
Pre solárny systém pouličného osvetlenia sú solárny panel, batéria, svietidlo (ktorým je často LED) a regulátor nabíjania štyri základné komponenty, ktoré tvoria systém. Zachytávaním slnečného svetla počas dňa je solárny panel, ktorý je často umiestnený na stĺpe alebo zabudovaný do svietidla, schopný vyrábať elektrinu. Solárny panel sa skladá z niekoľkých fotovoltaických článkov, ktoré sú zodpovedné za premenu slnečného žiarenia na jednosmerný prúd (DC). Potom sa energia prenesie do batérie, ktorou je často lítium-iónová alebo olovená{4}}batéria s cieľom uskladnenia. Za účelom predĺženia životnosti batérie je regulátor nabíjania zodpovedný za reguláciu toku energie z panela do batérie. Tým sa zabráni nadmernému nabitiu batérie počas silného slnečného žiarenia a nadmernému vybitiu batérie počas noci. Keď padne tma, ovládač automaticky aktivuje LED svetlo, ktoré odoberá energiu z energie, ktorá bola uložená v batérii; k tomu dôjde automaticky. LED svietidlá sú obľúbené pre svoju vynikajúcu energetickú účinnosť, predĺženú životnosť (až 50 000 hodín) a schopnosť vytvárať silné, koncentrované svetlo pri spotrebe malého množstva elektriny. Táto synergia komponentov umožňuje, aby solárne pouličné osvetlenie fungovalo nezávisle a po inštalácii si vyžadovalo veľmi malý až žiadny zásah z vonkajších zdrojov.
Príspevok solárneho pouličného osvetlenia k udržateľnosti výroby energie a znižovaniu emisií uhlíka je jednou z najpresvedčivejších výhod týchto svetiel. Tradičné pouličné osvetlenie, ktoré často používa vysokotlakové sodíkové (HPS) výbojky, spotrebuje značné množstvo elektrickej energie zo siete. Veľká časť tejto elektriny pochádza z fosílnych palív. Solárne pouličné osvetlenie je na druhej strane poháňané slnečným žiarením, čo je zdroj, ktorý je bezplatný aj obnoviteľný. Tým sa eliminuje potreba spoliehať sa na zdroje energie, ktoré nie sú obnoviteľné. Vzhľadom na to, že jediné solárne pouličné osvetlenie má potenciál znížiť emisie oxidu uhličitého až o 500 kg za rok v porovnaní s ekvivalentným sieťovým-osvetlením napájaným zo siete, veľké-inštalácie majú potenciál mať významný vplyv na boj proti zmene klímy. Navyše, keďže nie sú pripojené k sieti, nie sú ovplyvnené výpadkami prúdu. To zaisťuje, že budú naďalej poskytovať stabilné osvetlenie, aj keď dôjde k poruchám v elektrickom systéme. Je to dôležitý prínos pre verejnú bezpečnosť v mestských aj vidieckych regiónoch.
Prijatiesolárne pouličné osvetlenieje tiež z veľkej časti poháňaný znižovaním nákladov, ktoré možno dosiahnuť v dlhodobom horizonte. Počiatočné náklady na inštaláciu solárnych pouličných svietidiel sú vyššie ako náklady na bežné svietidlá napájané zo siete-. Je to preto, že solárne panely, batérie a ovládače sú drahšie ako tradičné svetlá napájané zo siete-. Solárne pouličné osvetlenie však eliminuje potrebu opakujúcich sa výdavkov na elektrinu. Počiatočné výdavky sú často pokryté úsporami nákladov na energiu za obdobie piatich až desiatich rokov, vďaka čomu je solárne pouličné osvetlenie nákladovo -efektívne riešenie pre vlády a organizácie, ktoré majú dlhodobé-plánovacie ciele. Okrem toho sú náklady na údržbu zvyčajne nižšie: Frekvencia výmeny LED svetiel je oveľa nižšia ako u žiaroviek HPS, zatiaľ čo solárne panely majú životnosť 25–30 rokov s minimálnou potrebou údržby. Vo vzdialených miestach, kde sú náklady na inštaláciu elektrického vedenia nadmerne drahé (stoja tisíce dolárov na kilometer), poskytujú solárne pouličné osvetlenie cenovo dostupnú možnosť, ktorá eliminuje potrebu drahej výstavby infraštruktúry.
