Một số đèn năng lượng mặt trời tốt để đặt trên cột là gì

Đèn năng lượng mặt trời tốt nhất để treo trên cột kết hợp công suất tấm ít nhất từ ​​15 đến 40 watt, pin lithium iron phosphate (LiFePO4) có công suất 20 đến 40 watt/giờ, đầu đèn LED cảm biến chuyển động tạo ra 1.500 đến 6.000 lumen ở độ sáng tối đa và xếp hạng chống chịu thời tiết theo tiêu chuẩn IP65 hoặc cao hơn cho tất cả các bộ phận tiếp xúc. Ở cấp độ thị trường tiêu dùng, Cột đèn năng lượng mặt trời MAGGIFT 300 Lumen, Gama Sonic GS-106D Baytown II và Đèn chuyển động năng lượng mặt trời LED Sunforce 82080 trên giá treo tương ứng là những lựa chọn được đánh giá tốt trong các ứng dụng trang trí, an ninh dân cư và lối đi thương mại. Dành cho thương mại và đô thị cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời các ứng dụng, đèn đường năng lượng mặt trời tích hợp tất cả trong một của các nhà sản xuất như CINOTON, JACKYLED và Lepower ở mức 3.000 đến 8.000 lumen sẽ giải quyết các bãi đậu xe, đường nông thôn và lối đi trong khuôn viên nơi kết nối lưới điện sẽ cần đầu tư kỹ thuật dân dụng đáng kể.

Điều gì làm cho đèn năng lượng mặt trời cho cột đèn khác với đèn sân vườn năng lượng mặt trời tiêu chuẩn

A đèn năng lượng mặt trời cho cột đèn về cơ bản khác với đèn sân vườn năng lượng mặt trời gắn cọc nhỏ được tìm thấy tại các nhà bán lẻ trên thị trường đại chúng, mặc dù cả hai đều sử dụng tấm pin mặt trời và nguồn sáng LED. Sự khác biệt về thông số kỹ thuật, chất lượng thành phần và hệ thống lắp đặt phản ánh các yêu cầu khắt khe hơn về hiệu suất của các ứng dụng gắn trên cột — chiều cao, độ phơi sáng, thời gian chiếu sáng dài hơn và nhu cầu chiếu ánh sáng hữu ích trên một diện tích lớn hơn đáng kể so với ánh sáng tạo điểm nhấn sân vườn trên mặt đất đạt được.

Yêu cầu về chiều cao và độ phơi sáng

Đèn năng lượng mặt trời gắn trên cột ở độ cao từ 3 đến 8 mét phục vụ mục đích cơ bản khác với điểm nhấn sân vườn trên mặt đất: nó phải chiếu sáng khu vực có thể sử dụng được (đường lái xe, bãi đỗ xe, lối đi bộ) để đảm bảo an toàn và an ninh cho người và phương tiện trong không gian đó. Yêu cầu chức năng này thúc đẩy thông số quang thông tối thiểu cao hơn từ 10 đến 50 lần so với đèn sân vườn trang trí. A cực mặt trời ánh sáng ở độ cao 4 mét tạo ra 2.000 lumen chiếu sáng một khu vực khoảng 15 đến 20 mét vuông với độ chiếu sáng trên mặt đất từ 10 đến 15 lux - đủ để người đi bộ di chuyển an toàn. Cùng 2.000 lumen từ đèn cọc trên mặt đất chỉ chiếu sáng 1 đến 2 mét vuông xung quanh vật cố định vì nguồn sáng không được nâng lên để trải rộng khắp khu vực mục tiêu.

Chiều cao lắp đặt nâng cao của một cực mặt trời Hệ thống cũng đặt tấm pin mặt trời ở vị trí thuận lợi hơn để thu năng lượng so với các hệ thống trên mặt đất. Ở độ cao 3 đến 8 mét, tấm này nằm phía trên mặt phẳng bóng của hầu hết các cây trồng trong vườn, hàng rào và các công trình thấp che bóng cho các tấm trên mặt đất vào buổi sáng sớm và chiều muộn khi góc mặt trời thấp. Bóng râm thậm chí chỉ trong 2 giờ trong một ngày nắng cao điểm kéo dài 6 giờ theo lý thuyết sẽ làm giảm hiệu suất năng lượng của tấm pin từ 30% đến 35% so với công suất định mức , làm cho vị trí của bảng điều khiển trên cột cũng quan trọng như công suất định mức của bảng điều khiển trong việc xác định mức thu năng lượng thực tế của hệ thống mỗi ngày.

Tùy chọn tích hợp bảng điều khiển năng lượng mặt trời trên cột năng lượng mặt trời

Ba phương pháp tích hợp bảng điều khiển năng lượng mặt trời được sử dụng trên các hệ thống chiếu sáng mặt trời gắn trên cột khác nhau về hiệu quả thu năng lượng, hình thức thẩm mỹ và tính linh hoạt khi lắp đặt:

