Aurinkoenergian valopylväsopas: mitoitus, rakenne ja projektihankinnat

Länsi-Afrikan jakelija tilasi 60 aurinkoenergiapylvästä 4,2 kilometrin kylätielle. Heistä 49 työskenteli ensimmäisestä päivästä lähtien. Yksitoista pimeni neljän tunnin sisällä auringonlaskun jälkeen, ei siksi, että LEDit pettivät, vaan koska paneelit oli mitoitettu heinäkuun säteilytiheyden mukaan ja akuille oli annettu yksi päivä autonomiaa. Korjauslasku – uudet akut, isommat paneelit, kaksi paluumatkaa – tuli enemmän kuin alkuperäiset laitteistokustannukset.

Epäonnistuminen on ennakoitavissa ja se on vältettävissä. Aurinkoenergiavalopylväs on pieni verkkoon kuulumaton voimalaitos, jossa on rakenteellinen runko ja puolikkaat on suunniteltava toisiaan vasten. Jos ostat pylvään yhdeltä toimittajalta, paneelin toiselta, akun kolmannelta ja ohjaimen mistä tahansa varastosta, saat järjestelmän, joka täyttää yhden vaatimuksen ja pettää hiljaa toisen.

Lyhyt versio seuraavasta: kokoa ensin energiabudjetti, sitten koko rakenne ja vasta sitten valitse kokoonpano. Kaikki muu - pylvään korkeus, viimeistely, paneelin tyyppi, akun kemia, ohjainluokka, perustuksen mitat - jää näiden kahden laskelman ulkopuolelle. Tämän artikkelin loppuosassa käydään läpi nämä laskelmat todellisten lukujen, toleranssialueiden, tuulilukujen ja hankintakielen avulla, jotka voit liittää tarjouspyyntöön.

Mitä aurinkoenergian valopylväs sisältää – ja mitä "täydellinen" todella tarkoittaa

Poista markkinointikieli ja aurinkoenergian valopylväs on sarja kahdeksaa alajärjestelmää, joiden on toimittava yhtenä:

• PV-moduuli — yksikiteinen jäykkä paneeli, joustava laminoitu paneeli tai sylinterimäinen käärepaneeli, joka on asennettu tangon päälle, sivukannattimeen tai pylvään akselin ympärille.
• Latausohjain — MPPT tai PWM, joka vastaa paneelin tehon keräämisestä ja akun suojaamisesta ylilataukselta ja syväpurkaukselta.
• Akkupankki — yleensä LiFePO4 uusissa projekteissa, geeli tai AGM yli noin viisi vuotta vanhemmissa järjestelmissä.
• LED-valaisin ja ohjain — tyypillisesti 30 W - 120 W tie- ja aluevalaistukseen, 8 W - 30 W polkuihin ja puutarhoihin.
• Napa ja käsivarsi — terästä tai alumiinia, kartiomainen tai suora, yksivarsi, kaksoisvarsi tai ei vartta integroiduissa malleissa.
• Akun kotelo — pylväsasennettu laatikko, maanalainen holvi tai pylväspohjassa oleva osasto.
• Perustus- ja ankkurisarja — betonialusta, upotetut ankkuripultit, tasoitusmutterit, laasti ja pulttimalli, joka pitää häkin suorassa.
• Johdot, sulakkeet ja ylijännitesuoja — johtosarja, tasavirtakatkaisija ja usein pieni ylijännitesuoja paneelin puolella.

"Täydellinen" tarkoittaa siis enemmän kuin "kaikki pakkauksessa olevat osat". Se tarkoittaa, että osat on sovitettu yhteen: paneelissa riittää tehoa työmaalla pahimpaan kuukauteen, akussa on riittävästi käyttökelpoisia kilowattituntia asiakkaalle lupaamaan autonomiaan, pylväässä on riittävästi rakenteellista kapasiteettia paneelin ylimääräiselle projisoidulle alueelle 40 m/s puuskissa ja ohjaimella on asetukset käyttää kyseistä akkukemiaa ilman keittämistä kesällä.