Najmä na znevýhodnených miestach sú solárne pouličné osvetlenie nevyhnutnou súčasťou zlepšovania kvality života a bezpečnosti komunity. Absencia pouličného osvetlenia vo vidieckych oblastiach, ktoré nemajú spoľahlivý prístup k elektrickej energii, môže sťažiť nočný pohyb, obmedziť obchodnú činnosť po zotmení a zvýšiť pravdepodobnosť kriminálnej činnosti alebo nehôd. Obyvatelia môžu bez strachu dochádzať do práce, študenti môžu študovať po západe slnka a malé firmy si môžu predĺžiť prevádzkové hodiny vďaka stálemu osvetleniu, ktoré poskytujú solárne pouličné svetlá. V metropolitných oblastiach zlepšujú verejnú bezpečnosť osvetlením ulíc, parkov a chodníkov pre chodcov. To nielen odrádza od kriminálneho správania, ale tiež znižuje možnosť vzniku nehôd. Niektoré súčasné solárne pouličné svetlá majú navyše inteligentné funkcie, ako sú pohybové senzory, ktoré znižujú svetlo, keď nie je pozorovaná žiadna aktivita, a zvyšujú svetlo, keď je detekovaný pohyb. To umožňuje najefektívnejšie využitie energie pri súčasnom zaistení bezpečnosti oblasti. Skutočnosť, že sú prispôsobivé, z nich robí životaschopnú možnosť pre širokú škálu požiadaviek na osvetlenie.
Napriek tomu, že majú mnoho výhod, solárne pouličné svetlá sú konfrontované s množstvom prekážok, ktoré môžu znížiť ich účinnosť. Najdôležitejším aspektom je, že sú závislé od slnečného žiarenia, ktoré kolíše v závislosti od faktorov, ako je geografická poloha, poveternostné podmienky a dokonca aj sezónne zmeny. Je možné, že solárne panely nebudú schopné zhromaždiť dostatok energie na napájanie svetiel počas noci v oblastiach, ktoré zažívajú veľa zamračených dní, dlhé zimy alebo nadmerné množstvo tieňa z budov od stromov alebo iných štruktúr. To môže viesť k slabému osvetleniu alebo dokonca úplnému zlyhaniu počas dlhých časových období, keď je slnečného svetla málo. Je bežnou praxou, že výrobcovia zväčšujú veľkosť solárnych panelov a batérií, aby uložili dodatočnú energiu; to však vedie k rastu cien. S technológiou batérií sú spojené aj ďalšie problémy. Olovené-batérie sú cenovo dostupnejšie, ale majú kratšiu životnosť (tri až päť rokov) a vyžadujú údržbu. Na druhej strane, lítium{8}}iónové batérie sú odolnejšie (päť až sedem rokov) a efektívnejšie, no sú drahšie. Extrémne horúce alebo extrémne nízke teploty môžu tiež poškodiť fungovanie batérie, čím sa zníži jej skladovacia kapacita a jej životnosť.
Okrem toho existujú problémy s výstupom svetla a homogenitou. Pre skoré solárne pouličné svetlá bolo bežné, že mali problémy s jasom konvenčných vysokotlakových sodíkových (HPS) svetiel, čo viedlo k sťažnostiam na nedostatočné osvetlenie. Hoci došlo k vývoju v technológii LED, ktorá zlepšila svetelný výkon, stále je ťažké zabezpečiť, aby ulica alebo cesta bola pokrytá rovnakým spôsobom. Solárne pouličné svetlá sú často umiestnené v nižších výškach ako svetlá{4}}napájané zo siete. Toto sa robí preto, aby bol solárny panel blízko zariadenia, čo by mohlo mať za následok tiene a nerovnomerné osvetlenie. To predstavuje obzvlášť náročnú výzvu na cestách, ktoré sú dosť široké alebo na miestach, ktoré vyžadujú neustále osvetlenie z bezpečnostných dôvodov, ako sú napríklad križovatky. Na rozdiel od teplejšej žiary-výkonných solárnych svetiel (HPS) môže byť teplota farieb LED svietidiel používaných v solárnych pouličných svetlách, ktoré sú zvyčajne studená biela (5 000 K – 6 500 K), drsná, čo môže mať vplyv na viditeľnosť aj estetiku.
Existujú špecifické regióny, ktoré sú náchylné na vandalizmus a krádeže, pretože solárne panely a batérie sú cenné a dajú sa veľmi jednoducho odstrániť. V oblastiach s vysokou mierou trestnej činnosti môže byť potrebné chrániť solárne pouličné osvetlenie ochranným plášťom, montážnymi konzolami, ktoré zabraňujú krádeži, alebo dokonca sledovaním GPS, aby sa zabránilo krádeži. V prípade, že sa systém stane nepoužiteľným v dôsledku vandalizmu, napríklad rozbitím žiarovky alebo zničením solárneho panelu, budú nevyhnutne potrebné drahé opravy. Okrem toho tieto bezpečnostné hľadiská prispievajú k celkovým nákladom a zložitosti procesu inštalácie, najmä v metropolitných lokalitách, kde je väčšia pravdepodobnosť neoprávneného zásahu.