• Bảng điều khiển tích hợp (thiết kế tất cả trong một): Bảng điều khiển năng lượng mặt trời, đầu đèn LED, pin và bộ điều khiển được lắp ráp thành một bộ phận nhỏ gọn duy nhất gắn trực tiếp vào đỉnh cột. Thiết kế này lắp đặt đơn giản nhất (giá đỡ đơn, không đi dây giữa các bộ phận) và có hình thức nhỏ gọn nhất. Hạn chế là diện tích bảng điều khiển bị hạn chế bởi kích thước đầu đèn, thường giới hạn kích thước bảng ở mức 15 đến 40 watt, đủ cho công suất 1.500 đến 4.000 lumen với thời gian hoạt động hàng đêm từ 10 đến 12 giờ ở những vị trí có 4 đến 5 giờ nắng cao điểm mỗi ngày. Đây là thiết kế chủ đạo dành cho nhà ở đèn năng lượng mặt trời cho cột đèn sản phẩm có giá từ 50 USD đến 200 USD.
• Bảng điều khiển riêng biệt trên cột hoặc cánh tay cột pin mặt trời chuyên dụng: Bảng điều khiển năng lượng mặt trời được gắn trên một cánh tay góc cạnh riêng biệt hoặc trên cột hoặc giá đỡ phụ chuyên dụng, trong khi đầu đèn và pin được gắn ở vị trí khác trên cột chính hoặc bên dưới bảng điều khiển. Thiết kế này cho phép sử dụng bảng điều khiển lớn hơn nhiều (40 đến 200 watt) không phụ thuộc vào kích thước đầu đèn, cho phép hệ thống có công suất cao hơn (4.000 đến 15.000 lumen) với lượng pin dự trữ lớn hơn để tự chủ trong những ngày nhiều mây. Việc cài đặt phức tạp hơn và bài đăng bảng năng lượng mặt trời cánh tay hoặc giá đỡ tăng thêm sự nổi bật về mặt hình ảnh cho quá trình lắp đặt, nhưng hiệu suất năng lượng của hệ thống cao hơn đáng kể so với mức mà một khối tích hợp có chiều cao cột tương đương có thể đạt được.
• Hệ thống bảng điều khiển từ xa: Tấm pin mặt trời được gắn trên một cấu trúc riêng biệt (mái nhà, giá đỡ nối đất hoặc cột chuyên dụng) cách cột đèn từ 10 đến 20 mét, được nối bằng cáp ngầm. Cách tiếp cận này được sử dụng khi vị trí cột đèn bị che khuất một phần (dưới tán cây hoặc trong bóng tòa nhà) nhưng có vị trí bảng điều khiển trời quang ở gần đó. Việc chạy cáp làm tăng thêm chi phí lắp đặt và vị trí ở xa của bảng điều khiển làm tăng thêm độ phức tạp trong bảo trì, nhưng hệ thống này cho phép chiếu sáng cột năng lượng mặt trời ở những vị trí mà các bảng tích hợp hoặc gắn trên cánh tay không thể phục vụ do hạn chế về bóng râm.

Công nghệ pin trong hệ thống cột đèn năng lượng mặt trời sáng

Pin trong một cột đèn năng lượng mặt trời sáng Hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời được thu thập vào ban ngày và cung cấp cho bộ điều khiển đèn LED suốt đêm. Lựa chọn công nghệ pin quyết định tuổi thọ sử dụng của hệ thống, hiệu suất trong thời tiết lạnh và khả năng phóng điện sâu - tất cả đều ảnh hưởng đến tính nhất quán của ánh sáng hàng đêm trong suốt thời gian sử dụng kéo dài nhiều năm của việc lắp đặt cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời chất lượng.

Tiêu chuẩn đầu ra Lumen: Cột đèn năng lượng mặt trời nên sáng như thế nào đối với mỗi ứng dụng

Công suất phát quang là thước đo tổng lượng ánh sáng do đầu đèn LED tạo ra và việc chọn mức công suất chính xác cho ứng dụng dự kiến cũng quan trọng như tất cả các thông số kỹ thuật khác của hệ thống. Quá thấp và khu vực này không được chiếu sáng an toàn hoặc hữu ích. Quá cao và dung lượng pin của hệ thống lớn không cần thiết, chi phí cho ứng dụng quá cao và ánh sáng có thể tạo ra ánh sáng chói gây khó chịu cho người cư ngụ ở các khu vực lân cận.

Hiểu các tuyên bố về Lumen trong thông số kỹ thuật của ánh sáng cực mặt trời

Các nhà sản xuất đèn cực mặt trời công bố số liệu về quang thông có thể gây hiểu nhầm nếu không hiểu ngữ cảnh. Ba giá trị quang thông riêng biệt có thể xuất hiện trong cùng một danh sách sản phẩm, mỗi giá trị thể hiện một điều kiện hoạt động khác nhau:

• Lumen kích hoạt chuyển động cao nhất: Công suất tối đa khi cảm biến chuyển động PIR (hồng ngoại thụ động) kích hoạt đầu đèn LED ở độ sáng tối đa. Đây là con số cao nhất trong đặc điểm kỹ thuật và là con số được hiển thị nổi bật nhất trong các tài liệu tiếp thị. Đối với một ứng dụng bảo mật, đây là con số có liên quan. Đối với ứng dụng chiếu sáng lối đi yêu cầu chiếu sáng liên tục suốt đêm, con số này phóng đại độ sáng hoạt động vì hoạt động liên tục ở mức cao điểm sẽ làm cạn kiệt pin trước bình minh.
• Lumens ở chế độ chờ hoặc xung quanh: Mức công suất giảm mà đèn hoạt động liên tục suốt đêm khi công suất cực đại do kích hoạt chuyển động không hoạt động. Con số này thường bằng 30% đến 50% giá trị cao nhất và là thông số kỹ thuật phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu chiếu sáng nhất quán (bãi đỗ xe, lối đi, đường lái xe) thay vì độ sáng theo yêu cầu của đèn an ninh.
• Lumens định mức ở STC (Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn): Đầu ra của chip LED ở nhiệt độ thử nghiệm và dòng điện cụ thể, được đo trong môi trường phòng thí nghiệm được kiểm soát. Sản lượng lumen ngoài trời trong thế giới thực thường bằng 80% đến 90% STC lumen sau khi tính đến tổn thất quang học qua thấu kính, bụi bẩn tích tụ trên bề mặt thấu kính theo thời gian và sự biến đổi hiệu suất nhiệt của đèn LED ở nhiệt độ môi trường cao. Khi so sánh thông số kỹ thuật của đèn cực mặt trời từ các nhà sản xuất khác nhau, hãy luôn so sánh lumen ở chế độ chờ/môi trường xung quanh thay vì lumen cực đại do chuyển động kích hoạt để đánh giá công bằng về hiệu suất chiếu sáng liên tục.

Thiết kế cột bảng điều khiển năng lượng mặt trời: Tối đa hóa việc thu hoạch năng lượng hàng ngày

các bài đăng bảng năng lượng mặt trời - đề cập đến cánh tay hoặc giá đỡ định vị bảng so với cột hoặc cột thứ cấp chuyên dụng mang bảng - là thành phần quan trọng nhất trong việc xác định lượng năng lượng mà toàn bộ hệ thống thu thập mỗi ngày. Bảng điều khiển công suất cao trên cột bảng điều khiển được định hướng kém hoặc bóng mờ sẽ thu thập ít năng lượng hơn bảng điều khiển công suất thấp hơn ở vị trí tối ưu, ảnh hưởng trực tiếp đến số giờ ánh sáng có thể sử dụng mà hệ thống cung cấp sau khi mặt trời lặn.

