Solar Power Exterior Lighting Manufacturer

روشنایی خورشیدی به دسته ای از لامپ های بیرونی مستقل و مستقل از شبکه اشاره دارد که انرژی الکتریکی خود را از طریق تبدیل فتوولتائیک و سیستم ذخیره باتری تولید، ذخیره و مصرف می کنند. هر واحد به عنوان یک نیروگاه کامل و مستقل عمل می کند - تابش خورشید را در ساعات روز جذب می کند، انرژی تولید شده را در باتری داخلی ذخیره می کند و آن را از طریق یک منبع نور LED در ساعات شب بدون هیچ گونه اتصال به شبکه برق تخلیه می کند.

روشنایی خورشیدی راه حل بهینه برای دو سناریو استقرار مجزا است. اولین مورد مکان ها است بدون پوشش شبکه قابل دسترسی - جاده‌های روستایی، مناطق دیدنی دورافتاده، خیابان‌های روستایی خارج از شبکه، مسیرهای کوهستانی، و حیاط‌های ویلا که هزینه توسعه شبکه در آن‌ها گران است. دوم مکان هایی است که اتصال به شبکه از نظر فنی امکان پذیر است اما اپراتور به آن متعهد است نورپردازی فضای باز با کربن صفر و کم هزینه همسو با اهداف پایداری زیست محیطی در هر دو مورد، روشنایی خورشیدی قبض های برق جاری را حذف می کند، از هزینه های عمرانی ناشی از ترانشه کابل جلوگیری می کند و عمر مفیدی را ارائه می دهد. تا 25 سال با حداقل مداخله تعمیر و نگهداری

روشنایی خورشیدی چگونه کار می کند: چرخه کامل انرژی

یک سیستم روشنایی خورشیدی از طریق چهار مرحله تبدیل انرژی متوالی عمل می‌کند، که هر کدام برای به حداکثر رساندن کارایی طراحی شده‌اند که با آن نور خورشید به روشنایی مفید شبانه تبدیل می‌شود. درک هر مرحله روشن می کند که چرا کیفیت جزء - به ویژه در سطح پنل، کنترلر و باتری - قابلیت اطمینان و طول عمر سیستم را تعیین می کند.

مرحله 1: تبدیل فتوولتائیک

پنل خورشیدی سیلیکونی تک کریستالی فوتون های نور خورشید را جذب می کند و آنها را مستقیماً از طریق اثر فتوولتائیک به جریان الکتریکی DC تبدیل می کند. پانل‌های تک کریستالی مورد استفاده در سیستم‌های روشنایی خورشیدی با کیفیت، بازده تبدیل سطح پانل را به دست می‌آورند. ≥ 23٪ - به طور قابل توجهی بالاتر از 15-18٪ معمولی طرح های پلی کریستالی قدیمی تر. این مزیت راندمان مستقیماً انرژی الکتریکی تولید شده در واحد سطح پانل را افزایش می‌دهد و امکان استفاده از پانل‌های فشرده‌تر را فراهم می‌کند و در عین حال انرژی روزانه کافی را برای کارکرد مطمئن در تمام شب ارائه می‌کند. اندازه وات پانل به گونه ای است که باتری را در کوتاه ترین روز سال در عرض جغرافیایی نصب، به طور کامل شارژ می کند، با یک حاشیه ایمنی برای شرایط ابری.

مرحله 2: کنترل شارژ MPPT

خروجی DC یک پنل خورشیدی به طور مداوم با شدت نور خورشید، زاویه تابش، دما و شرایط سایه متفاوت است. یک کنترل‌کننده شارژ حداکثر توان ردیابی (MPPT) بار الکتریکی ارائه‌شده به پانل را به‌طور مداوم تنظیم می‌کند تا عملکرد را در نقطه حداکثر توان - ترکیبی از ولتاژ و جریان که در هر لحظه بیشترین توان ممکن را از پانل استخراج می‌کند، حفظ کند. کنترل کننده های MPPT با کیفیت به دست می آورند راندمان ردیابی ≥ 99.9٪ و راندمان تولید برق سیستم تا 98٪ با راندمان تبدیل شارژ تا 98.2٪ - بازیابی انرژی بسیار بیشتری از پنل نسبت به کنترل‌کننده‌های PWM قدیمی‌تر، به‌ویژه در شرایط نیمه ابری که نشان‌دهنده بخش قابل‌توجهی از روزهای کاری در دنیای واقعی است. کنترلر MPPT به طور همزمان شارژ باتری را با پروفایل شارژ چند مرحله ای مدیریت می کند که پذیرش شارژ باتری را به حداکثر می رساند و از آسیب بیش از حد و تخلیه بیش از حد جلوگیری می کند.

