Дорожное освещение с солнечными панелями
13 августа 2021 г.
Освещённость улиц населённых пунктов в тёмное время суток – основа безопасности во всех её аспектах, транспортном, криминальном и просто защите от травм. Но не везде и не всегда эта задача решается достаточно просто известными способами. Развитие систем автономной энергетики предоставляет свой вариант.
В чём преимущества автономных осветителей
Чтобы организовать сеть освещения улицы, потребуется масса решений и согласований, поскольку будет задействован весь спектр организаций по энергоснабжению, имеющих свои внутренние порядки и ограничения. После чего потребуются регулярные расходы на электроэнергию по растущим тарифам. А в случае перегруза сети уличное освещение будет отключаться в первую очередь.
Автономная установка, несмотря на пока ещё свою относительно высокую стоимость, гораздо экономичней в работе. Это обусловлено целым рядом её специфических преимуществ:
- не требуется организация и прокладка кабельного хозяйства и централизованной коммутации;
- каждая мачта освещения полностью автономна и ни от чего не зависит;
- компактная энергосистема абсолютно безопасна, в ней нет высоких напряжений;
- при работе полностью отсутствуют вредные выбросы и прочие загрязнения окружающей среды, свойственных генерации на тепловых и даже атомных электростанциях;
- система способна работать в самом широком диапазоне температур и изменений погоды;
- срок службы очень велик, ограничивается лишь легко заменяемыми элементами, это износ аккумуляторов, деградация светодиодов и ячеек солнечной батареи.
Цена заменяемых в долгосрочном периоде узлов сильно зависит от их качества и правильности выбора, но чем дольше проработает изделие от проверенного и грамотного производителя, тем больше выйдет экономия на электроэнергии, ведь извне установка её не забирает совершенно.
Как устроен и из чего состоит типовой автономный уличный светильник
Энергия производится установленной вместе с источником света кремниевой солнечной батареей (СБ), ориентированной на юг с точки зрения максимального сбора солнечной радиации за светлое время суток. Поскольку необходимости расходовать её при этом нет, то вся мощность уходит на заряд аккумуляторной батареи (АКБ). Заведует этим ШИМ-контроллер – цифровой преобразователь напряжения с очень высоким КПД.
После срабатывания датчика освещённости, что сигнализирует о наступлении тёмного времени суток, аккумуляторы переключаются на разряд. Накопленная энергия отправляется непосредственно к излучателю светильника, представляющему собой лампу, набранную из светодиодов. Мощность подбирается в зависимости от места установки и желаемой освещённости, обычно она составляет десятки ватт и впустую не расходуется. Светодиоды в сочетании с импульсным контроллером преобразуют электрический ток в световое излучение видимого диапазона с самым высоким КПД из всех типов светильников.
Роль аккумуляторов в подобных установках, и как их правильно выбирать
Прежде всего выбирается рабочее напряжение, именно по этому параметру обычно оптимизируются аккумуляторы для солнечных панелей, поскольку так сводятся к минимуму потери на регулирующую и преобразующую аппаратуру. Желательно иметь рабочее напряжение батареи чуть меньше, чем параметр СБ. Тогда в самой эффективной точке на характеристике на заряд уйдёт максимум мощности.
Ёмкость АКБ зависит от предполагаемого времени автономной работы без солнца. Обычно закладывают запас на трое суток, учитывая, что энергия вырабатывается и в пасмурный день, хотя и в значительно меньших количествах.
Естественно, аккумуляторы должны быть приемлемыми по стоимости и надёжно работающими в циклическом режиме с достаточно глубокими разрядами. Мощность тут невелика, поэтому оптимальным выбором станут свинцово-кислотные батареи по AGM или GEL технологии. Принципиальной разницы между ними нет, это разные способы связывать электролит и позволять эффективно рекомбинировать образующиеся газы. Такие батареи не требуют обслуживания, герметичны, а в специальном тяговом исполнении обеспечивают большое количество циклов заряда-разряда. Их применение позволяет минимизировать цену установки и расширить сферу применения дорожных и уличных автономных осветителей.
Узнать больше о различных моделях АКБ можно на сайте компании «А-Технологии», поставляющей большой ассортимент VRLA аккумуляторов.