PÄIKESE tänavavalgusti
Päikeseenergia tänavavalgustidon kujunenud mängu{0}}muutuvaks valikuks nii linna- kui ka maapiirkondade valgustuse jaoks. Need tuled ühendavad taastuvate energiaallikate tehnoloogia juba olemasoleva infrastruktuuriga, et anda -võrguvalgustus, mis on ühtaegu jätkusuutlik ja juurdepääsetav. Nendes süsteemides kasutatakse fotogalvaanilisi (PV) paneele päikesevalguse kogumiseks, mis seejärel muundatakse elektrienergiaks, mis salvestatakse akudes kasutamiseks öötundidel. See on vastupidine tüüpilistele tänavavalgustitele, mis saavad toite kesksest elektrivõrgust. Kuna need ei sõltu elektrivõrgust, on need suurepärane valik kohtadesse, mis on geograafiliselt isoleeritud ja millel on piiratud juurdepääs elektrile, samuti suurlinnakeskustele, mis soovivad minimeerida oma süsiniku jalajälge ja energiakulusid. Viimase kümne aasta jooksul on päikesepaneelide tõhususe, akutehnoloogia ja LED-valgustuse vallas toimunud olulisi läbimurdeid, mis on toonud päikeseenergia tänavavalgustid niširakendusest laialdaselt kasutusele. Nende edusammude tulemuseks on päikeseenergia tänavavalgustite paigaldamine kogu maailmas, sealhulgas elamupiirkondades, parkides ja maalinnades. Selles artiklis käsitletakse päikeseenergia tänavavalgustite füüsikat, eeliseid ja piiranguid ning nende tulevikulubadusi. Essee rõhutab ka rolli, mida päikeseenergia tänavavalgustid mängivad säästvama lähenemisviisi määratlemisel avalikule valgustusele.
Päikeseenergia tänavavalgustussüsteemi puhul on päikesepaneel, aku, valgusti (mis on sageli LED) ja laadimiskontroller neli olulist komponenti, millest süsteem koosneb. Püüdes päeva jooksul päikesevalgust, suudab päikesepaneel, mis on sageli asetatud vardale või integreeritud valgustisse, tootma elektrit. Päikesepaneel koosneb mitmest fotogalvaanilisest elemendist, mis vastutavad päikesekiirguse muutmise eest alalisvooluenergiaks. Pärast seda kantakse energia salvestamise eesmärgil üle akule, mis on sageli liitium-ioon- või plii-happeaku. Aku eluea pikendamiseks vastutab laadimiskontroller paneelilt akusse mineva toitevoolu reguleerimise eest. See hoiab ära aku ülelaadimise päikesevalguse ajal ega tühjenemist kogu öö jooksul. Pimeduse saabudes aktiveerib kontroller automaatselt LED-tule, saades energiat akus säästetud energiast; see toimub automaatselt. LED-valgustid on populaarsed nende suurepärase energiatõhususe, pikema eluea (kuni 50 000 tundi) ja võime tõttu luua tugevat kontsentreeritud valgust, tarbides samal ajal vähe elektrit. See komponentide sünergia võimaldab päikeseenergia tänavavalgustitel iseseisvalt toimida, nõudes pärast paigaldamist väga vähe või üldse mitte sekkumist välistelt allikatelt.
Päikeseenergia tänavavalgustite panus energiatootmise jätkusuutlikkusse ja süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamisesse on nende tulede üks veenvamaid eeliseid. Traditsioonilised tänavavalgustid, mis kasutavad sageli kõrgrõhu{1}}naatriumi (HPS) pirne, tarbivad suurel hulgal elektrivõrku. Suurem osa sellest elektrist saadakse fossiilkütustest. Päikeseenergia tänavavalgustid seevastu töötavad päikesepaistel, mis on nii tasuta kui ka taastuv ressurss. See välistab vajaduse tugineda energiaallikatele, mis ei ole taastuvad. Arvestades, et üks päikeseenergia tänavavalgusti võib vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid kuni 500 kg aastas, võrreldes samaväärse võrgu{7}}toitega valgustiga, võivad suuremahulised-paigaldised kliimamuutuse vastast võitlust oluliselt mõjutada. Lisaks ei mõjuta need elektrikatkestused, kuna need pole võrguga ühendatud. See tagab nende pideva valgustuse ka siis, kui elektrisüsteemis esineb häireid. See on oluline kasu avalikule turvalisusele nii linna- kui ka maapiirkondades.
