Τα ηλιακά φώτα δρόμου έχουν μια σειρά από ελλείψεις
Στην αρχή
Τα τελευταία χρόνια, τα ηλιακά φώτα δρόμου έχουν σημειώσει σημαντική αύξηση της δημοτικότητάς τους λόγω του γεγονότος ότι είναι φιλικά προς το περιβάλλον και έχουν την ικανότητα να εξοικονομούν χρήματα στο κόστος ενέργειας. Αυτά τα φώτα παρέχουν μια εναλλακτική λύση στον συμβατικό οδικό φωτισμό με ηλεκτρικό δίκτυο-χρησιμοποιώντας τη δύναμη του ήλιου για να λειτουργήσει ο φωτισμός τους. Ωστόσο, όπως και κάθε άλλη τεχνολογία, τα ηλιακά φώτα δρόμου έχουν το δικό τους σύνολο περιορισμών που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Προκειμένου οι κυβερνήσεις, οι ιδιοκτήτες ακινήτων και οι διαχειριστές έργων να λάβουν μια τεκμηριωμένη απόφαση σχετικά με την εφαρμογή ηλιακών συστημάτων οδικού φωτισμού, είναι απαραίτητο να έχουν μια πλήρη κατανόηση αυτών των μειονεκτημάτων. Αυτό το άρθρο θα συζητήσει τους διαφορετικούς περιορισμούς και ζητήματα που σχετίζονται με τον ηλιακό φωτισμό δρόμων. Μερικά από τα θέματα που θα καλυφθούν είναι οι επιδόσεις, το κόστος, η συντήρηση και οι περιβαλλοντικές εκτιμήσεις.
Εξαρτάται από τις τρέχουσες καιρικές συνθήκες
Παραγωγή ανεπαρκών ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας τις συννεφιασμένες μέρες και κατά τη διάρκεια του χειμώνα
Ηλιακά φώτα δρόμουέχουν μεγάλη εξάρτηση από τον ήλιο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, που είναι ένα από τα σημαντικότερα μειονεκτήματα αυτών των φώτων. Η ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που μπορούν να συλλέξουν τα φωτοβολταϊκά (PV) πάνελ μπορεί να μειωθεί σημαντικά όταν υπάρχουν καταστάσεις όπως συννεφιασμένες μέρες, ομίχλη και ζοφερές συνθήκες. Η αποτελεσματικότητα των ηλιακών συλλεκτών μπορεί να μειωθεί έως και τριάντα έως πενήντα τοις εκατό ακόμη και σε ημέρες με μέτρια νέφωση, γεγονός που οδηγεί σε καθυστέρηση στη φόρτιση των μπαταριών. Αυτό μπορεί να αποτελέσει σημαντικό εμπόδιο για την αξιόπιστη λειτουργία των ηλιακών φώτων δρόμου σε περιοχές που έχουν υψηλή συχνότητα συννεφιασμένου καιρού, όπως ορισμένες περιοχές στη Βόρεια Ευρώπη ή στον Βορειοδυτικό Ειρηνικό στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Το ζήτημα επιδεινώνεται κατά τους χειμερινούς μήνες, ιδιαίτερα σε περιοχές που βρίσκονται σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη. Τα ηλιακά πάνελ έχουν λιγότερο χρόνο για να φορτίσουν τις μπαταρίες τους όταν υπάρχουν λιγότερες ώρες φωτός κατά τη διάρκεια της ημέρας. Επιπλέον, η συσσώρευση χιονιού και πάγου στα φωτοβολταϊκά πάνελ μπορεί να εμποδίσει εντελώς το ηλιακό φως, γεγονός που εμποδίζει την πραγματική παραγωγή ενέργειας. Η διαδικασία καθαρισμού των πάνελ σε τακτική βάση το χειμώνα είναι συχνά-εντατική και μπορεί να μην είναι δυνατή σε όλες τις περιπτώσεις, ιδιαίτερα σε περιοχές που είναι δυσπρόσιτες ή εξαιρετικά απομακρυσμένες. Αυτή η μειωμένη παραγωγή ενέργειας μπορεί να οδηγήσει σε χαμηλά φώτα ή ακόμα και φώτα που δεν ανάβουν καθόλου όλη τη νύχτα, γεγονός που θέτει σε κίνδυνο τόσο τη λειτουργία όσο και την ασφάλεια του περιβάλλοντος.