Định hướng và góc nghiêng để thu năng lượng mặt trời tối đa

các solar panel on any cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời phải được hướng về phía mặt trời ở góc trực tiếp nhất có thể cho phần lớn số giờ ban ngày có sẵn tại vị trí địa lý của cơ sở lắp đặt:

• Hướng phương vị (hướng la bàn): Ở bán cầu bắc, bảng điều khiển năng lượng mặt trời phải hướng về phía nam (từ hướng nam, không phải hướng nam địa lý - ở Hoa Kỳ, hướng nam từ tính lệch khỏi hướng nam địa lý tới 20 độ tùy theo vị trí). Ở bán cầu nam, bảng điều khiển sẽ hướng về phía bắc. Tấm pin hướng về phía đông hoặc phía tây mất khoảng 15% đến 20% sản lượng năng lượng hàng ngày so với tấm pin hướng về phía nam ở cùng một vị trí và góc nghiêng, vì nó chỉ nhận được ánh nắng trực tiếp vào buổi sáng hoặc buổi chiều thay vì trong suốt giờ sản xuất cao điểm giữa trưa.
• Góc nghiêng so với phương ngang: các optimal fixed tilt angle for a solar panel is approximately equal to the site's geographic latitude. At 35 degrees north latitude (approximately the latitude of Los Angeles, California), a panel tilted at 35 degrees from horizontal collects approximately 95% to 98% of the theoretical maximum annual energy yield. A panel mounted flat (horizontal) at the same location collects approximately 85% of optimal, and a vertical panel collects approximately 70% to 75% of optimal. Many integrated all-in-one bài đăng bảng năng lượng mặt trời các thiết kế gắn bảng điều khiển ở độ nghiêng cố định từ 15 đến 30 độ như một giải pháp sản xuất có thể hoạt động ở mức chấp nhận được trên phạm vi vĩ độ rộng mà không cần người dùng điều chỉnh.
• Tránh bóng râm: Bóng bao phủ thậm chí từ 10% đến 15% diện tích bảng điều khiển có thể làm giảm tổng sản lượng từ 50% trở lên trên các bảng có điốt rẽ nhánh tiêu chuẩn, vì các ô bị bóng mờ hoạt động như điện trở thay vì máy phát điện và làm giảm hiệu suất của các ô lân cận. Khi chọn một cực mặt trời vị trí, đánh giá các nguồn che nắng tiềm năng trong suốt cả năm chứ không chỉ tại thời điểm lắp đặt. Một cái cây không tạo bóng khi lắp đặt vào mùa hè vào tháng 6 có thể che bóng cho tấm pin từ 3 đến 4 giờ mỗi ngày trong những tháng mùa đông khi góc mặt trời thấp hơn, làm giảm đáng kể hiệu suất hệ thống trong mùa khi thời gian ban đêm dài nhất và nhu cầu pin cao nhất.

Công suất bảng điều khiển và dung lượng pin: Đạt được sự cân bằng phù hợp

các panel wattage and battery capacity of an cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời hệ thống phải được định cỡ cùng nhau thành một cặp phù hợp cho vị trí địa lý của hệ thống lắp đặt (số giờ nắng cao nhất mỗi ngày), thời lượng hoạt động hàng đêm cần thiết của đèn và số ngày tự chủ trong ngày u ám mong muốn trước khi pin của hệ thống cạn kiệt đến mức xả an toàn tối thiểu:

• Tính toán cân bằng năng lượng hàng ngày: Ở một địa điểm nhận được trung bình 5 giờ nắng cao điểm mỗi ngày (tương đương với vùng Tây Nam Hoa Kỳ, Châu Âu Địa Trung Hải hoặc Trung Đông), tấm pin 30 watt tạo ra 30 watt x 5 giờ x 0,85 hiệu suất hệ thống = khoảng 127 watt-giờ mỗi ngày. Một đèn LED 10 watt hoạt động liên tục trong 12 giờ cần 120 watt giờ mỗi đêm. Hệ thống này có mức năng lượng dự trữ hàng ngày là 7 watt-giờ - hầu như không đủ cho một ngày trung bình nhưng không cung cấp dự trữ cho những ngày liên tiếp dưới mức trung bình. Một bảng điều khiển 40 watt sẽ cung cấp công suất 57 watt mỗi ngày, bao gồm 3 đến 4 ngày liên tiếp thu năng lượng mặt trời dưới mức trung bình đáng kể trước khi pin đạt đến trạng thái sạc tối thiểu.
• Ngày tự chủ (dự trữ ngày mưa): các number of consecutive zero-solar days the system can operate at full output before the battery discharges to the minimum safe level. Two to three days of autonomy is the standard specification for residential đèn năng lượng mặt trời cho cột đèn sản phẩm ở vùng khí hậu nhiều mây. Bốn đến năm ngày tự chủ là phù hợp cho hoạt động thương mại cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời lắp đặt ở những vùng có khí hậu thường xuyên u ám kéo dài nhiều ngày (Tây Bắc Thái Bình Dương Hoa Kỳ, Bắc Âu, châu Á mùa gió mùa).
• Xem xét sự thay đổi theo mùa: Ở vĩ độ 45 độ Bắc (vĩ độ phía bắc Oregon, miền bắc Ý hoặc miền nam nước Pháp), số giờ nắng cao điểm thay đổi từ khoảng 6 đến 7 giờ mỗi ngày trong tháng 6 đến khoảng 1,5 đến 2 giờ mỗi ngày trong tháng 12. Một hệ thống có kích thước phù hợp với điều kiện trung bình của mùa hè (5 giờ nắng cao điểm mỗi ngày) sẽ hoạt động kém hơn đáng kể vào mùa đông khi cùng một loại pin phải hỗ trợ những đêm dài hơn (tối đa 15 giờ trong bóng tối) với lượng năng lượng mặt trời đầu vào hàng ngày ít hơn nhiều. Để hoạt động đáng tin cậy quanh năm ở vĩ độ cao hơn, bảng điều khiển phải có kích thước quá lớn so với nhu cầu năng lượng mùa hè theo hệ số 2,5 đến 3,5 để bù đắp cho việc giảm thu năng lượng mặt trời vào mùa đông.