Vastuvõtminepäikese tänavavalgustidSee on suuresti tingitud ka kulude vähenemisest, mis võib realiseeruda pikemas perspektiivis. Päikeseenergia tänavavalgustite esialgne paigalduskulu on suurem kui tavaliste elektrivõrgu{1}}valgustite oma. Põhjus on selles, et päikesepaneelid, akud ja kontrollerid on kallimad kui traditsioonilised elektrivõrgu{3}}valgustid. Päikeseenergia tänavavalgustid välistavad aga vajaduse korduvate elektrikulude järele. Esialgsed kulutused kaetakse sageli viie kuni kümne aasta jooksul säästetud energiakuludest, mis muudab päikeseenergia tänavavalgustuse kulutõhusaks lahenduseks valitsustele ja organisatsioonidele, kellel on pikaajalised-planeerimise eesmärgid. Lisaks on hoolduskulud tavaliselt väiksemad: LED-tulesid tuleb vahetada palju vähem kui HPS-pirnidel, samal ajal kui päikesepaneelide eluiga on 25–30 aastat, vajades vaid minimaalset hooldust. Kaugemates kohtades, kus elektriliinide paigaldamise kulu on ülemäära kallis (maksab tuhandeid dollareid kilomeeter), pakuvad päikeseenergia tänavavalgustid soodsa võimaluse, mis välistab vajaduse kalli infrastruktuuri ehitamiseks.
Eriti ebasoodsas olukorras olevates kohtades on päikeseenergia tänavavalgustid olulised komponendid nii elukvaliteedi kui ka kogukonna turvalisuse parandamisel. Tänavavalgustuse puudumine maapiirkondades, kus puudub usaldusväärne vooluvõrk, võib raskendada öist liikumist, piirata pimedal ajal äritegevust ning suurendada kuritegeliku tegevuse või õnnetuste tõenäosust. Elanikud saavad kartmatult pendeldada, õpilased saavad õppida pärast päikeseloojangut ja väikesed ettevõtted saavad oma tööaega pikendada tänu päikesevalgustusega tänavavalgustitele. Suurlinnapiirkondades parandavad need avalikku turvalisust tänavate, parkide ja jalakäijate teede valgustamisega. See mitte ainult ei heiduta kuritegelikku käitumist, vaid vähendab ka õnnetuste tõenäosust. Lisaks on mõnel tänapäevasel päikeseenergia tänavavalgustil intelligentsed funktsioonid, nagu liikumisandurid, mis vähendavad valgust, kui tegevust ei täheldata, ja suurendavad valgust liikumise tuvastamisel. See võimaldab energiat kõige tõhusamalt kasutada, tagades samas piirkonna ohutuse. Asjaolu, et need on kohandatavad, muudab need elujõuliseks valikuks mitmesuguste valgustusnõuete jaoks.