Επιρροή των παραλλαγών που προκαλούνται από τις εποχές
Η αποτελεσματικότητα του ηλιακού οδοφωτισμού επηρεάζεται επίσης σημαντικά από τις διακυμάνσεις που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια του έτους. Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, όταν οι μέρες είναι μεγαλύτερες και ο ήλιος πιο ισχυρός, τα ηλιακά πάνελ μπορούν να δημιουργήσουν επαρκή ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας και τα φώτα λειτουργούν κανονικά χωρίς προβλήματα. Ωστόσο, καθώς οι εποχές αλλάζουν από καλοκαίρι σε φθινόπωρο και χειμώνα, η ικανότητα της μπαταρίας να διατηρεί πλήρη φόρτιση μειώνεται σταδιακά λόγω της μείωσης του αριθμού των ωρών ηλιακού φωτός και της έντασης του ηλιακού φωτός. Ως αποτέλεσμα αυτής της μεταβλητής απόδοσης καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, τα ηλιακά συστήματα φωτισμού δρόμου πρέπει να κατασκευαστούν για να εξασφαλιστεί ότι είναι σε θέση να λειτουργούν τις εποχές που είναι λιγότερο ευνοϊκές, γεγονός που προσθέτει στο συνολικό κόστος.
Αρχική Υπερβολική Αξία
Εξοπλισμός και εγκατάσταση που είναι και τα δύο ακριβά
Η αρχική δαπάνη που είναι απαραίτητη για τα ηλιακά φώτα δρόμου είναι αρκετά σημαντική σε σύγκριση με την επένδυση που απαιτείται για τα τυπικά ηλεκτρικά φώτα τοίχου-. Φ/Β πάνελ, μπαταρίες, ελεγκτές φόρτισης και φωτιστικά LED είναι μερικά από τα εξαρτήματα που συνθέτουν τα ηλιακά συστήματα φωτισμού δρόμου. Ένα άλλο εξάρτημα είναι τα φωτιστικά LED. Τα φωτοβολταϊκά πάνελ, τα οποία είναι απαραίτητα για τη μετατροπή του ηλιακού φωτός σε ενέργεια, μπορεί να είναι αρκετά ακριβά, ιδιαίτερα τα μοντέλα που έχουν υψηλή απόδοση μετατροπής ισχύος. Οι μπαταρίες υψηλής χωρητικότητας, οι οποίες απαιτούνται για την αποθήκευση επαρκούς ενέργειας για μεγάλα χρονικά διαστήματα όταν υπάρχει λίγη ηλιοφάνεια, είναι ένας άλλος βασικός παράγοντας στο κόστος.
Η εγκατάσταση τουηλιακά φώτα δρόμουμπορεί να είναι πιο περίπλοκο και δαπανηρό από τον παραδοσιακό φωτισμό του δρόμου, εκτός από την τιμή του εξοπλισμού. Ενδέχεται να είναι απαραίτητο να γίνουν αξιολογήσεις τοποθεσίας και προσεκτικός σχεδιασμός, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι κάθε ηλιακό φως του δρόμου είναι τοποθετημένο κατάλληλα προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η ποσότητα της ηλιοφάνειας που λαμβάνει. Η διαδικασία εγκατάστασης περιλαμβάνει επίσης την τοποθέτηση των φωτοβολταϊκών πάνελ στην κατάλληλη γωνία, την τοποθέτηση της μπαταρίας σε κατάλληλη θέση (συχνά με πρόσθετη προστασία έναντι των στοιχείων) και τη σύνδεση των εξαρτημάτων μεταξύ τους. Συνήθως υπάρχει απαίτηση για επαγγελματικές υπηρεσίες εγκατάστασης, γεγονός που προσθέτει επιπλέον κόστος στην αρχική δαπάνη. Ένας σημαντικός αριθμός κοινοτήτων ή ιδιοκτητών ακινήτων που έχουν περιορισμένους προϋπολογισμούς μπορεί να αποθαρρυνθεί από την αγορά της γης λόγω του υψηλού αρχικού κόστους.
Ανησυχίες σχετικά με την μπαταρία -
Η διάρκεια ζωής της μπαταρίας είναι περιορισμένη
Υπάρχει ένα σημαντικό μειονέκτημα που σχετίζεται με το γεγονός ότι οι μπαταρίες που χρησιμοποιούνται στον ηλιακό φωτισμό δρόμων έχουν μικρή διάρκεια ζωής. Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος ή λιθίου- είναι αυτές που χρησιμοποιούνται τις περισσότερες φορές. Υπό κανονικές συνθήκες χρήσης, οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος έχουν γενικά διάρκεια ζωής από τρία έως πέντε χρόνια, παρά το γεγονός ότι είναι πιο σχετικά φθηνές. Παρά το γεγονός ότι έχουν ανώτερη απόδοση και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου- συνήθως έχουν διάρκεια ζωής μεταξύ πέντε και οκτώ ετών. Είναι απαραίτητο να αντικαταστήσετε την μπαταρία καθώς φτάνει στο τέλος της διάρκειας ζωής της, με αποτέλεσμα να προκύψουν επιπλέον έξοδα.
