СЛЪНЧЕВО улично осветление
Слънчеви улични светлинисе появиха като променяща се-вариация за осветление както в градските, така и в селските райони. Тези светлини съчетават технологията на възобновяемите енергийни източници с инфраструктурата, която вече е налице, за да излъчват-мрежово осветление, което е едновременно устойчиво и достъпно. Фотоволтаичните (PV) панели се използват в тези системи за събиране на слънчева светлина, която след това се преобразува в електрическа енергия, която се съхранява в батерии за използване през нощта. Това е в контраст с типичните улични светлини, които се захранват от централната електрическа мрежа. Тъй като не зависят от електрическата мрежа, те са отличен избор за места, които са географски изолирани и имат ограничен достъп до електричество, както и за градски центрове, които се стремят да сведат до минимум своите въглеродни отпечатъци и енергийните си разходи. През последните десет години се наблюдават значителни пробиви в ефективността на слънчевите панели, технологията на батериите и LED осветлението, които катапултираха слънчевите улични светлини от нишово приложение към широко разпространено приложение. Тези постижения доведоха до инсталирането на слънчеви улични светлини по целия свят, включително в жилищни райони, паркове и селски градове. В тази статия се обсъждат физиката, предимствата и ограниченията на слънчевите улични светлини, както и обещанията им за бъдещето. Есето също така подчертава ролята, която слънчевите улични светлини играят при определянето на по-устойчив подход към общественото осветление.
За система за слънчево улично осветление, слънчевият панел, батерията, осветителното тяло (което често е LED) и контролерът за зареждане са четирите основни компонента, които изграждат системата. Като улавя слънчевата светлина през деня, слънчевият панел, който често се поставя на стълб или е вграден в осветителното тяло, може да генерира електричество. Слънчевият панел се състои от редица фотоволтаични клетки, които са отговорни за преобразуването на слънчевата радиация в постоянен ток (DC). След това енергията се прехвърля към батерията, която често е литиево-йонна или оловно-киселинна батерия с цел да се съхранява. С цел удължаване на живота на батерията, контролерът за зареждане е отговорен за регулирането на потока на енергия от панела към батерията. Това предотвратява презареждането на батерията по време на силна слънчева светлина и презареждане през цялата нощ. Когато падне мрак, контролерът автоматично ще активира LED светлината, като се захранва от енергията, която е запазена в батерията; това ще стане автоматично. LED осветителните тела са популярни поради отличната си енергийна ефективност, удължен живот (до 50 000 часа) и капацитет за създаване на силна, концентрирана светлина, като същевременно консумират малко количество електроенергия. Тази синергия от компоненти прави възможно слънчевите улични светлини да функционират независимо, като изискват много малко или никаква намеса от външни източници, след като са били инсталирани.
Приносът на слънчевите улични лампи за устойчивостта на производството на енергия и намаляването на въглеродните емисии е едно от най-убедителните предимства на тези лампи. Има значително количество електроенергия от мрежата, която се консумира от традиционните улични лампи, които често използват натриеви крушки с високо{1}}налягане (HPS). Голяма част от това електричество се получава от изкопаеми горива. Слънчевите улични светлини, от друга страна, се захранват от слънчева светлина, която е ресурс, който е безплатен и възобновяем. Това елиминира необходимостта те да разчитат на енергийни източници, които не са възобновяеми. Като се има предвид, че едно слънчево улично осветление има потенциала да намали емисиите на въглероден диоксид с до 500 kg годишно в сравнение с еквивалентно осветление,-захранвано от мрежата, широкомащабните-инсталации имат потенциала да окажат значително влияние върху борбата с изменението на климата. Освен това, тъй като не са свързани към мрежата, те не са засегнати от прекъсване на захранването. Това гарантира, че те продължават да осигуряват постоянно осветление дори когато има смущения в електрическата система. Това е важна полза за обществената безопасност както в градските, така и в селските райони.
Осиновяването наслънчеви улични светлинисъщо се ръководи до голяма степен от намаленията на разходите, които могат да бъдат реализирани в дългосрочен план. Първоначалната цена за инсталиране на слънчево улично осветление е по-висока от тази на типично захранвано-мрежово осветление. Това е така, защото слънчевите панели, батериите и контролерите са по-скъпи от традиционните-захранвани от мрежата лампи. Соларните улични светлини обаче премахват необходимостта от периодични разходи за електроенергия. Първоначалните разходи често се покриват от спестяванията на разходи за енергия за период от пет до десет години, което прави слънчевото улично осветление ценово-ефективно решение за правителства и организации, които имат-дългосрочни цели за планиране. Освен това, разходите за поддръжка обикновено са по-ниски: честотата, с която LED светлините трябва да се сменят, е много по-ниска от тази на HPS крушките, докато слънчевите панели имат живот от 25–30 години с необходима само минимална поддръжка. На отдалечени места, където разходите за инсталиране на електропроводи са прекалено скъпи (струващи хиляди долари на километър), слънчевите улични светлини осигуряват достъпна опция, която елиминира необходимостта от скъпо изграждане на инфраструктура.