Širokému využívaniu tejto technológie ďalej bránia regulačné a štandardné ťažkosti. Svetelné štandardy pre jas, teplotu farieb a umiestnenie vytvorilo množstvo miest. Tieto normy boli vytvorené pre konvenčné pouličné osvetlenie, a preto nezohľadňujú charakteristické vlastnosti solárnych systémov. Vzhľadom na to, že projekty solárneho pouličného osvetlenia nespĺňali štandardy, ktoré boli zastarané, môže to spôsobiť prekážky v ceste ich schváleniu. Okrem toho chýbajú medzinárodné kritériá pre výkon solárnych pouličných svietidiel, čo sťažuje kupujúcim porovnávanie tovaru alebo hodnotenie kvality tovaru, ktorý kupujú. Je možné, že zákazníci náhodne získajú nekvalitné systémy, ktoré nakoniec predčasne zlyhajú, ak neexistujú jasné pravidlá týkajúce sa životnosti, účinnosti alebo záručného krytia.
Značný počet týchto ťažkostí rieši technologický pokrok, ktorý tiež zvyšuje spoľahlivosť a účinnosť solárneho pouličného osvetlenia. Monokryštalické solárne panely s vysokou účinnosťou sú teraz schopné premeniť viac slnečného svetla na elektrinu (až 23% účinnosť v porovnaní s 15-18% účinnosťou pred desiatimi rokmi). To umožňuje menšie panely alebo lepší zber energie v obmedzenom priestore, čo je významný pokrok. V porovnaní s typickými lítium-iónovými alebo olovenými-batériami majú lítium-železofosfátové (LiFePO4) batérie novej generácie nielen dlhšiu životnosť (až desať rokov), ale tiež lepšie fungujú pri extrémne vysokých teplotách. Použitie algoritmov umelej inteligencie (AI) v inteligentných ovládačoch umožnilo predvídať energetické požiadavky na základe predpovedí počasia. To umožňuje optimalizáciu procesov nabíjania a vybíjania, čo zaisťuje spoľahlivú prevádzku aj počas hmly. Viaceré systémy majú navyše bezdrôtovú konektivitu, ktorá umožňuje vzdialené monitorovanie a ovládanie. Manažéri môžu pomocou aplikácie pre smartfóny meniť úrovne osvetlenia, monitorovať stav batérie alebo dostávať upozornenia na problémy s údržbou, čo všetko prispieva k zníženiu prevádzkových nákladov.
Existuje silná korelácia medzi rozvojom inteligentných miest a začlenením obnoviteľných zdrojov energie a budúcnosťou solárneho pouličného osvetlenia. V snahe znížiť negatívny vplyv mestských centier na životné prostredie sa solárne pouličné osvetlenie čoraz viac integruje do väčších sietí inteligentnej infraštruktúry. Tieto svetlá sú napojené na senzory, ktoré monitorujú premávku, kvalitu ovzdušia alebo chod chodcov. Toto prepojenie umožňuje efektívnejšie využitie zdrojov. Napríklad pouličné osvetlenie je možné stlmiť počas obdobia nízkej aktivity alebo rozjasniť v reakcii na vysokú premávku, čím sa zníži spotreba energie. Solárne-pouličné osvetlenie bude zohrávať významnú úlohu v iniciatívach týkajúcich sa elektrifikácie, ktoré sa realizujú vo vidieckych regiónoch, najmä v rozvojových krajinách, kde rozšírenie siete nie je možné. Existuje potenciál na ďalšie zvýšenie ich účinnosti prostredníctvom implementácie inovácií, ako sú siete na zdieľanie energie-a transparentné solárne panely, ktoré môžu byť zabudované do svetelných stožiarov alebo iných štruktúr. Tieto inovácie by umožnili distribúciu prebytočnej energie z jedného svetla do iných svetiel.
na záver,solárne pouličné osvetleniesú veľkým krokom vpred v rozvoji trvalo udržateľného verejného osvetlenia. Poskytujú výhody energetickej nezávislosti, ekonomických úspor a environmentálnych výhod. Pokračujúce technologické vylepšenia robia tieto systémy spoľahlivejšími a prispôsobivejšími, napriek tomu, že naďalej existujú prekážky ako závislosť od slnečného žiarenia, limity batérií a regulačné obmedzenia. Solárne pouličné osvetlenie bude naďalej zohrávať dôležitú úlohu v celkovom procese vytvárania mestského a vidieckeho prostredia bezpečnejším, udržateľnejším a prepojenejším. Je to preto, že komunity na celom svete čoraz viac kladú dôraz na obnoviteľnú energiu a inteligentnú infraštruktúru. Majú potenciál nahradiť tradičné pouličné osvetlenie ako predvolenú voľbu pre verejné osvetlenie, čím osvetľujú cestu k budúcnosti šetrnejšej k životnému prostrediu. Tento prísľub možno realizovať trvalými investíciami do výskumu a normalizačnej práce.
Spolu to robíme lepšími.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mobil/Whatsapp :(+86)18673599565
E-mail:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Webstránka: www.benweilight.com
Pridať: budova F, priemyselná zóna Yuanfen, Longhua, okres Bao'an, Shenzhen, Čína
