איך פועלים אורות רחוב סולאריים: מדריך שלם

 

אורות רחוב סולארייםהם מערכות תאורה עצמאיות המייצרות חשמל מאנרגיה סולארית. הם מורכבים מפאנלים סולאריים, סוללות, מקורות אור LED, בקרים ומוצבי מנורה. שני הסוגים הנפוצים ביותר של פנסי רחוב סולאריים משולבים דגמים משולבים ומשולבים למחצה. מכיוון שהם לא צריכים להיות מחוברים לרשת, מנורות רחוב סולאריות מציעות מספר יתרונות, כולל יעילות אנרגיה, ידידותיות סביבתית, התקנה קלה ועלויות תחזוקה נמוכות. כתוצאה מכך, הם נמצאים בשימוש נרחב בחללים חיצוניים כמו כבישים, פארקים ואזורים כפריים. מאמר זה מספק הסבר מפורט כיצד פועלים אורות רחוב סולאריים.

 

איך כןאורות רחוב סולארייםעֲבוֹדָה?

העיקרון העובד שלרחוב סולארימנורותכרוך במספר שלבי מפתח:

 

1. לכידת אנרגיה סולארית

רכיב הליבה של אור רחוב סולארי הוא הפאנל הסולארי, הממייר אנרגיה סולארית לאנרגיה חשמלית דרך האפקט הפוטו -וולטאי. פאנלים סולאריים מיוצרים בעיקר מחומרי סיליקון מונוקריסטליים או פוליקריסטליים. לוחות סיליקון מונוקריסטליים יש יעילות המרה גבוהה יותר (בערך 18-22%), מה שהופך אותם לאידיאליים לאזורים עם אור שמש חלש יותר. לוחות סיליקון polycrystalline הם זולים יותר אך יעילים מעט פחות (15-17%). כמה מערכות יוקרתיות משתמשות בפאנלים סולאריים של סרט דק, המציעים את היתרונות של גמישות ובנייה קלה.

 

כאשר אור השמש פוגע בחומר המוליכים למחצה בפאנל הסולארי, הוא מייצר זרם חשמלי-תהליך המכונה האפקט הפוטו-וולטאי. הפאנל הסולארי ממיר אנרגיית אור לזרם ישיר (DC), והבקר מתאים את הזרם כדי להבטיח יעילות טעינה ובטיחות אופטימלית עבור הסוללה.

 

 

2. אחסון אנרגיה

האנרגיה החשמלית המרה מאוחסנת בסוללה, בדרך כלל סוללת חומצת עופרת או ליתיום-יון. סוללות אלה מאחסנות את האנרגיה שנוצרת במהלך היום ומשחררות אותה בלילה או בתקופות של אור שמש לא מספיק כדי להניע את נורות LED. יש לגודל כראוי את קיבולת הסוללה בהתאם לתנאי האקלים המקומיים (כמו ימים גשומים רצופים) כדי להבטיח אספקת חשמל רציפה.

 

3. בקרה חכמה

הבקר הוא "המוח" של אור הרחוב השמש, האחראי על פיקוח על פעולת המערכת כולה. זה שולט אוטומטית על פונקציית ON/OFF של האורות על בסיס רמות האור הסביבה. כאשר האור יורד מתחת לסף מראש מראש, הבקר מפעיל את הסוללה להפעלת נורות ה- LED, ומאפשר תאורה אוטומטית. בנוסף, הבקר יכול להתאים את בהירות נורות ה- LED כדי לייעל את השימוש באנרגיה. זה כולל גם תכונות הגנה על חובה יתר ושמירה יתר על המידה לשמירה על המערכת.

 

סוגי בקרים: PWM לעומת MPPT

אורות רחוב סולאריים משתמשים בדרך כלל באחד משני סוגים של בקרים: PWM (אפנון רוחב דופק) או MPPT (מעקב מקסימאלי של נקודות חשמל).

• בקרי PWM: סביר יותר ומתאים למערכות בקנה מידה קטן, אך עם יעילות המרה נמוכה יותר של אנרגיה-באופן טיפוסי בסביבות 70-80%.
• בקרי MPPT: אלה עוקבים אחר תפוקת הכוח המרבית של הפאנל הסולארי בזמן אמת, ומשיגים רמות יעילות של מעל 95%. הם אידיאליים ליישומים או סביבות בעלות עוצמה גבוהה יותר עם תנאי אור שמש המשתנים במהירות.

 

 

פלט תאורה

בלילה או בתנאי תאורה נמוכה, האנרגיה המאוחסנת בסוללה מועברת אל נורת ה- LED דרך הבקר, ומאירה את האזור. נוריות LED נמצאות בשימוש נרחב בתאורת רחוב סולארית בגלל היעילות הזוהרת הגבוהה שלהם, תוחלת החיים הארוכה וצריכת החשמל הנמוכה. לא רק שהם חסכוניים באנרגיה וידידותיים לסביבה, אלא שהם גם מספקים תאורה יציבה ועקבית, מה שהופך אותם לאידיאליים ליישומים חיצוניים כמו דרכים ופארקים.