مرحله 3: ذخیره انرژی باتری LiFePO4

باتری لیتیوم آهن فسفات (LiFePO4) تولیدات خورشیدی روزانه را برای استفاده در شب ذخیره می کند. شیمی LiFePO4 استاندارد فعلی برای روشنایی خورشیدی کاربردها به دلیل ترکیبی از چگالی انرژی بالا، عمر چرخه استثنایی و ایمنی برتر در مقایسه با جایگزین‌های قدیمی‌تر اسید سرب و اکسید لیتیوم کبالت. پارامترهای کلیدی عملکرد شامل طول عمر چرخه است 2000 تا 3000 چرخه شارژ-دشارژ کامل در عمق 80 درصد تخلیه قبل از کاهش ظرفیت به 80 درصد ارزش نامی و عملکرد پایدار در سراسر -20 تا 60 درجه سانتی گراد دمای محیط - حفظ ظرفیت قابل استفاده در زمستان‌های سرد شمالی و تابستان‌های گرمسیری که باتری‌های سرب اسیدی به سرعت از کار می‌افتند.

مرحله 4: درایو و روشنایی LED با جریان ثابت

انرژی ذخیره شده باتری از طریق یک درایور LED با جریان ثابت با راندمان به آرایه LED تحویل داده می شود تا 97.7٪ . درایور جریان LED ها را مستقل از ولتاژ باتری تنظیم می کند و از خروجی نور ثابت در طول شب حتی با کاهش وضعیت شارژ باتری اطمینان حاصل می کند. کنترل یکپارچه کاهش نور - که توسط سنسورهای حرکتی PIR، برنامه‌های زمانی شبانه، یا وضعیت باتری فعال می‌شود - خروجی LED را در دوره‌های کم ترافیک کاهش می‌دهد تا استقلال باتری را افزایش دهد و در عین حال اطمینان حاصل شود که در صورت نیاز روشنایی کامل در دسترس است.

مزایای کلیدی روشنایی خورشیدی نسبت به سیستم های متصل به شبکه

مزایای روشنایی خورشیدی نسبت به روشنایی معمولی متصل به شبکه در فضای باز در ابعاد مالی، عملیاتی، محیطی و تأسیساتی قانع کننده است - و با افزایش تعرفه های برق و دورتر شدن مکان های نصب، آشکارتر می شود.

صفر قبض برق برای تمام عمر 25 ساله

یک چراغ خیابانی خورشیدی که برق شبکه صفر را در طول عمر کاری 25 ساله مصرف می کند، کل هزینه انرژی جاری را که یک معادل متصل به شبکه انباشته می شود، حذف می کند. برای یک چراغ خیابانی متصل به شبکه 30 واتی که 4000 ساعت در سال با قیمت 0.15 دلار در کیلووات ساعت کار می کند، هزینه انرژی 25 ساله تقریباً است. 450 دلار برای هر چراغ . برای یک پروژه راه روستایی با 100 چراغ، این نشان دهنده است 45000 دلار هزینه برق اجتناب شده است - رقمی که اغلب از کل هزینه سرمایه ای نصب روشنایی خورشیدی فراتر می رود.

حذف عملیات عمرانی اتصال به شبکه

روشنایی فضای باز متصل به شبکه به کابل زره پوشی نیاز دارد که از نزدیکترین نقطه توزیع به هر موقعیت نورپردازی - شامل برش جاده، حفاری، کابل گذاری، پر کردن مجدد و بازیابی سطح، مدفون شود. در مکان های روستایی هزینه های اتصال به شبکه 15 تا 50 دلار در هر متر اجرای ترانشه معمولی است. روشنایی خورشیدی به هیچ یک از این زیرساخت ها نیاز ندارد - هر واحد یک سیستم کامل و مستقل است که توسط دو تکنسین در کمتر از یک ساعت در هر قطب نصب می شود.

انتشار کربن صفر در عملیات

روشنایی خورشیدی تولید گازهای گلخانه ای مستقیم CO2 در طول عملیات صفر است. در حوزه‌هایی که برق شبکه عمدتاً از سوخت‌های فسیلی تولید می‌شود، یک چراغ خیابانی خورشیدی منفرد جایگزین یک معادل 150 وات HPS می‌شود. 135-180 کیلوگرم CO2 در سال یا 3375 تا 4500 کیلوگرم در طول عمر 25 ساله - سهم معناداری در تعهدات کاهش کربن شهرداری.

