Lumina stradală SOLAR
Lumini stradale solareau apărut ca o opțiune-schimbătoare pentru iluminat atât în zonele urbane, cât și în cele rurale. Aceste lumini combină tehnologia surselor de energie regenerabilă cu infrastructura deja existentă pentru a emite-iluminare a rețelei care este atât durabilă, cât și accesibilă. Panourile fotovoltaice (PV) sunt folosite în aceste sisteme pentru a colecta lumina soarelui, care este apoi convertită în energie electrică care este stocată în baterii pentru utilizare în timpul nopții. Acest lucru este în contrast cu luminile stradale tipice, care sunt alimentate de rețeaua electrică centrală. Deoarece nu depind de rețeaua electrică, sunt o alegere excelentă pentru locațiile izolate geografic și au acces restricționat la energie electrică, precum și pentru centrele metropolitane care caută să-și minimizeze amprenta de carbon și cheltuielile cu energie. În ultimii zece ani s-au înregistrat progrese semnificative în ceea ce privește eficiența panourilor solare, tehnologia bateriilor și iluminarea cu LED-uri, care au catapultat luminile solare stradale de la o aplicație de nișă la o utilizare pe scară largă. Aceste progrese au dus la instalarea de lumini stradale solare pe tot globul, inclusiv în zone rezidențiale, parcuri și orașe rurale. Fizica, beneficiile și limitările luminilor solare stradale, precum și promisiunea lor pentru viitor, sunt discutate în acest articol. Eseul subliniază, de asemenea, rolul pe care îl joacă luminile solare stradale în definirea unei abordări mai durabile a iluminatului public.
Pentru un sistem de iluminat stradal solar, panoul solar, bateria, corpul de iluminat (care este adesea un LED) si regulatorul de incarcare sunt cele patru componente esentiale care alcatuiesc sistemul. Captând lumina soarelui în timpul zilei, panoul solar, care este adesea plasat pe un stâlp sau încorporat în corpul de iluminat, este capabil să genereze electricitate. Panoul solar este compus dintr-un număr de celule fotovoltaice, care sunt responsabile pentru transformarea radiației solare în curent continuu (DC). După aceea, energia este transferată bateriei, care este adesea o baterie litiu-ion sau plumb-acid cu scopul de a fi stocată. În scopul extinderii duratei de viață a bateriei, controlerul de încărcare este responsabil pentru reglarea fluxului de energie de la panou la baterie. Acest lucru previne supraîncărcarea bateriei în perioadele de lumină solară intensă și golirea excesivă pe tot parcursul nopții. Când se lasă întunericul, controlerul va activa automat lumina LED, preluând energie din energia care a fost economisită în baterie; acest lucru se va întâmpla automat. Corpurile cu LED-uri sunt populare datorită eficienței energetice excelente, duratei de viață extinse (până la 50.000 de ore) și capacității de a crea lumină puternică și concentrată în timp ce consumă o cantitate mică de electricitate. Această sinergie a componentelor face posibil ca luminile solare stradale să funcționeze independent, necesitând foarte puțină sau deloc intervenția din partea surselor exterioare după ce au fost instalate.
Contribuția pe care o oferă luminile solare stradale la sustenabilitatea generării de energie și la reducerea emisiilor de carbon este unul dintre cele mai convingătoare avantaje ale acestor lumini. Există o cantitate substanțială de energie din rețea care este consumată de luminile tradiționale stradale, care folosesc frecvent becuri cu sodiu de înaltă presiune (HPS). O mare parte din această energie electrică este derivată din combustibili fosili. Luminile solare stradale, pe de altă parte, sunt alimentate de soare, care este o resursă care este atât gratuită, cât și regenerabilă. Acest lucru elimină nevoia ca aceștia să se bazeze pe surse de energie care nu sunt regenerabile. Având în vedere că o singură lumină stradală solară are potențialul de a reduce emisiile de dioxid de carbon cu până la 500 kg pe an în comparație cu o lumină echivalentă alimentată de rețea-, instalațiile la scară largă- au potențialul de a avea o influență semnificativă asupra luptei împotriva schimbărilor climatice. În plus, deoarece nu sunt conectați la rețea, nu sunt afectați de întreruperile de curent. Acest lucru asigură că acestea continuă să ofere o iluminare constantă chiar și atunci când există perturbări în sistemul electric. Acesta este un beneficiu important pentru siguranța publică atât în regiunile urbane, cât și în cele rurale.