Yleisin aukko, jonka näemme saapuvissa eritelmissä, on viimeinen. Ostajat käyttävät tuntikausia lumeneihin ja värilämpötilaan ja hyväksyvät sitten ohjaimen, jonka oletuslatausprofiiliksi on asetettu lyijyhappo, LiFePO4-pakkaukseen. Järjestelmä toimii kauden ja menettää sitten kapasiteettinsa, koska kennojen jännitteet eivät koskaan saavuttaneet oikeaa absorptiovaihetta.

All-in-One-, split- ja sylinteriintegroitu: kokoonpanon valitseminen

Kokoonpano on ylläpito- ja riskipäätös paljon enemmän kuin esteettinen päätös. Käytännössä on nykyään kolme perhettä.

All-in-one (integroitu)

Paneeli, akku, ohjain ja valaisin sijaitsevat samassa kotelossa pylvään yläosassa. Asennus on nopeaa, kaapelointi minimaalinen ja koko laite voidaan irrottaa kahdella pultilla. Kompromissit: akun kapasiteettia rajoittaa kotelon tilavuus, kuumassa ilmastossa paneelin alle kerääntyy lämpöä ja koko pään varastaminen on todellinen riski joillakin alueilla. Tyypillinen alue: 20 W - 100 W valaisimet, joissa 12,8 V tai 25,6 V paketit noin 60 Ah asti.

Sylinteriin integroitu

PV-materiaali kiertyy itse napa-akselin ympärille, yleensä 270-360 astetta. Koska taivaalle päin ei ole litteää paneelia, tuulen purjepinta laskee jyrkästi, suunnasta tulee lähes merkityksetön ja sade pitää pinnan puhtaampana kuin vaakasuora lasipaneeli. Teho neliömetriä kohden on pienempi kuin litteällä jäykällä moduulilla, joten sylinterijärjestelmät sopivat kohtalaiseen kuormitukseen – polkuvalaistukseen, vähäliikenteisille teille, pihoille, rajavalaistuksille – 100 W:n valtatievalaisimien sijaan.

DDK-SSPL-2000-sylinterinen aurinkokenno, jossa yksi- tai kaksivarsi Mukautettava sylinterimäinen aurinkokenno katu-LED-lamppuihin, CCTV-, maisema-, puutarha- ja puistovalaistukseen; integroitu paneeli ja yksi- tai kaksivarret sopivat ulkokäyttöön. Näytä tuote →

Split (eroteltu)

Paneeli on asennettu valaisimen yläpuolelle, akku on pohjaosastossa tai maanalaisessa holvissa ja ohjain elää akun kanssa. Tämä on joustavin järjestely: voit ylimitoittaa akun vapaasti, vaihtaa kennoja koskematta valopäähän ja käyttää tavallisia 12 V, 24 V tai 48 V komponentteja. Se maksaa myös enemmän asennusajassa ja vaatii peukaloinnin kestävän paristotilan.

Käytännön sääntö projektikokemuksesta: jos vuorokausienergian tarve ylittää noin 800 Wh tai työmaa tarvitsee yli kaksi päivää autonomiaa, mene haltuun. Elektroniikan erillinen sijoittaminen antaa tilaa kennoille ja mahdollistaa 25,6 V:n tai 51,2 V:n paketin käytön, mikä puolittaa virran samalla teholla ja vähentää johtosarjan resistanssihäviöitä.

Energiabudjetin mitoitus ennen pylvään koon mitoitusta

Kaikki alavirtaan riippuu yhdestä numerosta: wattitunnit päivässä kuormituksella. Tee tämä väärin, eikä mikään määrä hyvää terästä tai kalliita akkuja pelasta projektia.

Vaihe 1 – Päivittäinen kuormitus wattitunteina

Ota valaisimen teho ja kerro se tunneilla, jotka se todella toimii täydellä teholla. Nykyaikaiset säätimet käyttävät himmennysprofiileja, joten rakenna profiili aritmetiikkaan sen sijaan, että otat tasaisen vedon.