Η διαδικασία αντικατάστασης της μπαταρίας συνεπάγεται όχι μόνο το κόστος της νέας μπαταρίας αλλά και το κόστος εργασίας για την εγκατάσταση της νέας μπαταρίας. Επιπλέον, η εσφαλμένη απόρριψη παλιών μπαταριών μπορεί να δημιουργήσει περιβαλλοντικά προβλήματα, καθώς αυτές οι μπαταρίες ενδέχεται να περιέχουν στοιχεία επικίνδυνα για το περιβάλλον. Όσον αφορά τη συντήρηση των συστημάτων ηλιακού φωτισμού δρόμου, η διασφάλιση ότι οι μπαταρίες απορρίπτονται με τον κατάλληλο τρόπο προσθέτει έναν επιπλέον βαθμό πολυπλοκότητας και εξόδων.
Καθώς ο χρόνος περνά, φθορά
Με την πάροδο του χρόνου, η απόδοση των μπαταριών που χρησιμοποιούνται στα ηλιακά φώτα δρόμου αρχίζει να επιδεινώνεται ακόμη και πριν φτάσουν στο τέλος της διαφημιζόμενης διάρκειας ζωής τους. Αυτή η επιδείνωση μπορεί να επιταχυνθεί από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των αλλαγών στη θερμοκρασία, των πολυάριθμων κύκλων φόρτισης και εκφόρτισης και της έκθεσης στην υγρασία. Η φθορά της μπαταρίας έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της χωρητικότητάς της να αποθηκεύει και να διανέμει ενέργεια. Εξαιτίας αυτού, είναι πιθανό τα φώτα του δρόμου να αρχίσουν να εξασθενούν ή να έχουν περιορισμένο χρόνο λειτουργίας, ακόμη και σε περιόδους που έχει άφθονη ηλιοφάνεια. Για την παρακολούθηση και τη διαχείριση της υποβάθμισης της μπαταρίας, απαιτείται συχνή συντήρηση. Αυτή η συντήρηση μπορεί να οδηγήσει σε αντικατάσταση μπαταριών νωρίτερα από το αναμενόμενο, γεγονός που μπορεί να συμβάλει σε αύξηση του συνολικού κόστους του συστήματος.
Απαραίτητες προϋποθέσεις συντήρησης
Περιοδικός Καθαρισμός Φωτοβολταϊκών Πλαισίων
Διατήρησηηλιακά φώτα δρόμουσε τακτική βάση είναι απαραίτητο για να διασφαλιστεί ότι λειτουργούν με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Ο καθαρισμός των φωτοβολταϊκών πάνελ είναι μια από τις πιο συνηθισμένες εργασίες συντήρησης που πρέπει να εκτελούνται. Η ικανότητα των πάνελ να απορροφούν το ηλιακό φως μπορεί να μειωθεί εάν καλύπτονται από υλικό όπως σκόνη, βρωμιά, φύλλα, περιττώματα πουλιών και άλλα σωματίδια που μπορούν να δημιουργηθούν στην επιφάνειά τους. Μπορεί να είναι απαραίτητο να καθαρίζετε τα πάνελ τόσο συχνά όσο μια φορά το μήνα σε περιοχές που έχουν σημαντικές ποσότητες ρύπανσης, ρυθμίσεις με σκόνη ή τοποθεσίες που βρίσκονται κοντά σε δέντρα.
Υπάρχει πιθανότητα ο καθαρισμός των πάνελ να είναι δύσκολος, ιδιαίτερα εάν τα φώτα τοποθετηθούν σε μεγάλο ύψος. Για να καθαρίσετε τα πάνελ με τρόπο ασφαλή και αποτελεσματικό, μπορεί να χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε εξειδικευμένο εξοπλισμό ή εργάτες που έχουν εκπαιδευτεί. Αυτή η προσπάθεια τακτικής συντήρησης προσθέτει στο συνεχές κόστος λειτουργίας των ηλιακών φώτων δρόμου και μπορεί να μην είναι πρακτική σε πολλά μέρη, ιδιαίτερα σε περιοχές που βρίσκονται σε αγροτικές ή αραιοκατοικημένες περιοχές όπου η πρόσβαση είναι δύσκολη.