Cân nhắc về vật liệu và chiều cao của cột khi lắp đặt cột năng lượng mặt trời

các physical pole carrying the solar lighting system must be specified for the wind and weight loads it will experience over its installation life. Key pole specification considerations for an cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời cài đặt:

• Cột thép mạ kẽm: các standard for commercial cực mặt trời chiếu sáng ở độ cao 4 đến 12 mét. Thép mạ kẽm nhúng nóng có khả năng chống ăn mòn từ 25 đến 40 năm trong hầu hết các môi trường ngoài trời, độ bền kết cấu đủ chịu tải trọng gió ở độ cao của cột và độ cứng để giữ cho tấm pin mặt trời và đầu đèn ổn định trong tốc độ gió lên tới 100 đến 150 km/h tùy thuộc vào đường kính cột và thông số độ dày của tường. Cột thép yêu cầu các bu lông móng được đặt trong bê tông, làm tăng thêm chi phí và thời gian lắp đặt nhưng mang lại khả năng lắp đặt lâu dài an toàn nhất.
• Cột nhôm: Nhẹ hơn thép và chống ăn mòn tự nhiên mà không cần xử lý mạ kẽm, cột nhôm thích hợp cho dân dụng và thương mại nhẹ đèn năng lượng mặt trời cho cột đèn ứng dụng ở độ cao từ 2 đến 6 mét. Chúng nặng khoảng một phần ba số cột thép tương đương, khiến chúng có thể được lắp đặt mà không cần thiết bị nặng và lớp oxit tự nhiên của chúng cung cấp khả năng chống ăn mòn đầy đủ cho môi trường ven biển và ẩm ướt, nơi thép mạ kẽm vẫn có thể bị rỉ sét bề mặt trong vòng 5 đến 8 năm.
• Cột nhựa gia cố sợi thủy tinh (FRP): Được sử dụng trong các ứng dụng mà cột phải không dẫn điện (lắp đặt tiện ích, khu vực gần cơ sở hạ tầng điện) hoặc nơi cần có khả năng chống ăn mòn cao (môi trường không khí mặn ven biển, khu công nghiệp hóa chất). Cột FRP nhẹ hơn thép, không bao giờ bị ăn mòn và không cần sơn hoặc bảo trì xử lý bề mặt. Chi phí vật liệu cao hơn hạn chế việc sử dụng rộng rãi trong dân dụng nhưng khiến chúng trở thành lựa chọn ưu tiên trong môi trường ăn mòn đòi hỏi khắt khe.
• Cột bê tông: Được sử dụng cho đô thị quy mô lớn cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời triển khai trong đó cột phục vụ nhiều chức năng (hỗ trợ ánh sáng, gắn biểu ngữ, gắn biển báo đường phố). Cột bê tông có khả năng chịu tải gió rất cao và tuổi thọ hầu như không giới hạn, nhưng trọng lượng của chúng (200 đến 800 kg mỗi cột) cần có thiết bị lắp đặt có sự hỗ trợ của cần cẩu và khối lượng của chúng có nghĩa là bất kỳ đèn LED hoặc bộ phận bảng điều khiển nào được gắn vào chúng đều khó vận hành nếu không có xe cẩu hoặc giàn giáo.

Khả năng chống chịu thời tiết của cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời: Xếp hạng IP và tiêu chuẩn vật liệu có ý nghĩa gì trong thực tế

A cột đèn năng lượng mặt trời sáng hoặc bất kỳ cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời hệ thống phải chịu được mọi điều kiện thời tiết tại địa điểm lắp đặt trong vòng 5 đến 15 năm mà không cần thay thế các bộ phận cốt lõi. Hệ thống xếp hạng IP (Bảo vệ chống xâm nhập) và thông số kỹ thuật vật liệu cho các bộ phận ngoài trời cung cấp các chỉ dẫn tiêu chuẩn về khả năng chống chịu thời tiết, nhưng cần hiểu ý nghĩa của các xếp hạng này trong điều kiện vận hành thực tế để tránh mua phải các sản phẩm bị hỏng sớm trên hiện trường.

Giải thích xếp hạng IP cho đèn cực năng lượng mặt trời ngoài trời

các IP code consists of two digits: the first indicates protection against solid particle ingress (dust), and the second indicates protection against liquid ingress (water). For outdoor solar pole lighting, the relevant minimum ratings are:

• IP65: Hoàn toàn kín bụi (6) và được bảo vệ khỏi tia nước trực tiếp từ mọi hướng (5). Đây là mức đánh giá tối thiểu có thể chấp nhận được đối với bất kỳ cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời thành phần được lắp đặt ở vùng khí hậu có lượng mưa đáng kể. Các thiết bị được xếp hạng IP65 có thể được sử dụng ngoài trời quanh năm ở hầu hết các vùng khí hậu ôn đới và nhiệt đới nhưng không được ngập hoàn toàn (ví dụ: trong trường hợp lũ lụt khiến chân cột bị ngập).
• IP66: Hoàn toàn kín bụi và được bảo vệ khỏi các tia nước mạnh (6). Thích hợp cho việc lắp đặt ở môi trường có lượng mưa lớn hoặc ven biển nơi mưa chảy, làm sạch bằng áp suất cao hoặc nước phun từ biển có thể tiếp xúc với thiết bị cố định. IP66 là mức tối thiểu được khuyến nghị cho vùng ven biển cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời lắp đặt và lắp đặt thương mại, nơi các thiết bị cố định sẽ được làm sạch bằng máy rửa áp lực trong quá trình bảo trì.
• IP67: Hoàn toàn kín bụi và được bảo vệ khỏi ngâm trong nước ở độ sâu 1 mét trong 30 phút. Khuyến nghị lắp đặt ở những khu vực trũng thấp có thể bị ngập lụt tạm thời hoặc cho bất kỳ lắp đặt nào mà thiết bị cố định có thể bị ngập trong các điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Các bộ phận đèn cột được xếp hạng IP67 cũng có thể được làm sạch bằng ống mềm mà không dẫn nước ra khỏi bề mặt cố định, đơn giản hóa quy trình bảo trì.
• IK08 đến IK10 (Xếp hạng khả năng chống va đập): Một tiêu chuẩn đánh giá riêng để định lượng khả năng chống lại tác động vật lý. IK08 có nghĩa là thiết bị chịu được tác động 5 joules (tương đương với khối lượng 1,7 kg rơi từ độ cao 0,3 mét) và IK10 có nghĩa là khả năng chống lại 20 joules (khối lượng 5 kg rơi từ độ cao 0,4 mét). Đối với khu vực thương mại hoặc công cộng đèn năng lượng mặt trời cho cột đèn lắp đặt trong đó thiết bị cố định có thể bị phá hoại hoặc tác động vô tình từ phương tiện hoặc thiết bị, các thiết bị cố định được xếp hạng IK08 đến IK10 được chỉ định.

