Solárne pouličné osvetlenie má množstvo nedostatkov
Na začiatku
V posledných rokoch zaznamenali solárne pouličné osvetlenie značný nárast popularity vďaka tomu, že sú šetrné k životnému prostrediu a majú schopnosť ušetriť peniaze na nákladoch za energiu. Tieto svetlá predstavujú alternatívu ku konvenčnému pouličnému osvetleniu-napájanému zo siete tým, že na osvetľovaciu funkciu využívajú silu slnka. Avšak, rovnako ako každá iná technológia, solárne pouličné osvetlenie má svoje vlastné obmedzenia, ktoré je potrebné zvážiť. Aby vlády, vlastníci nehnuteľností a projektoví manažéri mohli urobiť informované rozhodnutie o implementácii solárnych systémov pouličného osvetlenia, je nevyhnutné, aby dôkladne porozumeli týmto nevýhodám. Tento článok bude diskutovať o rôznych obmedzeniach a problémoch, ktoré sú spojené so solárnym pouličným osvetlením. Niektoré z tém, ktoré budú zahrnuté, sú výkon, náklady, údržba a environmentálne aspekty.
V závislosti od aktuálnych poveternostných podmienok
Výroba nedostatočného množstva elektriny počas zamračených dní a počas zimy
Solárne pouličné osvetleniepri výrobe elektriny sa vo veľkej miere spoliehajú na slnečné žiarenie, čo je jedna z najväčších nevýhod týchto svetiel. Množstvo slnečnej energie, ktorú sú fotovoltaické (PV) panely schopné zhromaždiť, sa môže výrazne znížiť v situáciách, ako sú zamračené dni, hmla a ponuré podmienky. Účinnosť solárnych panelov môže aj v dňoch s miernou oblačnosťou klesnúť až o tridsať až päťdesiat percent, čo má za následok oneskorenie nabíjania batérií. To môže byť významnou prekážkou pre spoľahlivú prevádzku solárnych pouličných svetiel v oblastiach s vysokou frekvenciou zamračeného počasia, ako sú niektoré regióny v severnej Európe alebo severozápadnom Pacifiku v Spojených štátoch.
Tento problém sa zhoršuje v zimných mesiacoch, najmä v regiónoch, ktoré sa nachádzajú vo vysokých zemepisných šírkach. Solárne panely majú menej času na nabitie batérií, keď je cez deň menej denného svetla. Navyše, nahromadenie snehu a ľadu na fotovoltaických paneloch môže úplne brániť slnečnému žiareniu, čo bráni skutočnej výrobe energie. Proces pravidelného čistenia panelov v zimnom počasí je často náročný na prácu- a nemusí byť možný za každých okolností, najmä v oblastiach, ktoré sú ťažko dostupné alebo extrémne vzdialené. Toto zníženie výroby energie môže mať za následok stlmenie svetiel alebo dokonca svetlá, ktoré sa počas noci vôbec nerozsvietia, čo ohrozuje fungovanie aj bezpečnosť životného prostredia.
Vplyv variácií spôsobených ročnými obdobiami
Účinnosť solárneho pouličného osvetlenia výrazne ovplyvňujú aj výkyvy, ktoré sa vyskytujú počas roka. Počas leta, keď sú dni dlhšie a slnko silnejšie, dokážu solárne panely vyrobiť dostatočné množstvo elektriny a svetlá normálne fungujú bez problémov. Napriek tomu, keď sa ročné obdobia menia z leta na jeseň a zimu, kapacita batérie na udržanie plného nabitia sa postupne znižuje v dôsledku zníženia počtu hodín slnečného žiarenia a intenzity slnečného žiarenia. Výsledkom tohto premenlivého výkonu počas roka je, že solárne systémy pouličného osvetlenia musia byť skonštruované tak, aby zaručili, že budú schopné pracovať počas ročných období, ktoré sú najmenej priaznivé, čo zvyšuje celkové náklady.