Πόσο περίπλοκοι είναι οι έλεγχοι συστήματος
Όχι μόνο απαιτούνται τα ηλιακά συστήματα φωτισμού δρόμου για τον καθαρισμό των πάνελ τους, αλλά απαιτούν επίσης συχνές επιθεωρήσεις όλων των εξαρτημάτων τους, που περιλαμβάνουν τον ελεγκτή φόρτισης, την καλωδίωση και το ίδιο το φωτιστικό. Μακροπρόθεσμα, ο ελεγκτής φόρτισης, ο οποίος είναι υπεύθυνος για τη ρύθμιση της ροής ισχύος μεταξύ των φωτοβολταϊκών πλαισίων, της μπαταρίας και του φωτός, μπορεί να παρουσιάσει βλάβη. Είναι πιθανό η καλωδίωση να καταστραφεί ως αποτέλεσμα έκθεσης στα στοιχεία ή φυσικές παρεμβολές, που μπορεί να έχουν ως αποτέλεσμα ηλεκτρικά προβλήματα. Αυτός ο τύπος επιθεώρησης συστήματος απαιτεί ένα ορισμένο επίπεδο τεχνικής εμπειρογνωμοσύνης και μπορεί να περιλαμβάνει τη χρήση εξειδικευμένης συσκευής δοκιμών. Ειδικά εάν το πρόβλημα είναι δύσκολο να διαγνωστεί ή να προσπελαστεί, η διαδικασία εντοπισμού και αντιμετώπισης προβλημάτων μπορεί να είναι χρονοβόρα-και δαπανηρή.
Απόδοση σε Φωτισμό που είναι Περιορισμένη
Η φωτεινότητα και η κάλυψη δεν επαρκούν.
Τα ηλιακά φώτα δρόμου μπορεί να έχουν συγκριτικά χαμηλότερο επίπεδο φωτεινότητας και κάλυψης σε σύγκριση με τα τυπικά φώτα δρόμου που τροφοδοτούνται από τεράστιες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας. Με τη σειρά του, η ποσότητα του ηλιακού φωτός που είναι προσβάσιμη έχει επίδραση στην ποσότητα ενέργειας που αποθηκεύεται στην μπαταρία, η οποία με τη σειρά της καθορίζει την ποσότητα ισχύος που είναι διαθέσιμη στο φωτιστικό. Υπάρχουν περιπτώσεις στις οποίες τα φώτα μπορεί να μην είναι αρκετά φωτεινά για να προσφέρουν αρκετό φωτισμό για μέρη που είναι πολύ μεγάλα ή πολυσύχναστα, ιδιαίτερα σε περιόδους που δεν υπάρχει ηλιοφάνεια. Υπάρχει πιθανότητα αυτό να αποτελεί κίνδυνο για την ασφάλεια, καθώς μπορεί να βλάψει την ορατότητα για οχήματα, ποδηλάτες και πεζούς, γεγονός που με τη σειρά του αυξάνει την πιθανότητα ατυχημάτων.
Είναι πιθανό το σχέδιο κατανομής φωτός που παράγουν τα ηλιακά φώτα δρόμου να μην είναι τόσο βέλτιστο όσο το σχέδιο που παράγεται από τα τυπικά φώτα δρόμου. Υπάρχει πιθανότητα ορισμένα ηλιακά φώτα δρόμου να έχουν ανομοιόμορφο φωτισμό, με τμήματα υψηλού και χαμηλού φωτισμού. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε σκοτεινά σημεία και σκιές, τα οποία δεν είναι ιδανικά για την ασφάλεια και την ασφάλεια του ευρύτερου κοινού.
Ανεπαρκής ευελιξία στη ρύθμιση της ισχύος
Τα παραδοσιακά φώτα του δρόμου που τροφοδοτούνται από το δίκτυο έχουν συνήθως τη δυνατότητα να τροποποιούν την ποσότητα ισχύος που παράγεται, γεγονός που επιτρέπει την αλλαγή των επιπέδων φωτισμού σε διαφορετικές ώρες της νύχτας ή σε διαφορετικές εποχές. Τα ηλιακά φώτα δρόμου, από την άλλη πλευρά, έχουν συχνά χαμηλότερο βαθμό προσαρμοστικότητας όσον αφορά τη ρύθμιση της ηλεκτρικής ενέργειας. Αφού αναπτυχθεί και εγκατασταθεί το σύστημα, μπορεί να είναι δύσκολο να γίνουν προσαρμογές στην ένταση του φωτισμού, καθώς αυτές οι ρυθμίσεις εξαρτώνται από τη σταθερή χωρητικότητα της μπαταρίας καθώς και από τις δυνατότητες παραγωγής ενέργειας- των φωτοβολταϊκών σταθμών. Είναι πιθανό ότι οι απαιτήσεις δυναμικού φωτισμού ορισμένων αστικών ή βιομηχανικών τοποθεσιών δεν θα ικανοποιηθούν από αυτήν την έλλειψη ευελιξίας.