Hiệu suất thời tiết lạnh của đèn cực mặt trời

Hoạt động trong khí hậu lạnh đưa ra những thách thức về hiệu suất cụ thể cho cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời các hệ thống không tồn tại ở vùng có khí hậu ấm hơn và người mua ở các bang phía bắc Hoa Kỳ, Canada, Bắc Âu hoặc các khu vực miền núi nên đánh giá rõ ràng các thông số kỹ thuật về thời tiết lạnh:

• Hiệu suất pin ở nhiệt độ thấp: Khả năng xả pin lithium-ion giảm dần xuống dưới 0 độ C. Ở nhiệt độ âm 10 độ C, pin Li-Ion tiêu chuẩn chỉ cung cấp khoảng 75% đến 80% công suất định mức. Ở nhiệt độ âm 20 độ C, công suất giảm xuống 60% đến 65% định mức. Pin LiFePO4 hoạt động tốt hơn: ở nhiệt độ âm 20 độ C, chúng giữ được khoảng 80% đến 85% công suất định mức. Đối với một hệ thống dự kiến ​​hoạt động ở công suất định mức trong suốt những đêm mùa đông dài ở nhiệt độ từ âm 15 đến âm 25 độ C, hóa chất LiFePO4 không phải là tùy chọn - đó là một yêu cầu về chức năng.
• Tuyết tích tụ trên tấm pin mặt trời: Một tấm pin phủ đầy tuyết tạo ra điện năng bằng 0 hoặc gần như bằng 0. Ở những vùng khí hậu có tuyết rơi thường xuyên vào mùa đông, góc nghiêng của bảng điều khiển trở nên quan trọng: bảng nghiêng 45 độ hoặc dốc hơn sẽ làm rơi tuyết nhờ trọng lực nhanh hơn bảng có góc nông hơn, giảm số ngày mỗi năm khi tuyết phủ làm gián đoạn quá trình sạc. Một số phí bảo hiểm bài đăng bảng năng lượng mặt trời các thiết kế bao gồm một lớp phủ chống phản chiếu trên bề mặt kính giúp giảm độ bám dính của băng và tuyết, giúp tấm pin bắt đầu sản xuất điện sớm hơn sau cơn bão vì ánh nắng mặt trời làm ấm bề mặt kính.
• Hiệu suất LED ở nhiệt độ lạnh: Không giống như pin, đèn LED thực sự hoạt động tốt hơn một chút ở nhiệt độ lạnh so với nhiệt độ nóng, tạo ra lượng ánh sáng trên mỗi watt nhiều hơn một chút ở nhiệt độ âm 10 độ C so với nhiệt độ cộng 25 độ C. Nhiệt độ tiếp giáp LED và khả năng duy trì quang thông của chip LED đều được cải thiện nhờ điều kiện môi trường xung quanh lạnh, nghĩa là công suất ánh sáng của đèn LED cột đèn năng lượng mặt trời sáng thực sự hoạt động tốt nhất vào những đêm mùa đông trong lành, lạnh lẽo — nếu pin đang cung cấp công suất định mức cho trình điều khiển đèn LED, vốn yêu cầu hóa chất LiFePO4 ở những nhiệt độ này.
• Móng cột và sự ăn mòn ở vùng khí hậu lạnh: Chu kỳ đóng băng-tan băng trong đất xung quanh móng cột có thể gây ra sương giá - chuyển động đi lên của đế cột khi độ ẩm trong đất nở ra khi đóng băng và co lại khi tan băng. Móng cột ở vùng khí hậu thường xuyên bị đóng băng nên kéo dài xuống dưới đường băng giá (thường từ 0,5 đến 1,5 mét tùy theo vùng khí hậu) để ngăn sương giá làm nghiêng hoặc nới lỏng cột trong nhiều chu kỳ mùa đông.

Hướng dẫn cài đặt: Thiết lập chính xác hệ thống đèn cực năng lượng mặt trời

Việc lắp đặt đúng một cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời hệ thống xác định xem sản phẩm có mang lại hiệu suất định mức trong suốt thời gian sử dụng thiết kế hay không. Các lỗi lắp đặt phổ biến nhất — lựa chọn vị trí che nắng kém, độ sâu móng cột không chính xác và việc bịt kín cáp không đủ trên hệ thống bảng phân chia — hoàn toàn có thể phòng ngừa được bằng các bước lập kế hoạch được mô tả bên dưới.