Esimerkki: 80 W LED maaseututiellä. Profiili: 100 prosenttia 5 tunnin ajan, sitten 40 prosenttia 6 tunnin ajan.

• Täysi teho: 80 W × 5 h = 400 Wh
• Himmennetty energia: 32 W × 6 h = 192 Wh
• Päivittäinen kuormitus: 592 Wh, pyöristetään 600 Wh suunnittelumarginaalia varten

Vaihe 2 – Auringonhuipputunnit huonoimman kuukauden aikana

Aurinkohuipputunnit (PSH) ovat vastaavia tunteja 1000 W/m² säteilyteholla. Vuotuiset keskiarvot ovat vaarallisen harhaanjohtavia verkon ulkopuoliselle järjestelmälle. Työmaalla, jonka vuosikeskiarvo on 4,9 PSH, saattaa olla 2,6 PSH joulukuussa, ja joulukuussa akut ovat kylmimpiä ja tehokkaimpia. Suunnittele pahinta kuukautta vastaan ​​tai hyväksy, että sinun on lisättävä autonomiapäiviä sen kattamiseksi.

Karkeat viitearvot etelään päin olevalle, oikein kallistetulle taulukolle:

• Aavikko Yhdysvaltojen lounaisosassa: 6,5–7,5 PSH kesä, 4,5–5,5 talvi
• Etelä-Eurooppa: 6,0–7,0 kesä, 3,0–3,8 talvi
• Keski- ja Pohjois-Eurooppa: 4,5–5,5 kesä, 1,3–2,2 talvi
• Länsi-Afrikan rannikko ja Kaakkois-Aasia: 4,5–5,5 vuoden ympäri, monsuunilaskoineen
• Lähi-idän Persianlahden rannikko: 7,0–8,0 kesällä, 4,5–5,5 talvella

Vaihe 3 – Paneelin teho

Jaa päivittäinen kuormitus (PSH × järjestelmän vähennyskerroin). Realistinen yhdistetty vähennys hyvin rakennetulle ulkojärjestelmälle on 0,65 - 0,78, joka kattaa paneelin lämpötilahäviön, likaantumisen, johdotuksen, ohjaimen muuntamisen ja akun edestakaisen tehokkuuden.

Käytettäessä 2,8 PSH:ta talvella ja 0,72:a: 600 ÷ (2,8 × 0,72) = 600 ÷ 2,016 ≈ 298 W. Tämä viittaa siihen, että paneelin teho on 2 × 160 W tai 1 × 320 W, ei 200 W, joka olisi tuottanut vain kesän laskelman.

Vaihe 4 – Akun kapasiteetti

Akun mitoitus vaatii kolme tuloa: päivittäinen kuormitus, autonomiapäivät ja käyttökelpoinen purkaussyvyys.

Esimerkki: 600 Wh päivässä, 3 päivää autonomiaa, LiFePO4 85 prosentin käyttösyvyydellä.

• Varastoitava energia: 600 × 3 = 1800 Wh käytettävissä
• Nimelliskapasiteetti: 1800 ÷ 0,85 ≈ 2118 Wh
• 25,6 V:lla: 2118 ÷ 25,6 ≈ 83 Ah, joten määritä 100 Ah / 2,56 kWh pakkaus

Geelillä tai AGM:llä sama paikka tarvitsee suunnilleen kaksinkertaisen nimelliskapasiteetin, koska käyttökelpoinen purkaussyvyys on lähempänä 50 prosenttia ja syklin käyttöikä romahtaa tämän pisteen jälkeen. Tästä syystä kaksi järjestelmää, joilla on identtinen LED-teho, voivat erota kustannuksiltaan 40 prosenttia, ja toinen niistä epäonnistuu vielä neljäntenä vuonna.