انعطاف پذیری مستقل از شبکه

روشنایی خیابان های متصل به شبکه در هنگام قطع برق از کار می افتد - رویدادی همزمان که کل مناطق را با پیامدهای مستقیم ایمنی تحت تأثیر قرار می دهد. سیستم های روشنایی خورشیدی در هنگام خرابی شبکه به طور مستقل به کار خود ادامه می دهند و آنها را به ویژه برای آنها ارزشمند می کند مسیرهای دسترسی اضطراری، جاده‌های نزدیک به بیمارستان و مناطقی با زیرساخت‌های شبکه غیرقابل اعتماد .

دسته بندی محصولات روشنایی خورشیدی: خیابان، حیاط و چمن

فناوری روشنایی خورشیدی طیف کاملی از انواع محصولات روشنایی در فضای باز را در بر می گیرد، با مشخصات سیستم که بر اساس نیازهای روشنایی و شرایط عملیاتی هر برنامه مقیاس بندی شده است.

چراغ های خیابان خورشیدی

چراغ‌های خیابانی خورشیدی برای جاده‌های روستایی و بزرگراه‌های شهری، پنل PV، باتری، کنترل‌کننده و چراغ‌های LED را در یک واحد همه‌کاره یا یک طرح تقسیم‌شده با پانل تاج قطبی جداگانه یکپارچه می‌کنند. وات LED از 20-120 وات مسیرهای عبوری به جاده‌های فرعی را بپوشانید، با حسگر حرکتی PIR که امکان کاهش خروجی را تا 30 تا 50 درصد در ساعات کم ترافیک در طول شب فراهم می‌کند تا استقلال باتری را افزایش دهد. 3-5 روز ابری متوالی .

چراغ های حیاط خورشیدی

چراغ‌های حیاط خورشیدی به باغ‌های ویلا، شهرک‌های مسکونی، و مناطق تفریحی اجتماعی با طرح‌های لامپ تزئینی خدمات می‌دهند - محفظه‌هایی به سبک فانوس و دمای رنگ‌های گرم 2700–3000 K - در توان 3 تا 15 وات. کنترل از غروب تا سپیده دم فتوسل با کم نور اختیاری PIR استاندارد است. استقلال باتری 2 تا 4 شب ابری برای این کلاس محصول معمولی است.

چراغ های چمن خورشیدی

چراغ‌های چمن خورشیدی، فرمت‌های فشرده روی سنبله یا ستون‌های کوتاه با پانل‌های PV کوچک یکپارچه، مناسب برای روشنایی تزئینی چمن باغ در 1 تا 8 وات هستند. نصب سیم‌کشی صفر آنها، طرح‌های تزئینی در مقیاس بزرگ را از نظر اقتصادی برای باغ‌های مسکونی، با استقلال 2-3 شب ابری با شارژ کامل

حفاظت IP66 و عمر خدمات 25 ساله: مهندسی برای قابلیت اطمینان طولانی مدت

A روشنایی خورشیدی سیستم باید 25 سال از قرار گرفتن در معرض مداوم در فضای باز با حداقل تعمیر و نگهداری دوام بیاورد - یک نیاز دوام که نیازمند توجه جدی به حفاظت از مسکن، کیفیت قطعات و مدیریت حرارتی در هر سطح از سیستم است.

حفاظت از مسکن IP66

واحدهای روشنایی خورشیدی با کیفیت به یک رتبه حفاظت از نفوذ IP66 - حذف کامل گرد و غبار و مقاومت در برابر جت های آب قدرتمند از هر جهت - برای مجموعه کامل از جمله ماژول LED، درایور، کنترل کننده MPPT و محفظه باتری اعمال می شود. این رتبه‌بندی عملکرد قابل‌اطمینان را از طریق بارندگی‌های شدید موسمی، طوفان‌های استوایی، مه ساحلی، و دوچرخه‌سواری حرارتی روزانه تضمین می‌کند که باعث ایجاد تراکم در محفظه‌هایی با مهر و موم ضعیف می‌شود. واشرهای سیلیکونی در تمام نقاط آب بندی بحرانی برای محدوده دمای عملیاتی کامل درجه بندی می شوند.