Đánh giá trang web trước khi cài đặt

1. Đánh giá khả năng tiếp cận năng lượng mặt trời: Hãy đến vị trí cột được đề xuất vào buổi trưa nắng (khoảng 12:00 đến 13:00 giờ mặt trời địa phương) và quan sát xem vị trí bảng điều khiển trên cột đã lắp đặt có nhận được ánh sáng mặt trời trực tiếp, không bị cản trở hay không. Sau đó ghé thăm lại vào sáng sớm (08:00 đến 09:00) và chiều muộn (15:00 đến 16:00) khi góc nắng thấp, vì bóng từ hàng rào, tòa nhà và cây cối có nhiều khả năng xảy ra nhất vào những thời điểm này. Nếu địa điểm nhận được ánh nắng mặt trời không bị cản trở trung bình ít hơn 4 giờ mỗi ngày, hệ thống sẽ hoạt động kém hơn thông số kỹ thuật định mức trừ khi tấm pin quá khổ đáng kể để bù lại.
2. Đánh giá yêu cầu về loại đất và nền móng: Đào hố thử sâu 0,5 mét tại vị trí cột đề xuất và đánh giá loại đất. Đất cát hoặc đất xốp cần có nền bê tông với các bu lông neo cột hoặc cột cắm trực tiếp được chôn đến độ sâu do nhà sản xuất cột quy định (thường từ 10% đến 15% tổng chiều cao cột). Đất sét cung cấp khả năng hỗ trợ tự nhiên tốt hơn nhưng có thể thay đổi đáng kể khi có sự thay đổi độ ẩm, đòi hỏi cách tiếp cận móng bê tông tương tự cho các cột có chiều cao trên 3 mét. Đất đá có thể cần phải khoan hoặc nổ mìn để làm lỗ móng, làm tăng thêm chi phí lắp đặt đáng kể cần được đánh giá trước khi hoàn tất việc lựa chọn địa điểm.
3. Đánh giá khả năng tiếp xúc với gió: Xác định hướng gió thịnh hành tại địa điểm và bất kỳ công trình nào có thể chuyển gió thành dòng chảy tập trung qua vị trí cực. A bài đăng bảng năng lượng mặt trời cánh tay kéo dài theo chiều ngang từ cột tạo ra một cánh tay đòn đáng kể nhân tải trọng gió của tấm pin thành mômen lật ở chân cột. Ở những khu vực có gió lớn (ven biển, đỉnh đồi lộ thiên, vùng đồng bằng), tải trọng gió kết hợp của cột, bảng điều khiển và đầu đèn phải được tính toán dựa trên thông số kỹ thuật của cột và nền để xác nhận hệ thống có thể chịu được tốc độ gió dự kiến ​​tối đa mà không bị hỏng.

Lắp đặt móng cột

Đối với cột thép nhúng trực tiếp (phương pháp lắp đặt thương mại nhẹ và dân dụng phổ biến nhất), quy trình làm móng là:

1. Đào lỗ móng đến độ sâu yêu cầu (thường bằng 15% đến 20% chiều dài cột đối với cột nhúng trực tiếp hoặc đến độ sâu mẫu chốt neo xác định đối với cột có mặt bích) và rộng hơn 200 đến 300 mm so với đường kính đế cột để cho phép đổ bê tông xung quanh cột.
2. Định vị cột vào lỗ thẳng đứng (thẳng đứng) bằng thước thủy trên hai mặt vuông góc của cột. Sử dụng các nêm gỗ tạm thời hoặc dây đai có bánh cóc giữa cột và cọc đóng vào mặt đất xung quanh để giữ cột thẳng đứng trong khi bê tông đông cứng.
3. Đổ bê tông vào lỗ quanh chân cột. Sử dụng loại bê tông tối thiểu 25 MPa cho móng cột kết cấu. Đảm bảo bê tông đổ đến cao độ hoặc cao hơn một chút để dẫn nước bề mặt ra khỏi chân cột, đây là khu vực dễ bị ăn mòn nhất trên cột thép.
4. Giữ cột ở vị trí thẳng đứng cho đến khi bê tông đạt được độ cứng ban đầu (thường là 4 đến 6 giờ đối với hỗn hợp bê tông tiêu chuẩn hoặc 1 đến 2 giờ đối với bê tông đông cứng nhanh được thiết kế đặc biệt cho móng cột). Không tác dụng bất kỳ tải trọng nào lên cột (không gắn đèn hoặc bảng điều khiển) cho đến khi bê tông đạt cường độ định mức, yêu cầu tối thiểu 24 đến 48 giờ đối với bê tông đông kết nhanh và 7 ngày đối với bê tông tiêu chuẩn.

Gắn và nối dây các bộ phận đèn cực mặt trời

Đối với các hệ thống tích hợp tất cả trong một, việc lắp đặt bao gồm việc gắn bộ phận đơn lẻ vào đầu cột bằng giá đỡ và phần cứng đi kèm. Đối với hệ thống bảng điều khiển chia tách kết nối một thiết bị riêng biệt bài đăng bảng năng lượng mặt trời cánh tay hoặc bảng điều khiển từ xa tới đầu đèn và pin:

• Sử dụng dây đồng đóng hộp được xếp hạng để chôn trực tiếp ngoài trời đối với bất kỳ cáp ngầm nào chạy giữa bảng điều khiển từ xa và cột. Dây điện gia dụng tiêu chuẩn không có khả năng chống tia cực tím, độ ẩm hoặc mài mòn và sẽ hỏng trong vòng 1 đến 3 năm khi tiếp xúc trực tiếp với đất. Dây chôn trực tiếp được xếp hạng ngoài trời là loại dây cách điện PVC ổn định tia cực tím và được đánh giá để tiếp xúc với đất liên tục mà không cần ống dẫn ở nhiều khu vực pháp lý, đơn giản hóa quá trình đào rãnh và san lấp.
• Bịt kín tất cả các điểm đi dây vào đầu đèn, vỏ pin và vỏ bộ điều khiển bằng keo silicon ổn định tia cực tím sau khi nối dây xong. Điểm thất bại phổ biến nhất trong cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời lắp đặt là hiện tượng nước xâm nhập qua các lỗ vào dây không được bịt kín khi lắp đặt, gây ra hiện tượng ăn mòn bảng điều khiển và hỏng hệ thống sớm trong vòng 1 đến 3 năm kể từ khi lắp đặt ở vùng có khí hậu mưa.
• Định hướng tấm pin mặt trời ở góc phương vị và góc nghiêng chính xác trước khi siết chặt phần cứng của giá đỡ gắn bảng điều khiển. Hầu hết các giá đỡ bảng điều khiển cho phép điều chỉnh góc phương vị bằng cách xoay giá đỡ quanh cột trước khi siết chặt. Xác nhận bảng hướng về đúng hướng bằng ứng dụng la bàn trên điện thoại thông minh và xác minh góc nghiêng bằng ứng dụng thước đo kỹ thuật số hoặc máy đo độ nghiêng trước khi cố định bảng vĩnh viễn.
• Kích hoạt bộ điều khiển sạc và xác minh hệ thống đang sạc vào ngày nắng đầu tiên sau khi cài đặt bằng cách kiểm tra đèn LED hoặc màn hình hiển thị trạng thái của bộ điều khiển (hầu hết các hệ thống hiển thị đèn LED màu xanh lục hoặc xanh lam khi đang sạc). Xác minh rằng đèn kích hoạt vào lúc hoàng hôn và hoạt động ở độ sáng dự kiến ​​suốt đêm trong đêm hoạt động đầu tiên. Nếu đèn không kích hoạt vào đêm đầu tiên, hãy xác nhận rằng chế độ bảo vệ do nhà sản xuất cài đặt (nhiều hệ thống đi kèm với đèn bị tắt để tránh hao pin trong quá trình vận chuyển và bảo quản) đã được xóa theo quy trình kích hoạt trong hướng dẫn sử dụng sản phẩm.