 

5. רכיבי מערכת ואופטימיזציה

מערכת תאורת רחוב סולארית מורכבת בדרך כלל מפאנל סולארי, סוללה, בקר, אור LED ומוט. רכיבים אלה קשורים זה לזה ליצירת מערכת חשמל שלמה מחוץ לרשת. בעת תכנון מערכת כזו, יש לאזן בזהירות גורמים כמו פלט לוח סולארי, קיבולת סוללה ובהירות LED כדי להבטיח פעולה אמינה אפילו בתנאי מזג אוויר מאתגרים-כתקופות ממושכות של ימים מעוננים או גשומים.

 

 

6. יעילות אנרגיה, יתרונות סביבתיים ותחזוקה

מכיוון שאורות סולאריים פועלים באופן עצמאי מהרשת, כל יחידה יכולה להפחית את פליטת הפחמן השווה לשריפה של כ -300 קילוגרמים של פחם סטנדרטי בשנה. כדי להאריך את תוחלת החיים של המערכת, מומלץ לנקות את משטח הפאנל הסולארי כל חצי שנה. באזורים בטמפרטורה גבוהה, הוספת כיורי חום לסוללה יכולה לעזור בניהול תרמי. סוללות עופרת-חומצה דורשות בדרך כלל החלפה כל 3 עד 5 שנים, ואילו סוללות ליתיום מצוידות במערכת ניהול סוללות (BMS) לטעינה מאוזנת-נמשכת במהלך 8 שנים.

 

שיקולי מפתח להפעלה נאותה שלאורות רחוב סולאריים

1. התמודדות עם תנאי מזג אוויר קיצוניים

באזורים בטמפרטורה גבוהה, סוללות ליתיום-יון צריכות להיות מצוידות במערכות פיזור חום כדי למנוע השפלה של ביצועים.

 

• באקלים קר במיוחד, קיבולת הסוללה של חומצת עופרת יכולה לרדת ביותר מ- 30%, ולכן יש לבחון את קיבולת הסוללה נוספת לצורך יתירות.
• בסביבות מאובקות או חוליות, יש לנקות באופן קבוע לוחות סולאריים כדי למנוע הצטברות לכלוך, מה שיכול להשפיע קשות על ייצור האנרגיה.
• אורות רחוב סולאריים צריכים לכלול מודולי הגנת ברקים, במיוחד באזורים המועדים לסופות רעמים.

 

2. יכולת התקנה וסביבה סביבתית

כדי להבטיח ביצועים מיטביים, יש להתאים את זווית ההתקנה של לוח השמש על בסיס קו הרוחב המקומי הפונה באופן טיפוסי של המשווה (הפונה דרומה בחצי הכדור הצפוני) ולהטות בזווית מתאימה למקסום חשיפה לאור השמש.

 

כמו כן, חיוני להימנע מהצללות מעצים, מבנים או מכשולים אחרים, מכיוון שאפילו צללים חלקים יכולים להפחית משמעותית את תפוקת הפאנל-על-יותר מ- 50% במקרים מסוימים.

 

 

מַסְקָנָה

אורות סולאריים ממירים אנרגיה סולארית לחשמל דרך האפקט הפוטו -וולטאי. הכוח שנוצר מאוחסן בסוללה ומנוהל בצורה מושכלת על ידי בקר, המניע נורות LED בעלות יעילות גבוהה כדי לספק תאורה בלילה. היתרונות העיקריים שלהם כוללים הפעלה מחוץ לרשת, אפס פליטת פחמן ועלויות תחזוקה נמוכות. עם תכנון מערכת אופטימיזציה של מערכת-SUS כקרי MPPT, אחסון סוללות ליתיום והתקנה המותאמות לתנאים סביבתיים אורות רחוב סולאריים יכולים לעמוד במזג אוויר קיצוני ושטח מורכב.

 

כחדשן בתחום האנרגיה הנקייה, החברה שלנו השיקה את אורות הרחוב הסולאריים של סדרת YH-WS, הכוללת פאנלים סולאריים מונוקריסטליים בעלי יעילות גבוהה, בקרי MPPT חכמים וסוללות ליתיום ארוכות טווח. המערכת מעוצבת באמצעות ארכיטקטורה מודולרית, בנויה לעמידה בסביבות קיצוניות, החל מ -30 תואר ל -60 מעלות. זה גם תומך בפיקוח על תקלות מרחוק והתאמת בהירות להפעלה ותחזוקה חכמה.

 

THE סדרת YH-WS נפרס בהצלחה בפרויקט תאורת כביש בניגריה, ועזר ללקוח להפחית את עלויות צריכת האנרגיה הכוללות ביותר מ- 30%.