طول عمر باتری و برنامه ریزی تعویض

باتری های LiFePO4 دارای رتبه بندی برای 2000 تا 3000 چرخه کامل تقریباً 5.5-8 سال خدمت قبل از اینکه ظرفیت به 80 درصد ارزش امتیازی کاهش یابد. برای دستیابی به عمر طراحی 25 ساله سیستم، یک یا دو تعویض باتری برنامه ریزی شده پیش بینی می شود - یک رویداد تعمیر و نگهداری قابل پیش بینی با هزینه ای بسیار کمتر از تعویض کامل لامپ. بزرگ کردن ظرفیت باتری به 120 تا 150 درصد از حداقل نیاز محاسبه شده، عمق تخلیه روزانه را کاهش می دهد و به طور قابل توجهی عمر چرخه باتری را افزایش می دهد.

دوام پنل خورشیدی بیش از 25 سال

پانل‌های خورشیدی تک کریستالی در سیستم‌های روشنایی با کیفیت برای تخریب خروجی بیش از 0.5 درصد در سال - به این معنی که پس از 25 سال، پانل همچنان حداقل 87.5 درصد از خروجی امتیاز اصلی را تولید می کند. شیشه های خورشیدی ضد انعکاس و قاب های آلومینیومی آنودایز شده مقاومت در برابر خوردگی و ضربه را مطابق با عمر طراحی 25 ساله ارائه می دهند.

اندازه سیستم روشنایی خورشیدی: یک چارچوب محاسبه عملی

اندازه صحیح سیستم از نظر فنی سخت ترین جنبه خرید روشنایی خورشیدی است. چارچوب سه مرحله‌ای زیر، محاسبات ضروری مورد نیاز برای مشخص کردن سیستمی را پوشش می‌دهد که در طول سال به طور قابل اعتماد عمل کند.

مرحله 1: محاسبه انرژی مورد نیاز روزانه

انرژی روزانه (Wh) = وات LED × ساعت کار. برای یک LED 30 واتی با کاهش نور PIR در 50٪ برای 6 ساعت از 10 ساعت شب: (30 وات × 4 ساعت) (15 وات × 6 ساعت) = 210 وات ساعت. اضافه کردن 18% ضریب تلفات سیستم: 210 × 1.18 = 248 وات ساعت در روز مورد نیاز است از پانل

مرحله 2: اندازه پنل خورشیدی

وات پانل = انرژی روزانه ÷ ساعات اوج خورشید در بدترین ماه. در 3.5 ساعت اوج خورشید برای یک سایت عرض جغرافیایی متوسط ​​در زمستان: 248 ÷ 3.5 = حداقل 71 W. مشخص کنید 80-100 وات برای ایجاد کثیفی پانل، پیری و زوایای شیب غیربهینه.

مرحله 3: اندازه باتری برای استقلال مورد نیاز

ظرفیت باتری (Ah) = (انرژی روزانه × روزهای استقلال) ÷ (ولتاژ × حداکثر عمق تخلیه). برای 3 شب در 12.8 ولت با 80٪ DoD: (248 × 3) ÷ (12.8 × 0.80) = 72.7 Ah. مشخص کنید 80 آه به عنوان نزدیکترین اندازه استاندارد خودمختاری پنج شبه برای مکان‌های با عرض جغرافیایی بالا یا اغلب ابری توصیه می‌شود.

هزینه کل مالکیت 25 ساله: خورشیدی در مقابل اتصال به شبکه

مقایسه اقتصادی واقعی بین روشنایی خورشیدی و روشنایی متصل به شبکه باید هزینه کل مالکیت ۲۵ ساله - سرمایه، نصب، انرژی و نگهداری - و نه فقط قیمت خرید لامپ را در بر گیرد.

مزیت اقتصادی خورشیدی در مکان‌های دورافتاده که هزینه‌های عملیات عمرانی شبکه بالا است، بیشتر آشکار می‌شود. زمانی که فاصله از اتصال به شبکه بیشتر شود 50-100 متر ، روشنایی خورشیدی بدون در نظر گرفتن قیمت خرید لامپ بالاتر، به طور مداوم در طول دوره مالکیت کامل 25 ساله مقرون به صرفه تر است.