Počiatočná prehnaná hodnota
Vybavenie a inštalácia, ktoré sú drahé
Počiatočné výdavky, ktoré sú potrebné na solárne pouličné osvetlenie, sú dosť značné v porovnaní s investíciou, ktorá je potrebná na štandardné nástenné-svietidlá napájané zo siete. FV panely, batérie, regulátory nabíjania a LED svietidlá sú niektoré z komponentov, ktoré tvoria solárne systémy pouličného osvetlenia. Ďalším komponentom sú LED svietidlá. Fotovoltaické panely, ktoré sú potrebné na premenu slnečného žiarenia na energiu, môžu byť dosť drahé, najmä modely, ktoré majú vysokú účinnosť premeny energie. Ďalším kľúčovým prispievateľom k nákladom sú batérie s vysokou kapacitou, ktoré sú potrebné na uchovanie dostatočného množstva energie na dlhú dobu, keď je málo slnečného svetla.
Inštaláciasolárne pouličné osvetleniemôže byť komplikovanejšie a nákladnejšie ako tradičné pouličné osvetlenie, okrem ceny zariadenia. Môže byť potrebné vykonať hodnotenie lokality a starostlivo naplánovať, aby sa zabezpečilo, že každé solárne pouličné osvetlenie je umiestnené vhodne, aby sa optimalizovalo množstvo slnečného žiarenia, ktoré dostáva. Postup inštalácie zahŕňa aj montáž fotovoltaických panelov pod príslušným uhlom, umiestnenie batérie na vhodné miesto (často s dodatočnou ochranou proti poveternostným vplyvom) a vzájomné prepojenie komponentov. Zvyčajne sa vyžadujú profesionálne inštalačné služby, čo zvyšuje náklady na počiatočné náklady. Značný počet spoločenstiev alebo vlastníkov nehnuteľností s obmedzeným rozpočtom môže byť odradený od kúpy pozemku kvôli vysokým počiatočným nákladom.
Problémy týkajúce sa batérie -
Životnosť batérie je obmedzená
Značná nevýhoda je spojená so skutočnosťou, že batérie, ktoré sa používajú v solárnom pouličnom osvetlení, majú krátku životnosť. Olovené-kyselinové alebo lítium{2}}iónové batérie sú tie, ktoré sa využívajú väčšinu času. Za bežných okolností používania majú olovené-batérie vo všeobecnosti životnosť tri až päť rokov, a to napriek skutočnosti, že sú relatívne lacnejšie. Napriek tomu, že majú vynikajúci výkon a dlhšiu životnosť, lítium{6}}iónové batérie majú zvyčajne životnosť päť až osem rokov. Po skončení životnosti je potrebné batériu vymeniť, čo vedie k dodatočným nákladom.
Postup výmeny batérie zahŕňa nielen náklady na novú batériu, ale aj náklady na prácu pri inštalácii novej batérie. Okrem toho nesprávna likvidácia starých batérií môže predstavovať environmentálne problémy, pretože tieto batérie môžu obsahovať prvky, ktoré sú nebezpečné pre životné prostredie. Pokiaľ ide o údržbu solárnych systémov pouličného osvetlenia, zabezpečenie správnej likvidácie batérií pridáva ďalší stupeň zložitosti a nákladov.
Ako čas plynie, zhoršovanie
Postupom času sa výkon batérií, ktoré sa používajú v solárnych pouličných svetlách, začína zhoršovať ešte skôr, ako dosiahnu koniec ich inzerovanej životnosti. Toto poškodenie môže urýchliť množstvo faktorov, vrátane zmien teploty, početných cyklov nabíjania a vybíjania a vystavenia vlhkosti. Zhoršenie stavu batérie má za následok zníženie jej kapacity na ukladanie a distribúciu energie. Z tohto dôvodu je možné, že pouličné osvetlenie začne slabnúť alebo bude mať obmedzený čas prevádzky, dokonca aj v čase, keď je dostatok slnečného svetla. Na účely monitorovania a riadenia degradácie batérie je potrebná častá údržba. Táto údržba môže viesť k skoršej výmene batérií, ako sa očakávalo, čo môže prispieť k zvýšeniu celkových nákladov na systém.