Vaihe 5 – Lämpötilan korjaus

Kaksi korjausta ohitetaan rutiininomaisesti. Ensinnäkin PV-paneelit menettävät tehoa kennon lämpötilan noustessa: tyypillinen yksikiteinen moduuli putoaa noin 0,35 prosenttia celsiusastetta kohti yli 25 °C:ssa, joten 60 °C:n paneeli tuottaa noin 12 prosenttia vähemmän kuin sen nimikilpi. Toiseksi LiFePO4-kennoja ei saa ladata alle 0 °C:ssa; kylmässä ilmastossa akku tarvitsee matalan lämpötilan katkaisun tai itsekuumenevan paketin, ja lämmitykseen tarvittavan lisäenergian tulee näkyä budjetissa.

Pylväsrakenne: korkeus, tuulikuorma, teräslaatu ja viimeistely

Aurinkopaneelin lisääminen muuttaa rakenteellisen ongelman täysin. 1,0 m²:n paneeli, joka on kallistettu 30 astetta, käyttäytyy kuin pieni purje, ja 9 m sauvassa, joka purjehtii, istuu huonoimmalla mahdollisella vipuvarrella. Rakennesuunnittelussa paneelia on käsiteltävä osana tehokasta projisoitua aluetta (EPA), ei lisävarusteena.

Tuulen paine ja tehollinen ennustettu alue

Tuulen peruspaine seuraa 0,613 × V², jossa V on tuulen nopeus m/s ja tulos pascaleina. Nopeudella 33 m/s (noin 120 km/h) paine on noin 667 Pa; Nopeudella 45 m/s (noin 162 km/h) se on noin 1241 Pa. Kerro projisoidulla alueella ja muotokertoimella – 1,2–1,5 kallistetulle litteälle paneelille kallistuksen ja reunan vaikutuksista riippuen – ja saat voiman, jota pylvään on kestettävä.

Esimerkki: 1,0 m²:n paneeli muotokertoimella 1,3 40 m/s tuulessa antaa noin 1275 N eli noin 130 kg sivuvoiman kohdistettuna 8 m:n korkeudelle perustuksen yläpuolelle. Tämä on noin 10 kN·m taivutusmomentti ennen kuin lisäät valaisimen ja itse pylvään. 6 m koristepylväs, jonka seinämäpaksuus on 2,5 mm, ei ole sama tuote kuin 9 m tiepylväs, jonka seinämäpaksuus on 4 mm, eikä mikään maalimäärä muuta sitä.

Materiaali ja seinämän paksuus

Teräs hallitsee tie- ja aluevalaistusta: Q235B vakiopylväissä, Q355B missä tarvitaan suurempaa myötölujuutta suuremmilla korkeuksilla tai kovilla alueilla. Tyypilliset seinäpaksuudet testatuissa malleissa: 3,0 mm 6 m pylväille, 3,5-4,0 mm 8-9 m, 4,0-5,0 mm 10-12 m. Alumiinilla on paikkansa puutarhassa ja koristeellisissa sarjoissa, koska se kestää korroosiota ilman pinnoitetta ja se voidaan puristaa muotoihin, jotka kuljettavat johdot sisäisesti – hyvä integroituihin aurinkokennoihin, joissa paneeli ympäröi akselin.

Viimeistelyjärjestelmät

Teräspylväille kuumasinkitys ISO 1461 -standardin mukaan vähintään 70 µm:n keskimääräisellä pinnoitteella 3 mm ja paksummalla teräksellä on lähtökohtana ulkokäyttöön. Rannikko- tai teollisuusympäristöissä, jotka on luokiteltu ISO 9223:n mukaan C4 tai C5-M, lisää sinkin päälle 60–80 µm jauhemaalaus ja määritä, että leikatut reunat, hitsaussaumat ja tyhjennysreiät on käsitelty asianmukaisesti. Pylväs, joka ruostuu vuonna kolmantena pohjalevyn hitsauksessa, on lähes aina valmisteluvika, ei pinnoitteen paksuusvirhe.