Hoolimata asjaolust, et neil on palju eeliseid, seisavad päikesevalgustid silmitsi mitmete takistustega, mis võivad nende tõhusust vähendada. Kõige olulisem aspekt on see, et need sõltuvad päikesepaistest, mis kõikuvad sõltuvalt sellistest teguritest nagu geograafiline asukoht, ilmastikutingimused ja isegi hooajalised nihked. Võimalik, et päikesepaneelid ei suuda koguda piisavalt energiat, et kogu öö jooksul valgustid toita piirkondades, kus on palju pilves päevi, pikk talv või liiga palju puude või muude ehitiste varju. Selle tulemuseks võib olla nõrk valgustus või isegi täielik katkemine pikema aja jooksul, kui päikest on vähe. Tavapärane on, et tootjad laiendavad päikesepaneelide ja akude suurust, et salvestada lisaenergiat; selle tulemuseks on aga hindade tõus. Akutehnoloogiaga on seotud ka muid probleeme. Plii-happeakud on soodsamad, kuid neil on lühem eluiga (kolm kuni viis aastat) ja need vajavad hooldust. Teisest küljest on liitium-ioonakud vastupidavamad (viis kuni seitse aastat) ja tõhusamad, kuid need on kallimad. Äärmiselt kuumad või väga külmad temperatuurid võivad samuti kahjustada aku talitlust, vähendades seega selle salvestusmahtu ja eluiga.
Lisaks on probleeme valgusvõimsuse ja homogeensusega. Oli tavaline, et varastel päikeseenergia tänavavalgustitel oli raskusi tavaliste kõrgrõhu{1}naatriumi (HPS) valgustite heledusega, mis põhjustas kaebusi ebapiisava valgustuse kohta. Kuigi LED-tehnoloogias on toimunud arendusi, mis on suurendanud valgusvõimsust, on siiski raske tagada, et tänav või marsruut oleks läbivalt kaetud samal viisil. Päikeseenergia tänavavalgustid seatakse sageli madalamale kõrgusele kui võrgu{4}}toitelvalgustid. Seda tehakse selleks, et hoida päikesepaneel valgusti lähedal, mis võib põhjustada varje ja ebaühtlast valgustust. See on eriti raske väljakutse teedel, mis on üsna laiad või kohtades, mis nõuavad ohutuse tagamiseks pidevat valgustamist, näiteks ristmikel. Võrreldes suure jõudlusega päikesevalgustite (HPS) soojema helgiga, võib päikeseenergia tänavavalgustites kasutatavate LED-valgustite värvitemperatuur, mis on tavaliselt külmvalge (5000–6500 K), olla karm, mis võib mõjutada nii nähtavust kui ka esteetikat.
On teatud piirkondi, mis on vastuvõtlikud vandalismile ja vargustele, kuna päikesepaneelid ja akud on väärtuslikud ja neid on väga lihtne eemaldada. Piirkondades, kus on palju kuritegelikku tegevust, võib päikeseenergia tänavavalgustite varguse vältimiseks olla vaja kaitsta kaitsekesta, vargust takistavate kinnitusklambrite või isegi GPS-jälgimisega. Juhul, kui süsteem muutub kasutuskõlbmatuks vandalismi tagajärjel, näiteks lõhkudes lambipirni või hävitades päikesepaneeli, on vaja kindlasti kulukat remonti. Lisaks suurendavad need turvakaalutlused paigaldusprotsessi kogukulusid ja keerukust, eriti suurlinnades, kus on suurem võltsimise tõenäosus.
Selle tehnoloogia laialdast kasutamist takistavad veelgi regulatiivsed ja standarditega seotud raskused. Mitmed linnad on loonud valgustuse standardid heleduse, värvitemperatuuri ja asukoha kohta. Need standardid töötati välja tavapäraste tänavavalgustite jaoks ja seega ei võeta arvesse päikesesüsteemide eristavaid omadusi. Kuna päikese tänavavalgustite projektid ei vastanud vananenud standarditele, võib see tekitada takistusi nende heakskiitmisel. Lisaks puuduvad päikeseenergia tänavavalgustite toimimise rahvusvahelised kriteeriumid, mistõttu on ostjatel keeruline kaupu võrrelda või ostetavate kaupade kvaliteeti hinnata. Kui vastupidavuse, tõhususe või garantii kehtivuse kohta puuduvad selged reeglid, võivad kliendid kogemata hankida kehvad süsteemid, mis lõpuks enneaegselt ebaõnnestuvad.