Základné predpoklady údržby
Pravidelné čistenie fotovoltaických panelov
Udržiavaniesolárne pouličné osvetleniena pravidelnej báze je potrebné zaručiť, že budú fungovať čo najlepšie. Čistenie fotovoltaických panelov je jednou z najbežnejších činností údržby, ktorú je potrebné vykonávať. Schopnosť panelov absorbovať slnečné svetlo môže byť znížená, ak sú pokryté materiálom, ako je prach, špina, lístie, vtáčí trus a iné častice, ktoré sa môžu hromadiť na ich povrchu. V oblastiach so značným znečistením, v prašnom prostredí alebo na miestach v blízkosti stromov môže byť potrebné čistiť panely tak často, ako raz za mesiac.
Je možné, že čistenie panelov bude náročné, najmä ak sú svetlá umiestnené vo vysokej výške. Na čistenie panelov spôsobom, ktorý je bezpečný a účinný, môže byť potrebné použiť špecializované vybavenie alebo vyškolených pracovníkov. Toto úsilie o rutinnú údržbu zvyšuje nepretržité náklady na prevádzku solárnych pouličných svetiel a nemusí byť praktické na mnohých miestach, najmä v regiónoch, ktoré sa nachádzajú vo vidieckych alebo riedko obývaných oblastiach, kde je ťažký prístup.
Ako zložité sú systémové kontroly
Nielen, že solárne systémy pouličného osvetlenia musia mať vyčistené panely, ale vyžadujú si aj časté kontroly všetkých ich komponentov, medzi ktoré patrí regulátor nabíjania, elektroinštalácia a samotné svietidlo. Z dlhodobého hľadiska môže dôjsť k poruche regulátora nabíjania, ktorý je zodpovedný za reguláciu toku energie medzi fotovoltaickými panelmi, batériou a svetlom. Je možné, že sa elektroinštalácia poškodí v dôsledku vystavenia prvkom alebo fyzickému rušeniu, čo môže viesť k elektrickým problémom. Tento typ systémovej inšpekcie si vyžaduje určitú úroveň technickej odbornosti a môže zahŕňať použitie špeciálnych testovacích prístrojov. Najmä ak je problém diagnostikovať alebo je ťažké získať prístup, proces identifikácie a riešenia problémov môže byť časovo-náročný a drahý.
Výkon v osvetlení, ktorý je obmedzený
Jas a pokrytie nie sú dostatočné.
Solárne pouličné svetlá môžu mať porovnateľne nižšiu úroveň jasu a pokrytia v porovnaní s typickými pouličnými svetlami, ktoré sú poháňané obrovským množstvom elektriny. Množstvo slnečného svetla, ktoré je dostupné, má zase vplyv na množstvo energie, ktorá je uložená v batérii, čo zase určuje množstvo energie, ktorá je k dispozícii pre svietidlo. Sú situácie, v ktorých svetlá nemusia byť dostatočne jasné na to, aby poskytovali dostatočné osvetlenie pre miesta, ktoré sú veľmi rozsiahle alebo rušné, najmä v časoch, keď je nedostatok slnečného svetla. Existuje potenciál, že ide o bezpečnostné riziko, pretože môže zhoršiť viditeľnosť pre vozidlá, cyklistov a chodcov, čo následne zvyšuje pravdepodobnosť vzniku nehôd.
Je možné, že vzor distribúcie svetla, ktorý vytvárajú solárne pouličné svetlá, nie je taký optimálny ako vzor, ktorý vytvárajú štandardné pouličné osvetlenie. Existuje možnosť, že niektoré solárne pouličné svetlá majú nerovnomerné osvetlenie s úsekmi vysokého a nízkeho osvetlenia. Výsledkom môžu byť tmavé škvrny a tiene, ktoré nie sú ideálne pre bezpečnosť a ochranu širokej verejnosti.