Adoptarea delumini stradale solareeste, de asemenea, determinată în mare parte de reducerile de costuri care pot fi realizate pe termen lung. Costul inițial de instalare al luminilor solare stradale este mai mare decât cel al luminilor obișnuite alimentate de rețea-. Acest lucru se datorează faptului că panourile solare, bateriile și controlerele sunt mai scumpe decât luminile tradiționale alimentate de rețea-. Cu toate acestea, luminile solare stradale elimină necesitatea cheltuielilor recurente cu electricitatea. Cheltuielile inițiale sunt adesea acoperite de economiile la cheltuielile cu energia pe o perioadă de cinci până la zece ani, ceea ce face ca iluminatul stradal solar să fie o soluție rentabilă pentru guverne și organizații care au obiective de planificare pe termen lung-. În plus, cheltuielile de întreținere sunt de obicei mai mici: frecvența cu care luminile cu LED-uri trebuie înlocuite este mult mai mică decât cea a becurilor HPS, în timp ce panourile solare au o durată de viață de 25-30 de ani, cu o întreținere minimă necesară. În locuri îndepărtate, unde costul instalării liniilor electrice este excesiv de costisitoare (costând mii de dolari pe kilometru), luminile solare stradale oferă o opțiune accesibilă, care elimină necesitatea construcției de infrastructură costisitoare.
În special în locurile dezavantajate, luminile solare stradale sunt o componentă esențială pentru îmbunătățirea atât a calității vieții, cât și a siguranței comunității. Este posibil ca absența iluminatului stradal în regiunile rurale care nu au acces sigur la energie să facă mai dificilă mișcarea pe timp de noapte, să restrângă activitatea comercială după întuneric și să crească probabilitatea unor activități criminale sau accidente. Locuitorii pot face naveta fără teamă, studenții pot studia după apusul soarelui, iar companiile mici își pot prelungi orele de funcționare datorită iluminării constante oferite de luminile solare stradale. În zonele metropolitane, acestea îmbunătățesc siguranța publică prin iluminarea străzilor, a parcurilor și a trotuarelor pietonale. Acest lucru nu numai că descurajează comportamentul criminal, dar reduce și posibilitatea producerii unor accidente. În plus, unele lumini solare contemporane au caracteristici inteligente, cum ar fi senzorii de mișcare care reduc lumina atunci când nu se observă activitate și măresc lumina atunci când este detectată mișcare. Acest lucru permite utilizarea cea mai eficientă a energiei, asigurând totodată siguranța zonei. Faptul că sunt adaptabile le face o opțiune viabilă pentru o mare varietate de cerințe de iluminat.