Προδιαγραφές Αισθητικής και Εγκατάστασης
Εξαρτήματα που είναι ορατά
Τα παραδοσιακά φώτα δρόμου έχουν συχνά λιγότερο ορατά εξαρτήματα από τα ηλιακά φώτα δρόμου, τα οποία συνήθως έχουν περισσότερα ορατά εξαρτήματα. Τα φωτοβολταϊκά πάνελ, τα οποία πρέπει να εγκατασταθούν με τρόπο που τους επιτρέπει να έχουν τη μεγαλύτερη ποσότητα ηλιοφάνειας, είναι συνήθως αρκετά μεγάλα και αισθητά. Επιπλέον, οι μονάδες αποθήκευσης μπαταριών θα μπορούσαν επίσης να είναι ορατές, είτε επειδή είναι τοποθετημένες στον πόλο είτε επειδή βρίσκονται σε ένα περίβλημα κοντά. Όταν πρόκειται για την οπτική ελκυστικότητα του δρόμου, αυτά τα ορατά στοιχεία έχουν τη δυνατότητα να προκαλέσουν αναστάτωση, ιδιαίτερα σε μέρη που έχουν αυστηρά αρχιτεκτονικά ή σχεδιαστικά κριτήρια.
Μειονεκτήματα της εγκατάστασης
Όταν πρόκειται για την εγκατάσταση ηλιακών φώτων δρόμου, υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, πρέπει να τοποθετούνται σε περιοχές όπου υπάρχει επαρκής έκθεση στο ηλιακό φως χωρίς κανένα εμπόδιο. Λόγω του γεγονότος ότι τα κτίρια, τα δέντρα και άλλα αντικείμενα ενδέχεται να δημιουργούν σκιές σε πιθανές τοποθεσίες εγκατάστασης, αυτό μπορεί να περιορίσει τη διαθεσιμότητα των τοποθεσιών όπου μπορούν να τοποθετηθούν τα φώτα. Όταν πρόκειται για μητροπολιτικές περιοχές, η επιλογή καλών θέσεων για ηλιακά φώτα δρόμου μπορεί να είναι δύσκολη λόγω των πανύψηλων κτιρίων και των μικρών δρόμων που υπάρχουν εκεί. Επιπλέον, σύμφωνα με τις απαιτήσεις διατήρησης, η εγκατάσταση ηλιακών φώτων δρόμου με τα ορατά εξαρτήματά τους δεν επιτρέπεται να επιτρέπεται σε τοποθεσίες που θεωρούνται ιστορικές ή πολιτιστικές τοποθεσίες. Αυτό περιορίζει περαιτέρω τη χρήση αυτών των πηγών ενέργειας.
Τελικές Σκέψεις
Υπάρχουν πολλά σημαντικά μειονεκτήματα που σχετίζονται μεηλιακά φώτα δρόμου, παρά το γεγονός ότι έχουν μια σειρά από θετικά στοιχεία, όπως η ικανότητα εξοικονόμησης χρημάτων στην ηλεκτρική ενέργεια και η ευγένεια προς το περιβάλλον. Είναι απαραίτητο να ληφθούν προσεκτικά υπόψη ορισμένοι παράγοντες, όπως η εξάρτησή τους από τις καιρικές συνθήκες, οι υψηλές αρχικές τιμές τους, τα προβλήματα που σχετίζονται με τις μπαταρίες, οι ανάγκες συντήρησης, η περιορισμένη απόδοση φωτισμού και τα αισθητικά όρια και τα όρια εγκατάστασης. Θα πρέπει να διενεργηθεί πλήρης ανάλυση κόστους-από τα ενδιαφερόμενα μέρη πριν από την εφαρμογή συστημάτων ηλιακού φωτισμού δρόμου. Αυτή η μελέτη θα πρέπει να λάβει υπόψη το τοπικό κλίμα, τον προϋπολογισμό, τις δυνατότητες συντήρησης και τις ειδικές απαιτήσεις φωτισμού. Με την επίγνωση αυτών των περιορισμών, μπορούν να γίνουν κατάλληλες ενέργειες για τη μείωση των προβλημάτων και την εγγύηση ότι τα ηλιακά φώτα δρόμου χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά στις περιοχές όπου είναι πιο κατάλληλοι.
ηλιακό φως δρόμου:http://https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/motion-sensor-ip65-solar-street-lights.html