Особено на места, които са в неравностойно положение, слънчевите улични светлини са съществен компонент за подобряване както на качеството на живот, така и на безопасността на общността. Възможно е липсата на улично осветление в селските райони, които нямат надежден достъп до електроенергия, да затрудни движението през нощта, да ограничи търговската дейност след свечеряване и да повиши вероятността от престъпна дейност или злополуки. Жителите могат да пътуват без страх, студентите могат да учат, след като слънцето залезе, а малките компании могат да удължат работното си време благодарение на постоянното осветление, осигурено от слънчевите улични лампи. В градските райони те подобряват обществената безопасност чрез осветяване на улици, паркове и пешеходни алеи. Това не само обезсърчава престъпното поведение, но и намалява възможността от възникване на инциденти. Освен това някои съвременни слънчеви улични светлини имат интелигентни функции, като сензори за движение, които намаляват светлината, когато не се наблюдава активност, и увеличават светлината, когато се открие движение. Това позволява най-ефективното използване на енергията, като същевременно гарантира безопасността на района. Фактът, че са адаптивни, ги прави жизнеспособна опция за голямо разнообразие от изисквания за осветление.
Въпреки факта, че имат много предимства, слънчевите улични лампи се сблъскват с редица пречки, които могат да намалят ефективността им. Най-важният аспект е, че те зависят от слънчевото греене, което варира в зависимост от фактори като географско местоположение, метеорологични условия и дори сезонни промени. Възможно е слънчевите панели да не могат да съберат достатъчно енергия, за да захранват светлините през цялата нощ в райони с много облачни дни, дълги зими или прекомерно количество сянка от сгради, дървета или други структури. Това може да доведе до слабо осветление или дори пълно прекъсване за дълги периоди от време, когато има малко слънчево греене. Обичайна практика е производителите да разширяват размера на слънчевите панели и батериите, за да съхраняват допълнителна енергия; въпреки това това води до повишаване на цените. Има и други проблеми, свързани с технологията на батерията. Оловно{6}}киселинните батерии са по-достъпни, но имат по-кратък живот (от три до пет години) и изискват поддръжка. От друга страна, литиево-йонните батерии са по-издръжливи (пет до седем години) и ефективни, но са по-скъпи. Температурите, които са или изключително високи, или изключително ниски, също могат да повредят функционирането на батерията, като по този начин намалят нейния капацитет за съхранение и нейния живот.
Освен това има проблеми със светлинния поток и хомогенността. Беше обичайно ранните слънчеви улични светлини да изпитват затруднения да съответстват на яркостта на конвенционалните натриеви лампи с високо-налягане (HPS), което доведе до оплаквания от недостатъчна осветеност. Въпреки че има разработки в LED технологията, които са подобрили светлинния поток, все още е трудно да се гарантира, че една улица или маршрут е покрит по един и същи начин навсякъде. Слънчевите улични лампи често се поставят на по-ниска височина от лампите,-захранвани от мрежата. Това се прави, за да се държи слънчевият панел близо до осветителното тяло, което може да доведе до сенки и неравномерно осветление. Това представлява особено трудно предизвикателство на пътища, които са доста широки или на места, които изискват постоянно осветление от съображения за безопасност, като кръстовища. В противоположност на по-топлото сияние на високо-производителните слънчеви лампи (HPS), цветната температура на LED осветителните тела, използвани в соларните улични светлини, които обикновено са студено бели (5000K–6500K), може да бъде сурова, което може да окаже влияние както върху видимостта, така и върху естетиката.
Има специфични региони, които са податливи на вандализъм и кражби поради факта, че слънчевите панели и батериите са ценни и много лесни за премахване. В райони с високи нива на престъпна дейност може да се наложи слънчевите улични светлини да бъдат защитени със защитна обвивка, монтажни скоби, които предотвратяват кражба, или дори GPS проследяване, за да се предотврати кражба. В случай, че системата стане неизползваема в резултат на вандализъм, като например счупване на електрическа крушка или унищожаване на соларния панел, задължително ще се наложи скъп ремонт. Освен това тези съображения за сигурност допринасят за общите разходи и сложността на инсталационния процес, особено в градовете, където има по-голяма вероятност от манипулиране.