În ciuda faptului că au multe avantaje, luminile solare stradale se confruntă cu o serie de obstacole care le-ar putea reduce eficiența. Cel mai important aspect este că acestea depind de lumina soarelui, care fluctuează în funcție de factori precum locația geografică, condițiile meteorologice și chiar schimbările sezoniere. Este posibil ca panourile solare să nu poată colecta suficientă energie pentru a alimenta luminile pe tot parcursul nopții în zonele care se confruntă cu multe zile înnorate, ierni lungi sau cantități excesive de umbră de la clădiri de lângă copaci sau alte structuri. Acest lucru poate duce la o iluminare slabă sau chiar eșec complet pentru perioade lungi de timp când există puțină lumină solară. Este o practică obișnuită ca producătorii să extindă dimensiunea panourilor solare și a bateriilor pentru a stoca energie suplimentară; cu toate acestea, acest lucru duce la o creștere a prețurilor. Există și alte probleme asociate cu tehnologia bateriei. Bateriile cu plumb-acid sunt mai accesibile, dar au o durată de viață mai scurtă (trei până la cinci ani) și necesită întreținere. Pe de altă parte, bateriile litiu-ion sunt mai durabile (cinci până la șapte ani) și mai eficiente, dar sunt mai scumpe. Temperaturile care sunt fie extrem de calde, fie extrem de reci pot afecta, de asemenea, funcționarea unei baterii, reducând astfel capacitatea de stocare și durata de viață.
În plus, există probleme cu puterea de lumină și omogenitatea. Era obișnuit ca luminile stradale solare timpurii să aibă dificultăți în a se potrivi cu luminozitatea luminilor convenționale cu sodiu de înaltă presiune-(HPS), ceea ce a dus la plângeri de iluminare insuficientă. Deși au existat dezvoltări în tehnologia LED care au îmbunătățit puterea de lumină, este totuși dificil să ne asigurăm că o stradă sau o rută este acoperită în același mod pe tot parcursul. Luminile stradale solare sunt adesea setate la înălțimi mai mici decât luminile alimentate cu rețea-. Acest lucru se face pentru a menține panoul solar aproape de corp, ceea ce ar putea duce la umbre și iluminare neuniformă. Acest lucru prezintă o provocare deosebit de dificilă pe drumurile destul de largi sau în locații care necesită iluminare constantă din motive de siguranță, cum ar fi intersecțiile de drumuri. Spre deosebire de strălucirea mai caldă a luminilor solare de-performanță înaltă (HPS), temperatura de culoare a corpurilor LED utilizate în luminile stradale solare, care sunt de obicei alb rece (5000K–6500K), poate fi dură, ceea ce poate avea un impact atât asupra vizibilității, cât și asupra esteticii.
Există regiuni specifice care sunt susceptibile de vandalism și furt datorită faptului că panourile solare și bateriile sunt valoroase și foarte ușor de îndepărtat. În zonele cu rate ridicate de activitate criminală, luminile solare stradale ar putea fi nevoite să fie protejate de o carcasă de protecție, suporturi de montare care împiedică furtul sau chiar urmărirea prin GPS pentru a preveni furtul. În cazul în care sistemul devine inutilizabil din cauza vandalismului, cum ar fi spargerea becului sau distrugerea panoului solar, vor fi necesare reparații costisitoare. În plus, aceste considerente de securitate contribuie la cheltuielile totale și la complexitatea procesului de instalare, în special în locațiile metropolitane unde există o probabilitate mai mare de manipulare.
Utilizarea pe scară largă a acestei tehnologii este în continuare îngreunată de dificultăți de reglementare și standarde. Standardele de iluminare pentru luminozitate, temperatura culorii și locație au fost create de o serie de orașe. Aceste standarde au fost produse pentru luminile stradale convenționale și, prin urmare, nu iau în considerare calitățile distinctive ale sistemelor solare. Datorită faptului că proiectele de iluminat stradal solar nu au putut satisface standardele care au fost învechite, acest lucru ar putea crea obstacole în calea aprobării lor. În plus, există o lipsă de criterii internaționale pentru performanța luminilor solare stradale, ceea ce face dificil pentru cumpărători să compare bunurile sau să evalueze calitatea articolelor pe care le achiziționează. Este posibil ca clienții să achiziționeze din greșeală sisteme proaste care în cele din urmă eșuează prematur dacă nu există reguli clare cu privire la durabilitate, eficiență sau acoperirea garanției.