سوالات متداول در مورد روشنایی خورشیدی

آیا چراغ های خورشیدی در آب و هوای ابری یا بارانی به طور قابل اعتماد کار می کنند؟

بله، با سیستم هایی با اندازه مناسب. پنل های خورشیدی در روزهای ابری به تولید برق ادامه می دهند - معمولاً در 15 تا 30 درصد خروجی آسمان صاف بسته به تراکم ابر اندازه خودکار باتری 3 تا 5 شب ابری اکثر دوره های ابری چند روزه را در آب و هوای معتدل پوشش می دهد. برای مکان‌هایی که فصل‌های موسمی طولانی‌تر یا ابری مداوم زمستانی دارند (به‌طور میانگین کمتر از 2.5 ساعت اوج خورشید در روز)، دوره‌های خودمختاری طولانی‌تر و آرایه‌های پانل بزرگ‌تر باید مشخص شوند، یا باید یک پیکربندی شبکه ترکیبی پشتیبان در نظر گرفته شود.

باتری LiFePO4 چقدر عمر می کند و چگونه تعویض می شود؟

باتری های LiFePO4 دارای رتبه بندی هستند 2000 تا 3000 چرخه شارژ-دشارژ ، معادل تقریباً 5.5 تا 8 سال دوچرخه سواری روزانه است. تعویض ساده است - ماژول باتری از طریق یک محفظه مهر و موم شده در پایه چراغ یا بدنه قطب قابل دسترسی است، از طریق یک اتصال کلیدی جدا می شود و در عرض 30 تا 60 دقیقه بدون نیاز به ابزار تخصصی جایگزین می شود. تولید کنندگان با کیفیت باتری های جایگزین را به عنوان قطعات یدکی استاندارد در طول عمر خدمات پشتیبانی شده محصول عرضه می کنند.

روشنایی خورشیدی به چه تعمیر و نگهداری معمولی نیاز دارد؟

تعمیر و نگهداری معمول حداقل است. وظیفه اصلی است تمیز کردن سطح پانل - حذف گرد و غبار، فضولات پرندگان و گرده های فصلی که کارایی شارژ را کاهش می دهند. تمیز کردن سه ماهه با یک پارچه نرم و آب، خروجی پانل کامل را در محیط های معمولی بازیابی می کند. تمیز کردن ماهانه در مکان های گرد و غبار یا پر آلودگی توصیه می شود. آرایه‌های LED، کنترل‌کننده‌های MPPT و محفظه‌ها نیازی به سرویس‌دهی برنامه‌ریزی‌شده ندارند. یک بازرسی بصری سالانه از مهر و موم، سخت افزار نصب و نقاط ورودی کابل برای شناسایی مشکلات در حال توسعه آب بندی قبل از نفوذ رطوبت توصیه می شود.

آیا می توان چراغ های خورشیدی را در مکان های نیمه سایه نصب کرد؟

سایه زدن مهمترین خطر عملکرد برای روشنایی خورشیدی است. حتی سایه دهی جزئی 10 درصد از سطح پانل در ساعات اوج تولید به دلیل ساختار سلولی متصل به سری اکثر پانل ها، می تواند تولید انرژی روزانه را 30 تا 50 درصد کاهش دهد. تمام موقعیت‌های نصب باید در چندین زمان و چندین فصل بررسی شوند تا اطمینان حاصل شود که سایه بین ساعت 09:00 تا 15:00 روی پانل نمی‌افتد. در جایی که سایه زدن اجتناب ناپذیر است، طرح های تقسیم شده با پانل نصب شده از راه دور در مکانی بدون سایه باید مشخص شود.

MPPT در عمل چگونه با کنترل شارژ PWM مقایسه می شود؟

کنترلرهای MPPT استخراج می کنند 20 تا 30 درصد انرژی بیشتر از یک پنل خورشیدی نسبت به کنترلرهای PWM تحت شرایط نور متغیر دنیای واقعی. در یک روز آفتابی صاف، تفاوت کمتر است. تحت پوشش ابری جزئی - که شرایط غالب در بیشتر سال‌ها در اکثر آب و هواها است - ردیابی مداوم حداکثر نقطه توان پانل توسط MPPT انرژی را بازیابی می‌کند که یک کنترل‌کننده PWM با مجبور کردن پانل به کارکردن در ولتاژ باتری به جای نقطه قدرت بهینه آن، انرژی را بازیابی می‌کند. برای سیستم های روشنایی خورشیدی که تعادل انرژی بین تولید پنل و مصرف LED باید در دوره های ابری حفظ شود، MPPT به جای ارتقای اختیاری، مشخصات لازم است.