Ilgstošais spīdums:Kurpju kaste Saules ielu apgaismojumsCaur lietus un spīdumu
Shoebox saules ielu apgaismojums, kas nosaukts to kompaktās, taisnstūra formas dēļ, arvien vairāk iezīmē mūsu ainavas, piedāvājot ilgtspējīgu un rentablu apgaismojuma risinājumu-. Ikvienam, kas to apsver vai uz tiem paļaujas, rodas divi būtiski jautājumi: cik ilgi tie var izgaismot ilgstošu lietus periodu laikā un cik daudz saules ir nepieciešams, lai pilnībā uzlādētu? Atbildes slēpjas to galveno komponentu izpratnē un delikātā dejā starp enerģijas uztveršanu un patēriņu.
Vētras laikapstākļi:Darbības laiks lietainās dienās
Atšķirībā no tīkla{0}}barojamām gaismām, kurpju kastes saules gaismas darbojas tikai ar uzkrāto enerģiju. To darbība mākoņainās vai lietainās dienās ir gandrīz pilnībā atkarīga no akumulatora jaudas un LED apgaismojuma un vadības sistēmu efektivitātes. Nav vienas atbildes, jo izpildlaiks ievērojami atšķiras atkarībā no:
Akumulatora ietilpība:Mērot vats{0}}stundās (Wh), tā ir degvielas tvertne. Parastā kurpju kastes apgaismojuma jauda svārstās no 100 Wh līdz 200 Wh (vai vairāk premium modeļiem). Lielāks akumulators uzglabā vairāk enerģijas.
LED enerģijas patēriņš:Mērot vatos (W), tas ir degvielas patēriņa rādītājs. Kurpju kastes gaismās parasti tiek izmantotas efektīvas gaismas diodes, kuru jauda ir no 15 W līdz 30 W pilna spilgtuma darbības laikā.
Apgaismojuma grafiks un aptumšošana:Daudzos mūsdienu apgaismojumos tiek izmantoti viedie kontrolleri, kas ievērojami aptumšo gaismas diodes vēlās{0}}nakts stundās (piemēram, samazina spilgtumu līdz 30–50% pēc pusnakts) vai izmanto kustības sensorus, ievērojami ietaupot enerģiju.
Akumulatora ķīmija un veselība:Litija dzelzs fosfāta (LiFePO4) akumulatori, kas tagad ir kvalitatīvu apgaismojumu standarti, piedāvā izcilu cikla kalpošanas laiku, labāku izlādes dziļuma toleranci (bieži vien 80%+ lietojami) un saglabā ietilpību labāk nekā vecāki svina skābes veidi. Bojāts akumulators satur mazāku uzlādi.
Kontroliera efektivitāte:Enerģijas zudumi rodas shēmā, kas pārvalda uzlādi un izlādi. Augstas-kvalitātes kontrolieri samazina šo "vampīru aizplūšanu".
Iepriekšēja uzlāde:Cik pilnībā bija uzlādēts akumulatorspirms tamsākās lietus?
Lietainās dienas aprēķins:
Pamata aprēķins:Paņemiet akumulatora ietilpību (piemēram, 150 Wh) un sadaliet to ar LED jaudu (piemēram, 20 W). Tas dod ateorētiskaismaksimālais darbības laiks pie pilna spilgtuma: 150 Wh / 20 W=7.5 stundas. Tomēr tas ir pārāk vienkāršoti.
Reālistisks scenārijs:Faktors aptumšošanas grafikos. Ja gaisma darbojas ar 20 W jaudu 6 stundas (saulrieta līdz pusnaktij) un pēc tam samazinās līdz 8 W uz 6 stundām (no pusnakts līdz saullēktam),vidējipatēriņš ir mazāks. Izmantojot iepriekš minēto piemēru:
Patērētā enerģija pie 20 W: 20 W * 6 h=120Wh
Patērētā enerģija pie 8 W: 8 W * 6 h=48Wh
Kopējais dienas patēriņš: 168Wh
Izaicinājums:150Wh akumulators nevar nodrošināt 168Wh! Tas izceļ būtisko lomuAutonomijas dienasspecifikācija. Kvalitatīvas saules gaismas ir paredzētas darbam3 līdz 5 dienas pēc kārtasbez ievērojamas saules gaismas,pieņemot, ka akumulators sākotnēji bija pilnībā uzlādēts. Viņi to panāk, izmantojot:
Iepriekšēja pilna maksa:Lietus perioda sākšana ar 100% pilnu akumulatoru.
Agresīva aptumšošana:Ievērojami samazinot izlaidi zemas{0}}aktivitātes stundās.
Efektīvi komponenti:Zaudējumu samazināšana līdz minimumam.
Izmantojamās jaudas izmantošana:LiFePO4 akumulatori var droši izmantot lielāko daļu to nominālās jaudas.
Tāpēc lietainā/mākoņainā dienā ar minimālu saules enerģijas patēriņu labi{0}}izstrādātam kurpju kastes apgaismojumam ar veselīgu LiFePO4 akumulatoru (piemēram, 100–200 Wh) parasti ir jānodrošina apgaismojums visu nakti (8–12 stundas) 3–5 dienas pēc kārtas.pateicoties viedajai aptumšināšanai un sākot no pilnas uzlādes. Pārsniedzot šo autonomijas periodu, gaisma var dramatiski aptumšoties vai izslēgties pirms rītausmas.
