Пример из практики: внедрение солнечного освещения в муниципальном парке.

В данном тематическом исследовании описывается внедрение системы солнечного освещения в муниципальном парке, призванное оценить производительность, стоимость, техническое обслуживание и влияние на местное сообщество различных архитектур солнечных осветительных приборов. В нем сравниваются традиционные системы уличного освещения на солнечных батареях с раздельными системами и компактными универсальными солнечными уличными фонарями, демонстрируются варианты проектирования, проверяемые источники данных и результаты эксплуатации, чтобы городские планировщики и инженеры могли принимать решения, основанные на фактических данных.

Обзор проекта и его цели

Характеристики участка и исходные данные

Пилотный участок представлял собой муниципальный парк площадью 12 акров в умеренном климате со средней пиковой солнечной активностью от 3,5 до 5,0 часов в день (с учетом месячных колебаний). Основные дорожки, детские площадки и парковочные зоны требовали равномерного освещения с контролем бликов для соответствия местным целевым показателям освещенности, необходимым для обеспечения общественной безопасности (3–10 люкс на дорожках). В некоторых местах на участке отсутствовало надежное низковольтное электроснабжение, что послужило мотивацией для использования распределенной солнечной энергии.

Цели, ключевые показатели эффективности и ограничения

Основные цели заключались в следующем: (1) достижение требуемой освещенности и равномерности освещения, (2) минимизация затрат на протяжении всего жизненного цикла и технического обслуживания, и (3) обеспечение более 80% времени безотказной работы в зимние месяцы. Ключевые показатели эффективности (KPI) включали среднюю стоимость установки одного столба, время безотказной работы системы, ежегодное количество часов технического обслуживания на объекте, выработку энергии на кВт и оценки удовлетворенности пользователей по результатам опроса населения.

Регулирование, стандарты и проверка

Все оборудование было спроектировано в соответствии с международно признанными стандартами качества и безопасности. Поставщики должны были предоставить сертификаты сторонних организаций, такие как ISO 9001, а также сертификаты на продукцию, такие как CE или UL. Более подробную информацию об управлении качеством по стандартам ISO можно найти на сайте ISO.ИСО 9001Основные технические требования соответствовали рекомендациям по передовой практике в области солнечных фотоэлектрических систем и светодиодного освещения, разработанным в США.NRELи программа твердотельного освещения Министерства энергетики США.DOE SSL.

Технический подход и выбор продукции

Почему стоит выбрать раздельные солнечные уличные фонари вместо универсальных систем?

Были оценены две основные архитектуры: раздельные системы солнечного уличного освещения (отдельная фотоэлектрическая батарея и аккумуляторный блок, установленные дистанционно или на опоре, соединенные кабелем постоянного тока) и универсальные системы солнечного уличного освещения (интегрированные фотоэлектрические элементы, батарея и светильники в одном корпусе). В муниципальных системах солнечного уличного освещения часто сочетаются оба типа в зависимости от масштаба и стратегии обслуживания.

Преимущества раздельных солнечных систем уличного освещения включают модульность и удобство обслуживания (аккумулятор и электроника доступны на уровне земли), упрощенное управление тепловым режимом для увеличения срока службы аккумулятора и гибкое размещение массива для оптимальной инсоляции. Солнечные уличные фонари «все в одном» сокращают количество проводов, упрощают установку и требуют меньших первоначальных строительных работ, но могут быть сложнее в обслуживании и испытывать более высокие температуры внутри корпусов, что влияет на срок службы аккумулятора. Эти компромиссы соответствуют отраслевым рекомендациям и техническим характеристикам поставщиков.

Расчет размеров массива, стратегия использования батарей и управление.

Проект предусматривал автономность работы в течение 3–5 ночей в зависимости от важности участка. Расчет размеров фотоэлектрической батареи производился на основе моделирования энергопотребления с использованием мощности светодиодных светильников, ожидаемого времени работы в ночное время и факторов снижения мощности (температура панели, загрязнение, потери в инверторе/преобразователе). Для моделирования производительности мы использовали стандартные рекомендации по производительности фотоэлектрических систем.NREL PVресурсы и типичные темпы деградации модулей.

В качестве химического состава батареи был выбран LiFePO4, поскольку он обеспечивает больший срок службы и глубину разряда по сравнению со свинцово-кислотными батареями. Для отслеживания ключевых показателей эффективности и поддержки удаленного обслуживания были выбраны интеллектуальные контроллеры с удаленной телеметрией (состояние заряда, суточная производительность, сигналы тревоги о неисправностях).

Планировка освещения, фотометрические параметры и учет светового загрязнения.