So sánh các định dạng hệ thống đèn cực mặt trời: Trang trí, chức năng và thương mại

các cực mặt trời Thị trường chiếu sáng phục vụ ba phân khúc người mua cơ bản khác nhau với các sản phẩm khác nhau đáng kể về hình thức, sản lượng, độ bền và giá thành. Việc hiểu phân khúc nào giải quyết ứng dụng cụ thể của bạn sẽ ngăn ngừa lỗi mua hàng phổ biến khi chọn sản phẩm trang trí cho ứng dụng chức năng (dẫn đến ánh sáng không đủ) hoặc chỉ định quá mức một sản phẩm thương mại cho lối đi trong vườn (dẫn đến chi phí quá cao và xâm phạm thị giác).

Hệ thống cột đèn năng lượng mặt trời trang trí

trang trí cột đèn năng lượng mặt trời sáng các sản phẩm ưu tiên hình thức thẩm mỹ — các thiết bị cố định kiểu đèn lồng bằng đồng cổ, màu đen mờ hoặc lớp hoàn thiện bằng niken bóng — hơn công suất phát quang thô. Chức năng dự định của chúng là đánh dấu lối vào đường lái xe, chiếu sáng lối đi trong vườn hoặc thêm đặc điểm trực quan vào cảnh quan thay vì cung cấp mức độ ánh sáng làm việc để thực hiện nhiệm vụ hoặc bảo mật. Đặc điểm chính:

• Phạm vi đầu ra: 100 đến 600 lumens (đủ để nhìn nhưng không đủ để đọc hoặc làm việc ở khoảng cách lớn hơn 1 đến 2 mét)
• Kích thước bảng điều khiển: Bảng điều khiển nhỏ được tích hợp vào nắp cố định, thường từ 2 đến 8 watt
• Dung lượng pin: 2 đến 8 watt-giờ, cung cấp 6 đến 12 giờ hoạt động ở độ sáng giảm khi sạc đầy từ một ngày nắng
• Gắn kết: Được thiết kế để cắm trực tiếp vào nền đất mềm hoặc bộ chuyển đổi gắn trên bề mặt cho bề mặt bê tông hoặc sàn; không được thiết kế cho các cột kết cấu cao
• Khoảng giá: 30 USD đến 150 USD cho hệ thống hoàn chỉnh bao gồm thiết bị cố định và cột

Đèn năng lượng mặt trời dân dụng chức năng cho cột đèn

Khu dân cư chức năng đèn năng lượng mặt trời cho cột đèn các hệ thống được thiết kế để gắn trên các cột nhôm hoặc thép có đường kính 3 đến 5 inch tiêu chuẩn ở độ cao 3 đến 5 mét và để cung cấp khả năng chiếu sáng có thể sử dụng cho đường lái xe, khu vực lối vào và chu vi khu nhà. Các hệ thống này cân bằng công suất đầu ra với giá cả phải chăng cho thị trường chủ sở hữu nhà:

• Phạm vi đầu ra: 800 đến 4.000 lumen, với công suất cực đại do chuyển động kích hoạt ở mức cao nhất trong phạm vi này và chế độ môi trường xung quanh liên tục thấp hơn để hoạt động suốt đêm
• Kích thước bảng điều khiển: 15 đến 50 watt, được tích hợp vào vỏ đầu đèn hoặc gắn trên giá đỡ tay riêng phía trên đầu đèn
• Dung lượng pin: 15 đến 50 watt-giờ, cung cấp 1 đến 3 đêm hoạt động tự chủ ở mức công suất xung quanh liên tục ở vị trí có 4 đến 5 giờ nắng cao điểm mỗi ngày
• Gắn kết: Tương thích với các giá đỡ gắn trên cột tiêu chuẩn và các kết nối khớp trượt gắn trực tiếp với các cột có đường kính ngoài từ 2 đến 3 inch
• Khoảng giá: 80 USD đến 300 USD cho cụm đầu đèn và bảng điều khiển (cột được mua riêng)

Hệ thống cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời thương mại

thương mại cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời các hệ thống được thiết kế để vận hành không cần giám sát trong thời gian sử dụng thiết kế từ 10 đến 15 năm, cung cấp khả năng chiếu sáng cấp tiện ích cho bãi đỗ xe, đường nông thôn, lối đi trong khuôn viên trường và an ninh vành đai tại các địa điểm mà việc kết nối lưới điện là không thực tế hoặc cực kỳ tốn kém. Các đặc điểm khác biệt chính với hệ thống dân cư:

• Phạm vi đầu ra: 3.000 đến 20.000 lumen, với thiết kế quang học (phân bố không đối xứng hoặc chiếu sáng rộng) được chọn cho hình dạng ứng dụng cụ thể
• Kích thước bảng điều khiển: 40 đến 300 watt trên một thiết bị chuyên dụng bài đăng bảng năng lượng mặt trời cánh tay hoặc cụm bảng điều khiển gắn trên mặt đất riêng biệt
• Dung lượng pin: 50 đến 500 watt-giờ trong hộp pin kín chuyên dụng, được gắn vào cột bên dưới đầu đèn, có tính năng quản lý nhiệt để duy trì nhiệt độ pin trong phạm vi hoạt động ở cả vùng khí hậu nóng và lạnh
• Tính năng thông minh: Giám sát từ xa qua modem GPRS hoặc 4G, báo cáo trạng thái sạc pin, sản lượng năng lượng hàng ngày, tình trạng lỗi và giờ hoạt động của đèn lên nền tảng đám mây mà nhóm quản lý cơ sở có thể truy cập mà không cần đến thăm hiện trường
• Khoảng giá: 500 USD đến 5.000 USD mỗi cột cho các bộ phận năng lượng mặt trời, chiếu sáng và điều khiển, cộng thêm chi phí cột, móng và lắp đặt