Un număr semnificativ dintre aceste dificultăți sunt abordate de progresele tehnologice, care, de asemenea, sporesc fiabilitatea și eficacitatea iluminatului stradal solar. Panourile solare monocristaline cu eficiență ridicată sunt acum capabile să transforme mai multă lumină solară în energie electrică (eficiență de până la 23%, comparativ cu o eficiență de 15-18% în urmă cu un deceniu). Acest lucru permite panouri mai mici sau o mai bună colectare a energiei în zone restrânse, ceea ce reprezintă un progres semnificativ. În comparație cu bateriile tipice cu litiu-ion sau plumb-acid, bateriile cu litiu fier fosfat (LiFePO4) de următoarea generație au nu numai o durată de viață mai lungă (până la zece ani), dar funcționează mai bine și la temperaturi extrem de ridicate. Utilizarea algoritmilor de inteligență artificială (AI) în controlerele inteligente a făcut posibilă anticiparea cerințelor energetice pe baza prognozelor meteo. Acest lucru permite optimizarea proceselor de încărcare și descărcare, ceea ce asigură o funcționare fiabilă chiar și în perioadele de ceață. În plus, mai multe sisteme au conectivitate fără fir, care permite monitorizarea și controlul de la distanță. Managerii pot folosi o aplicație pentru smartphone pentru a modifica nivelurile de iluminare, pentru a monitoriza starea bateriei sau pentru a primi avertismente pentru probleme de întreținere, toate acestea contribuind la reducerea cheltuielilor operaționale.
Există o strânsă corelație între dezvoltarea orașelor inteligente și încorporarea surselor de energie regenerabilă și viitorul iluminatului stradal solar. Într-un efort de a reduce impactul negativ pe care centrele urbane îl au asupra mediului, luminile solare stradale sunt din ce în ce mai integrate în rețelele de infrastructură inteligente mai mari. Aceste lumini sunt conectate la senzori care monitorizează traficul, calitatea aerului sau fluxul pietonilor. Această conexiune face posibilă utilizarea mai eficientă a resurselor. De exemplu, luminile stradale pot fi diminuate în perioadele de activitate scăzută sau luminoase ca răspuns la trafic intens, reducând astfel consumul de energie. Luminile stradale alimentate cu energie solară vor juca un rol important în inițiativele de electrificare care sunt întreprinse în regiunile rurale, în special în țările în curs de dezvoltare unde extinderea rețelei nu este fezabilă. Există potențialul de îmbunătățire suplimentară a eficienței acestora prin implementarea de inovații, cum ar fi rețele de partajare a energiei-și panouri solare transparente, care pot fi încorporate în stâlpi de lumină sau alte structuri. Aceste inovații ar permite distribuirea energiei în exces de la o lumină la alte lumini.
În concluzie,lumini stradale solarereprezintă un mare pas înainte în dezvoltarea iluminatului public durabil. Acestea oferă avantajele independenței energetice, economii economice și beneficii pentru mediu. Îmbunătățirile tehnologice în curs fac aceste sisteme mai fiabile și adaptabile, în ciuda faptului că obstacole precum dependența de lumina soarelui, limitele bateriilor și restricțiile de reglementare continuă să existe. Luminile solare stradale vor continua să joace un rol important în procesul general de a face setările urbane și rurale mai sigure, mai durabile și mai conectate. Acest lucru se datorează faptului că comunitățile din întreaga lume pun tot mai mult accent pe energia regenerabilă și infrastructura inteligentă. Ele au potențialul de a înlocui luminile tradiționale stradale ca alegere implicită pentru iluminarea publică, luminând astfel calea către un viitor mai prietenos cu mediul. Această promisiune poate fi realizată cu investiții susținute în activități de cercetare și standardizare.
Împreună, o facem mai bună.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co.,Ltd
Mobil/Whatsapp :(+86)18673599565
E-mail:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Web: www.benweilight.com
Adăugați: clădire F, zona industrială Yuanfen, Longhua, districtul Bao'an, Shenzhen, China