Saules izmantošana: uzlādes prasības
Akumulatora papildināšanai pēc lietošanas (un lietainā laikā) ir nepieciešams pietiekami daudz saules gaismas. Galvenais rādītājs šeit irMaksimālās sauļošanās stundas (PSH). Viens PSH ir līdzvērtīgs vienai stundai saules gaismas, kas nodrošina 1000 vatus uz kvadrātmetru (standarta izstarojums, ko izmanto saules paneļu vērtēšanai).
Faktori, kas ietekmē uzlādi:
Saules paneļa jauda:Parastie kurpju kastes paneļi ir no 30 W līdz 60 W. Lielāka jauda ātrāk uztver vairāk enerģijas.
Saules paneļa efektivitāte:Monokristāliskie paneļi ir standarta un piedāvā visaugstāko efektivitāti (~18-22%), pārvēršot vairāk saules gaismas elektrībā.
Saules gaismas intensitāte un leņķis:Tieša, perpendikulāra saules gaisma ir optimāla. Rīta/vakara saule, dūmaka vai piesārņojums samazina efektīvo starojumu.
Uzlādes kontroliera tips:Maksimālā jaudas punkta izsekošanas (MPPT) kontrolleri ir daudz efektīvāki (īpaši mazāk{0}}nekā-ideālos apstākļos vai ar sprieguma neatbilstību) nekā vecāki impulsa platuma modulācijas (PWM) kontrolleri, no paneļa paņemot par 10–30% vairāk enerģijas.
Akumulatora izlādes stāvoklis:Dziļi izlādēta akumulatora uzlāde aizņem ilgāku laiku nekā daļēji uzlādēta akumulatora uzlāde.
Temperatūra:Ekstremāls karstums var nedaudz samazināt paneļa efektivitāti un akumulatora uzlādes pieņemamību.
Aprēķinātais pilnas uzlādes laiks:
Mērķis:Lai aizstātu iepriekšējā vakarā izlietoto enerģijuplusjebkāds deficīts no iepriekšējām dienām. Lai pilnībā uzlādētu, mēs cenšamies atjaunot akumulatora pilnu izmantojamo jaudu (piemēram, 150 Wh).
Pamata aprēķins:Akumulatora jauda (Wh) / Saules paneļa jauda=Nepieciešamais minimālais teorētiskais PSHja apstākļi būtu ideāli(150 Wh / 40 W panelis=3.75 PSH). Tomēr reālie apstākļi reti ir ideāli.
Reālistiskas prasības:Neefektivitātes faktors (kontrolieris, vadi, siltums, mazāks{0}}nekā{1}}ideāls saules leņķis/izstarojums). Izplatīts noteikums ir tāds, ka saules panelis ģenerē savu nominālo jaudu tikai 4-5 ekvivalentas stundas dienā, pat saulainās vietās.
Atbilde:Lai droši sasniegtu apilna uzlādeno tipiska nakts izlādes līmeņa (ieskaitot aptumšošanu), parasti ir nepieciešams kurpju kastes saules ielu apgaismojums4 līdz 8 maksimālās saules stundas.
Ideāli apstākļi (skaidras debesis, vasara, zems platuma grāds):Pilnu uzlādi var sasniegt ar aptuveni 4-5 PSH.
Vidējie apstākļi (daži mākoņi, sezonālas izmaiņas):Parasti nepieciešami 5-7 PSH.
Neoptimāli apstākļi (augsts platums, ziema, bieži mākoņi):Var būt nepieciešams 7-8+ PSH vai grūtības katru dienu pilnībā uzlādēt, laika gaitā pakāpeniski iztērējot rezerves.
Atrašanās vieta un sezona būtiski ietekmē pieejamo PSH.Tuksneša reģionos vidēji 6-8 PSH visu gadu, savukārt mērenajos reģionos var būt 3–4 PSH ziemā un 5–6 PSH vasarā. Tropu reģionos ir augsti vidējie rādītāji, bet ievērojamas lietus sezonas.
Secinājums
Shoebox saules ielu apgaismojums iemieso izturību un efektivitāti. Lai gan viņi brīvi smeļas spēku no saules, to darbība ir rūpīgs līdzsvars. Tie ir izstrādāti nevis bezgalīgām lietainām nedēļām, bet ganuzticamība, pateicoties tipiskiem laikapstākļiem, piedāvājot apgaismojumu 3–5 naktis pat tad, kad saule slēpjas, ar nosacījumu, ka tie tiek pilnībā uzlādēti.Viņu slāpes pēc saules ir pieticīgas, bet būtiskas -4 līdz 8 stundas spēcīga, tieša saules gaismaveicina to nakts spīdumu. Izpratne par šiem parametriem — akumulatora ietilpība, inteliģenta aptumšošana, autonomijas dienas un maksimālās saules stundas — ir galvenais, lai efektīvi izmantotu šos ilgtspējīgos sargierīčus, nodrošinot, ka tie turpina droši apgaismot mūsu ceļus gan lietus, gan spīdumu laikā.