Yêu cầu bảo trì đối với hiệu suất ánh sáng cực mặt trời dài hạn

Một chất lượng cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời hệ thống được lắp đặt chính xác ở vị trí phù hợp yêu cầu bảo trì tối thiểu so với hệ thống chiếu sáng ngoài trời nối lưới. Không có hóa đơn tiền điện, không có ống dẫn hoặc dây điện để kiểm tra dưới lòng đất và không cần thay đèn hàng năm. Tuy nhiên, "bảo trì thấp" không có nghĩa là "không cần bảo trì" và ba nhiệm vụ thường lệ được thực hiện theo lịch trình thích hợp sẽ kéo dài đáng kể tuổi thọ sử dụng của hệ thống và duy trì hiệu suất chiếu sáng ở mức thiết kế.

Vệ sinh bảng điều khiển: Nhiệm vụ bảo trì thường xuyên quan trọng nhất

Làm bẩn tấm pin mặt trời - sự tích tụ bụi, phấn hoa, phân chim và cặn ô nhiễm không khí trên bề mặt kính - làm giảm sản lượng của tấm pin từ 5% đến 25% tùy thuộc vào môi trường địa phương và tần suất làm sạch. Trong môi trường bụi bặm (các khu vực sa mạc lân cận, vùng nông nghiệp trong mùa thu hoạch hoặc khu đô thị có mức độ ô nhiễm không khí cao), chỉ riêng việc làm bẩn tấm pin có thể làm giảm hiệu suất năng lượng hàng năm từ 20% đến 30% nếu tấm pin chỉ được làm sạch một lần mỗi năm. Ở vùng khí hậu ẩm ướt, nhiều mưa, nơi lượng mưa giúp làm sạch tấm pin một cách tự nhiên, tổn thất do bẩn thấp hơn nhiều (ví dụ: 3% đến 7% mỗi năm trong điều kiện khí hậu ở Anh). Hướng dẫn làm sạch bảng điều khiển thực tế:

• Tần suất làm sạch: Mỗi tháng một lần trong môi trường bụi bặm hoặc nhiều phấn hoa; 3 tháng một lần trong điều kiện trung bình; 6 tháng một lần ở vùng khí hậu thường xuyên mưa
• Phương pháp làm sạch: Vải mềm hoặc bàn chải không mài mòn với nước sạch. Không sử dụng tia nước áp suất cao trên mặt bảng điều khiển (có thể đẩy nước vào phần tiếp giáp của khung bảng và làm bong lớp chất đóng gói theo thời gian) và không sử dụng các hợp chất tẩy rửa có tính ăn mòn làm trầy xước bề mặt kính cường lực.
• An toàn trong quá trình làm sạch tấm ở trên cao: Đối với các tấm trên cột cao trên 3 mét, hãy sử dụng cột mở rộng có đầu bàn chải mềm thay vì leo lên cột. Leo lên cột đèn ngoài trời mà không có thiết bị chống rơi thích hợp là một rủi ro an toàn đáng kể mà hoàn toàn có thể tránh được bằng dụng cụ vệ sinh mở rộng trị giá 20 USD.

Thay pin: Hạng mục bảo trì theo lịch trình

các battery is the consumable component in an cột đèn năng lượng mặt trời ngoài trời hệ thống với lịch trình thay thế có thể dự đoán được nhất. Tuổi thọ của pin phụ thuộc vào thành phần hóa học (như đã thảo luận trong phần công nghệ), độ sâu chu kỳ, nhiệt độ vận hành và chất lượng sạc. Hướng dẫn thực hành:

• Lập kế hoạch thay thế pin LiFePO4 sau mỗi 8 đến 12 năm ở ngưỡng công suất 80% trong điều kiện hoạt động bình thường
• Lên kế hoạch thay pin Li-Ion sau mỗi 4 đến 7 năm trong điều kiện tương tự
• Dấu hiệu cảnh báo rằng cần phải thay pin: đèn hoạt động ở độ sáng giảm trong thời gian ngắn dần trước khi kích hoạt lúc bình minh, cho biết rằng pin không còn đủ điện để cung cấp cho trình điều khiển đèn LED trong suốt thời gian hoạt động dự kiến
• Khi thay pin, hãy kiểm tra và làm sạch các cực của pin và các điểm tiếp xúc của đầu nối, vì quá trình oxy hóa tại các điểm tiếp xúc này gây ra tổn thất điện trở làm giảm dung lượng hiệu dụng của pin bất kể tình trạng vốn có của pin.

Kiểm tra bộ điều khiển và thiết bị cố định

các charge controller and LED driver electronics in a đèn năng lượng mặt trời cho cột đèn hệ thống phải được kiểm tra trực quan hàng năm về tình trạng ăn mòn, sự xâm nhập của nước và sự làm tổ của sâu bệnh (loài gặm nhấm và côn trùng thường trú ẩn trong các thùng gắn trên cột nơi hơi ấm từ các thiết bị điện tử thu hút chúng). Ăn mòn tiếp điểm đầu nối - một lớp oxit mỏng màu xanh lá cây hoặc trắng trên các chân đầu cực - nên được làm sạch bằng bình xịt làm sạch tiếp điểm điện và làm lại kết nối bằng cách bôi nhẹ mỡ điện môi để ngăn ngừa tái diễn. Thấu kính của thiết bị chiếu sáng phải được kiểm tra xem có bị ố vàng do tia cực tím hay không (sự xuống cấp tự nhiên của thấu kính polycarbonate sau 5 đến 7 năm tiếp xúc với tia cực tím) làm giảm lượng ánh sáng phát ra thông qua việc tăng độ mờ. Hầu hết các nhà sản xuất đều có bán nắp thấu kính thay thế với giá từ 10 USD đến 40 USD và khôi phục công suất ánh sáng về mức gần như ban đầu khi hiện tượng ố vàng do tia cực tím đã tiến triển đến mức có thể nhìn thấy được.

Câu hỏi thường gặp