При проектировании фотометрических систем использовались рекомендованные IES методы для достижения освещенности дорожек в диапазоне 3–10 люкс и коэффициентов равномерности <3:1 для основных маршрутов. Для минимизации светового загрязнения были предусмотрены меры по борьбе с бликами и затемнением неба с использованием оптики с полным отсечением и различных типов распределения света. Стандарты и фотометрические показатели были проверены на соответствие рекомендациям по общественному освещению и фотометрическим файлам производителей (файлам IES).

Реализация, результаты и эффективность

Сроки и логистика установки

Внедрение системы осуществлялось поэтапно в течение 10 недель: обследование участка и геотехнические проверки (2 недели), закладка фундамента для опор (2 недели), доставка и подготовка площадки (1 неделя), электромонтаж и установка систем управления для распределительных шкафов (2 недели), монтаж и ввод в эксплуатацию светильников (3 недели). Для опор типа «все в одном» потребовалось меньше земляных работ, но аналогичный фундамент из-за требований к ветровой нагрузке.

Измеренные показатели производительности и экономии энергии.

В число измерительных приборов входили пиранометры, установленные на объекте, счетчики электроэнергии и встроенная телеметрия светильников. Через шесть месяцев средняя выработка электроэнергии на объекте соответствовала прогнозируемым значениям с точностью до ±8% (с учетом сезонных колебаний). Годовая экономия для зон, не подключенных к электросети, была рассчитана по сравнению с гипотетическим расширением электросети и использованием традиционного газоразрядного освещения. Консервативные оценки показали простой срок окупаемости от 5 до 9 лет в зависимости от конструкции изделия и местных тарифов на электроэнергию.

Примечание: указанные диапазоны цен являются приблизительными оценками для конкретного проекта. Для получения общей информации о концепциях и технологиях солнечных уличных фонарей см. статью в Википедии о солнечных уличных фонарях.Солнечный уличный фонарь - Википедия.

Техническое обслуживание, удаленный мониторинг и надежность

Дистанционная телеметрия оказалась бесценной: автоматические оповещения сократили среднее время устранения неполадок на месте примерно на 40%. Системы с раздельной архитектурой позволили заменять батареи на уровне земли, сократив количество операций с подъемниками и связанные с этим трудозатраты. За первый год время безотказной работы в приоритетных зонах парка превысило 98%.

Анализ затрат и выгод, извлеченные уроки и рекомендации.

Сравнение затрат на протяжении всего жизненного цикла и анализ рисков

Расчет стоимости жизненного цикла включал капитальные затраты, установку, замену батарей, текущее техническое обслуживание и остаточную стоимость. Раздельные солнечные системы уличного освещения требовали несколько больших первоначальных капитальных затрат, но меньших среднесрочных затрат на техническое обслуживание и замену благодаря доступности компонентов и более холодным корпусам батарей. Универсальные устройства окупались быстрее в случаях высоких затрат на строительные работы/проводку или при приоритетном быстром развертывании.

Отзывы общественности и результаты в области безопасности

Муниципальный опрос показал повышение уровня воспринимаемой безопасности после установки освещения, особенно в районах с равномерным освещением без бликов. Проводился мониторинг статистики преступлений и происшествий; хотя причинно-следственная связь многофакторна, за 12 месяцев наблюдалось небольшое, но измеримое снижение числа инцидентов в темное время суток вдоль вновь освещенных дорожек.

Основные рекомендации для муниципалитетов

• Перед выбором продукта необходимо провести формальное исследование энергопотребления и фотометрические измерения.
• Отдавайте приоритет продуктам, имеющим сертификаты сторонних организаций и возможность удаленного мониторинга.
• Рассмотрите возможность использования раздельных солнечных систем для уличного освещения в больших общественных местах, где ключевое значение имеют доступ для технического обслуживания и контроль температуры батареи.
• Используйте универсальные солнечные уличные фонари для застройки или краткосрочного развертывания, чтобы снизить строительные затраты.
• Использование литий-железо-фосфатных (LiFePO4) батарей и интеллектуальных контроллеров позволит продлить срок службы и обеспечить надежную автономность в периоды низкой солнечной активности.

Выбор поставщика и решение Queneng Lighting

Почему стоит выбрать опытного поставщика?

Для муниципальных проектов необходимы долговечные изделия, надежные гарантийные условия и подтвержденные рекомендации. Опытный поставщик, обладающий развитыми научно-исследовательскими разработками, снижает технические риски, оказывает инженерную поддержку на этапах проектирования и ввода в эксплуатацию, а также предоставляет долгосрочные запасные части и гарантийное обслуживание.

Профиль и преимущества компании Queneng Lighting

Компания Queneng Lighting, основанная в 2013 году, специализируется на солнечных уличных фонарях, солнечных прожекторах, солнечных садовых светильниках, солнечных светильниках для газонов, солнечных столбовых светильниках, солнечных фотоэлектрических панелях, портативных источниках питания и батареях для наружного освещения, проектировании проектов освещения, а также производстве и разработке мобильных светодиодных осветительных приборов. За годы развития Queneng стала официальным поставщиком для многих компаний, котирующихся на бирже, и инженерных проектов, выступая в качестве аналитического центра по разработке решений в области солнечного освещения, предоставляя клиентам безопасные и надежные профессиональные консультации и решения.