Nedostatočná flexibilita pri úprave výkonu
Tradičné pouličné osvetlenie, ktoré je napájané zo siete, má zvyčajne schopnosť upravovať množstvo vyrábanej energie, čo umožňuje meniť úrovne osvetlenia v rôznych časoch noci alebo v rôznych ročných obdobiach. Solárne pouličné osvetlenie má na druhej strane často nižší stupeň prispôsobivosti, pokiaľ ide o reguláciu elektriny. Po vyvinutí a inštalácii systému môže byť náročné vykonať úpravy intenzity osvetlenia, pretože tieto úpravy závisia od pevnej kapacity batérie, ako aj od schopnosti fotovoltaických elektrární vyrábať energiu. Je možné, že požiadavky na dynamické osvetlenie niektorých mestských alebo priemyselných lokalít nebudú týmto nedostatkom flexibility uspokojené.
Špecifikácie týkajúce sa estetiky a inštalácie
Komponenty, ktoré sú viditeľné
Tradičné pouličné osvetlenie má často menej viditeľné komponenty ako solárne pouličné osvetlenie, ktoré má zvyčajne viditeľnejšie komponenty. Fotovoltaické panely, ktoré musia byť inštalované spôsobom, ktorý im umožní získať čo najviac slnečného svitu, sú zvyčajne pomerne veľké a nápadné. Okrem toho by mohli byť viditeľné aj batériové úložné jednotky, a to buď preto, že sú namontované na stĺpe, alebo preto, že sú umiestnené v blízkom kryte. Pokiaľ ide o vizuálnu atraktívnosť ulíc, tieto viditeľné komponenty majú potenciál spôsobiť rušenie, najmä na miestach, ktoré majú prísne architektonické alebo dizajnové kritériá.
Nevýhody inštalácie
Pokiaľ ide o inštaláciu solárnych pouličných svetiel, existujú určité obmedzenia, ktoré je potrebné zvážiť. Ako už bolo uvedené, musia byť umiestnené v oblastiach, kde je dostatočné vystavenie slnečnému žiareniu bez akýchkoľvek prekážok. Vzhľadom na skutočnosť, že budovy, stromy a iné predmety môžu vrhať tieň na možné miesta inštalácie, môže to obmedziť dostupnosť miest, kde je možné umiestniť svetlá. Pokiaľ ide o metropolitné regióny, výber dobrých miest pre solárne pouličné osvetlenie môže byť zložitý kvôli vysokým budovám a malým uličkám, ktoré sa tam nachádzajú. Okrem toho, v súlade s požiadavkami na ochranu, inštalácia solárnych pouličných svetiel s ich viditeľnými komponentmi nesmie byť povolená na miestach, ktoré sa považujú za historické alebo kultúrne pamiatky. To ďalej obmedzuje využitie týchto zdrojov energie.
Záverečné myšlienky
S tým je spojených niekoľko dôležitých nevýhodsolárne pouličné osvetlenie, a to aj napriek tomu, že majú množstvo pozitív, ako napríklad schopnosť ušetriť za elektrinu a byť šetrný k životnému prostrediu. Je potrebné starostlivo zvážiť množstvo faktorov, vrátane ich závislosti od poveternostných podmienok, ich vysokých počiatočných cien, problémov spojených s batériami, potreby údržby, obmedzeného výkonu osvetlenia a estetických a inštalačných limitov. Pred implementáciou solárnych systémov pouličného osvetlenia by zainteresované strany mali vykonať úplnú analýzu nákladov{2}}prínosov. Táto štúdia by mala brať do úvahy miestnu klímu, rozpočet, možnosti údržby a špeciálne požiadavky na osvetlenie. Uvedomením si týchto obmedzení je možné podniknúť príslušné kroky na zníženie problémov a zaručiť, že solárne pouličné osvetlenie sa bude využívať efektívne v oblastiach, kde sú najvhodnejšie.
solárne pouličné osvetlenie:http://https://www.benweilight.com/lighting-trubica-žiarovka/pohyb-senzor-ip65-solar-street-lights.html