Широкото използване на тази технология е допълнително възпрепятствано от регулаторни и стандартни трудности. Стандарти за осветление за яркост, цветова температура и местоположение са създадени от редица градове. Тези стандарти са създадени за конвенционални улични светлини и по този начин не вземат под внимание отличителните качества на слънчевите системи. Поради факта, че проектите за соларно улично осветление не могат да задоволят стандартите, които са остарели, това може да създаде пречки по пътя на тяхното одобрение. Освен това липсват международни критерии за ефективността на слънчевите улични светлини, което затруднява купувачите да сравняват стоките или да оценяват качеството на артикулите, които купуват. Възможно е клиентите случайно да придобият лоши системи, които в крайна сметка да се повредят преждевременно, ако няма ясни правила относно издръжливостта, ефективността или гаранционното покритие.
Значителен брой от тези трудности се решават чрез технологичния напредък, който също повишава надеждността и ефикасността на слънчевото улично осветление. Монокристалните слънчеви панели с висока ефективност вече са в състояние да преобразуват повече слънчева светлина в електричество (до 23% ефективност, в сравнение с 15–18% ефективност преди десетилетие). Това позволява по-малки панели или по-добро събиране на енергия в ограничена зона, което е значителен напредък. В сравнение с типичните литиево-йонни или оловно-киселинни батерии, литиево-железно-фосфатните (LiFePO4) батерии от следващото поколение имат не само по-дълъг живот (до десет години), но и работят по-добре при изключително високи температури. Използването на алгоритми за изкуствен интелект (AI) в интелигентните контролери направи възможно предвиждането на енергийните изисквания въз основа на прогнозите за времето. Това позволява оптимизиране на процесите на зареждане и разреждане, което гарантира надеждна работа дори по време на мъгла. В допълнение, няколко системи имат безжична връзка, която позволява дистанционно наблюдение и контрол. Мениджърите могат да използват приложение за смартфон, за да променят нивата на осветеност, да наблюдават състоянието на батерията или да получават предупреждения за проблеми с поддръжката, като всичко това допринася за намаляване на оперативните разходи.
Съществува силна връзка между развитието на интелигентни градове и включването на възобновяеми енергийни източници и бъдещето на слънчевото улично осветление. В опит да се намали отрицателното въздействие, което градските центрове оказват върху околната среда, слънчевите улични светлини все повече се интегрират в по-големи интелигентни инфраструктурни мрежи. Тези светлини са свързани със сензори, които следят трафика, качеството на въздуха или пешеходния поток. Тази връзка дава възможност за по-ефективно използване на ресурсите. Например, уличните светлини могат да бъдат затъмнени по време на периоди на ниска активност или осветени в отговор на голям трафик, като по този начин се намалява потреблението на енергия. Уличните-захранвани със слънчева енергия улични светлини са настроени да играят значителна роля в инициативите за електрификация, които се предприемат в селските райони, особено в развиващите се нации, където разширяването на мрежата не е осъществимо. Съществува потенциал за по-нататъшно повишаване на ефективността им чрез внедряване на иновации като мрежи за споделяне на-енергия и прозрачни слънчеви панели, които могат да бъдат включени в осветителни стълбове или други структури. Тези нововъведения биха позволили разпределението на излишната енергия от една светлина към друга светлина.
В заключение,слънчеви улични светлиниса голяма крачка напред в развитието на устойчивото обществено осветление. Те осигуряват предимствата на енергийна независимост, икономически спестявания и ползи за околната среда. Продължаващите технологични подобрения правят тези системи по-надеждни и адаптивни, въпреки факта, че продължават да съществуват пречки като зависимостта от слънчевата светлина, ограниченията на батериите и регулаторните ограничения. Слънчевите улични светлини ще продължат да играят важна роля в цялостния процес на превръщане на градските и селските райони в по-безопасни, по-устойчиви и по-свързани. Това е така, защото общностите по целия свят все повече наблягат на възобновяемата енергия и интелигентната инфраструктура. Те имат потенциала да заменят традиционното улично осветление като избор по подразбиране за обществено осветление, като по този начин осветяват пътя към едно по-екологично бъдеще. Това обещание може да бъде реализирано с продължителни инвестиции в изследвания и работа по стандартизация.
Заедно го правим по-добър.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mobile/Whatsapp :(+86)18673599565
Имейл:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Уебсайт: www.benweilight.com
Добавяне: Сграда F, индустриална зона Yuanfen, Longhua, област Bao'an, Шенжен, Китай