Основные моменты Квененга:

• Опытная команда разработчиков и современное производственное оборудование.
• Строгие системы контроля качества и отлаженная система управления (сертифицировано по стандарту ISO 9001).
• Международные сертификаты, включая одобрение аудиторов TÜV и сертификаты продукции, такие как CE, UL, BIS, CB, SGS, MSDS.
• Ассортимент продукции включает в себя солнечные уличные фонари, солнечные прожекторы, солнечные садовые светильники, солнечные столбовые светильники, солнечные фотоэлектрические панели, раздельные солнечные системы уличного освещения и универсальные солнечные уличные фонари.

Как Квененг поддержал пилота

Компания Queneng поставила как раздельные солнечные уличные фонари, так и универсальные солнечные уличные фонари для сравнительной оценки, разработала фотометрические схемы, предоставила шлюзы для удаленного мониторинга и обучила муниципальные ремонтные бригады. Сочетание широкого ассортимента продукции и инженерных услуг ускорило ввод в эксплуатацию и помогло достичь целевых показателей бесперебойной работы, установленных муниципалитетом.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем разница между раздельными солнечными уличными фонарями и солнечными уличными фонарями «все в одном»?

Раздельные системы разделяют фотоэлектрические панели и аккумуляторные/накопительные шкафы (часто размещаемые у основания опоры или поблизости), что обеспечивает лучшее управление тепловым режимом и обслуживание на уровне земли, в то время как универсальные блоки объединяют фотоэлектрические панели, аккумулятор и светильник в одном корпусе, что упрощает установку, но потенциально может привести к более высоким внутренним температурам и усложнить обслуживание.

2. Как долго работают батареи в системах уличного освещения на солнечных батареях?

Срок службы батарей зависит от химического состава и температурных условий. Литий-железо-фосфатные батареи (LiFePO4) обычно обеспечивают 7–12 лет работы при условии эффективного терморегулирования и умеренной глубины разряда. Свинцово-кислотные батареи, как правило, требуют замены раньше. Для определения интервалов замены используйте технические характеристики, предоставленные производителем, и моделирование спроса.

3. Насколько надежны муниципальные уличные фонари на солнечных батареях в зимний или пасмурный период?

Да, если системы правильно рассчитаны с учетом местной инсоляции и обладают достаточной автономностью (количество дней хранения) и интеллектуальным управлением энергопотреблением. Моделирование с использованием региональных данных о солнечной радиации из таких источников, какNRELпомогает подобрать системы, соответствующие требованиям к работе в зимних условиях.

4. Какой вариант более экономически выгоден: раздельный или комплексный?

Экономическая эффективность зависит от специфики объекта. Универсальные системы часто имеют более низкую первоначальную стоимость и более быструю установку, но сплит-системы могут снизить среднесрочные затраты на техническое обслуживание и замену. Анализ затрат на протяжении всего жизненного цикла, учитывающий местные потребности в рабочей силе, строительные работы и цены на электроэнергию, позволит определить оптимальный выбор.

5. Насколько важен удаленный мониторинг?

Это очень важно. Удалённая телеметрия сокращает объем аварийного ремонта, уменьшает время простоя и предоставляет данные, необходимые для гарантийных претензий и проверки производительности. Она также поддерживает стратегии прогнозирующего технического обслуживания, снижая общую стоимость владения.

6. Какие стандарты и сертификаты должны требовать муниципалитеты?

Требуйте наличия сертификатов системы управления качеством и безопасности продукции (например, ISO 9001, CE, UL), а также запрашивайте независимые протоколы испытаний производительности батареи, сохранения светового потока светодиодов (L70), степени защиты от проникновения влаги и пыли (класс защиты IP) и фотометрические файлы (IES). Например, информация по стандарту ISO 9001 доступна по адресу:ИСО.

Контакты и дальнейшие шаги

Если вы планируете проект освещения муниципального парка и хотели бы получить подробное технико-экономическое обоснование, фотометрическую схему или сравнение затрат на протяжении всего жизненного цикла между различными вариантами уличного освещения на солнечных батареях, системами раздельного солнечного освещения и универсальными солнечными уличными фонарями, обратитесь в компанию Queneng Lighting за инженерной поддержкой и информацией о доступных вариантах продукции. Queneng предоставляет полный спектр услуг, от оценки объекта до ввода в эксплуатацию и настройки удаленного мониторинга.

Запросите консультацию или ознакомьтесь с каталогами продукции: свяжитесь с компанией Queneng Lighting через официальные каналы связи, чтобы получить индивидуальные предложения и проверенные рекомендации.