Märkimisväärne osa neist raskustest on lahendatud tehnoloogiliste edusammudega, mis suurendavad ka päikeseenergia tänavavalgustuse töökindlust ja tõhusust. Suure kasuteguriga monokristallilised päikesepaneelid on nüüd võimelised muutma rohkem päikesevalgust elektrienergiaks (kasutegur kuni 23%, kümmekond aastat tagasi 15–18%). See võimaldab väiksemaid paneele või paremat energiakogumist piiratud alal, mis on märkimisväärne edasiminek. Võrreldes tavaliste liitium-ioon- või plii-happeakudega, on järgmise põlvkonna liitiumraudfosfaat (LiFePO4) akud mitte ainult pikema elueaga (kuni kümme aastat), vaid töötavad paremini ka äärmiselt kõrgetel temperatuuridel. Tehisintellekti (AI) algoritmide kasutamine nutikates kontrollerites on võimaldanud ilmaennustuste põhjal prognoosida energiavajadust. See võimaldab optimeerida laadimis- ja tühjendusprotsesse, mis tagab töökindla töö ka udustel aegadel. Lisaks on mitmel süsteemil juhtmevaba ühenduvus, mis võimaldab kaugjälgimist ja -juhtimist. Juhid võivad kasutada nutitelefoni rakendust valgustuse taseme muutmiseks, aku oleku jälgimiseks või hooldusprobleemide eest hoiatuste saamiseks, mis kõik aitavad vähendada tegevuskulusid.
Tarkade linnade arendamise ja taastuvate energiaallikate kaasamise ning päikeseenergia tänavavalgustuse tuleviku vahel on tugev seos. Püüdes vähendada linnakeskuste negatiivset mõju keskkonnale, integreeritakse päikeseenergia tänavavalgustid üha enam suurematesse nutikatesse taristuvõrkudesse. Need tuled on ühendatud anduritega, mis jälgivad liiklust, õhukvaliteeti või jalakäijate liikumist. Selline seos võimaldab ressursse efektiivsemalt kasutada. Näiteks saab tänavavalgusteid vähese aktiivsusega perioodidel hämardada või intensiivse liikluse korral heledamaks muuta, vähendades seega energiatarbimist. Päikese{5}}toitel tänavavalgustid mängivad olulist rolli maapiirkondade elektrifitseerimise algatustes, eriti arengumaades, kus võrgu laiendamine ei ole teostatav. Nende tõhusust on võimalik veelgi suurendada, rakendades selliseid uuendusi nagu energiajagamisvõrgud ja läbipaistvad päikesepaneelid, mida saab ühendada valguspostidesse või muudesse struktuuridesse. Need uuendused võimaldaksid jaotada üleliigset energiat ühelt valgustilt teistele tuledele.
Kokkuvõttekspäikese tänavavalgustidon suur samm edasi säästva avaliku valgustuse arendamisel. Nende eelisteks on energiasõltumatus, majanduslik kokkuhoid ja keskkonnakasu. Jätkuvad tehnoloogilised täiustused muudavad need süsteemid töökindlamaks ja kohanemisvõimelisemaks, hoolimata asjaolust, et sellised takistused nagu sõltuvus päikesepaistest, patareide piirangud ja regulatiivsed piirangud on endiselt olemas. Päikeseenergia tänavavalgustid mängivad ka edaspidi olulist rolli linna- ja maakeskkonna turvalisemaks, säästvamaks ja paremini ühendatud üldises protsessis. Seda seetõttu, et kogukonnad üle kogu maailma panevad üha enam rõhku taastuvenergiale ja nutikale infrastruktuurile. Neil on potentsiaal asendada traditsioonilised tänavavalgustid avaliku valgustuse vaikevalikuna, valgustades seega teed keskkonnasõbralikuma tuleviku suunas. Seda lubadust saab realiseerida püsivate investeeringutega uurimis- ja standardimistöösse.
Koos muudame selle paremaks.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mobiil/Whatsapp :(+86)18673599565
E-post:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Veebisait: www.benweilight.com
Lisa:F-hoone, Yuanfeni tööstuspiirkond, Longhua, Bao'ani piirkond, Shenzhen, Hiina