Yksityiskohdat, jotka ratkaisevat, kestääkö pylväs asennuksen

• Pohjalevy ja kulmat — levyn paksuus sovitettu pulttikuvioon, kulmat hitsattu molemmilta puolilta, ei alileikkausta hitsin kärjessä.
• Ankkuripulttihäkki — Laadun 4.8 tai 8.8 pultit mallilla, kuumasinkitty, riittävä kierre muttereiden sekä mutterin ja aluslevyn tasoittamista varten.
• Kädenreikä — mitoitettu liittimelle ja sulakkeelle, tiivisteellä ja ruostumattomalla kiinnikkeellä. Alimittaiset kädensijat ovat syynä siihen, että asentajat leikkaavat pylväisiin paikan päällä.
• Viemäröinti - pohjalevyn yläpuolella piilotettu itkureikä, jotta akselin sisään ei pääse kondensoitumaan.
• Nosto- ja saranoidut vaihtoehdot — saranoidut tai kammitetut pylväät maksavat enemmän, mutta poista nosturi jokaiselta huoltokäynniltä. 6 metrin aurinkopylväässä, jonka pohjassa on 2,5 kWh akku, päätös maksaa itsensä takaisin, kun paketti vaihdetaan ensimmäisen kerran.

Aurinkopaneelit pylväässä: jäykkä, joustava ja sylinterimäinen

Paneelivalinta on kompromissi sadon neliömetriltä, tuulen käyttäytymisen, estetiikan ja siivouksen välillä.

Jäykkä monokiteinen

Edelleen lähtökohtana: 20–23 prosentin moduulin hyötysuhde, 25 vuoden suoritustakuu yleinen ja ennustettava lämpötilakäyttäytyminen. Pylväässä moduuli asennetaan yleensä ylä- tai sivukannattimeen 10–30 asteen kallistuksella. Sen täytyy olla päiväntasaajaa päin, mikä tarkoittaa, että navan suuntauksella on merkitystä asennuksessa, ja se kerää pölyä, lehtiä ja lintujen jätöksiä yläpinnalle.

Joustavat laminoidut paneelit

Taipuisissa moduuleissa käytetään samoja yksikiteisiä kennoja, jotka on laminoitu ohuelle polymeerisubstraatille ETFE:llä tai vastaavalla etulevyllä. 120–140 W:n yksikkö kattaa tyypillisesti 1,1–1,4 m² ja taipuu säteelle, joka mahdollistaa sen kiinnittämisen kaarevalle pinnalle tai sylinteriin. Ne painavat paljon vähemmän kuin lasimoduulit, mikä vähentää momenttia pylvään yläosassa, ja ne voidaan liittää akseliin, jossa jäykkä runko olisi mahdotonta. Kompromissit ovat korkeammat wattikustannukset, lyhyempi realistinen käyttöikä ankarissa UV-ympäristöissä ja suurempi herkkyys käsittelyvaurioille asennuksen aikana.

Joustavat paneelit ovat paikkoja, joissa integroitu aurinkonapasuunnittelu tulee mielenkiintoiseksi: kaareva tai kiedottu pinta poistaa suuntautumisongelman, vähentää tuulipurjetta ja antaa suunnittelijan sijoittaa tuotantokapasiteetin sinne, missä litteä moduuli näyttäisi väärältä. Tiimimme on kirjoittanut, jotta voimme tarkastella lähemmin, missä tämä lähestymistapa kannattaa joustavien aurinkonapavalojen edut oikeissa asennuksissa.

Sylinterimäiset ja käärepaneelit

Kennojen kääriminen akselin ympärille tuottaa osittaista tuotantoa melkein joka suunnasta, mikä on hyödyllistä pylväissä, joita ei voida kääntää - esimerkiksi vaihtamalla olemassa olevaan perustukseen. Rangaistus on todellinen: kaareva pinta saa vähemmän suoraa säteilyä pinta-alayksikköä kohti kuin hyvin kallistettu litteä moduuli, ja tehollista pinta-alaa rajoittaa navan ympärysmitta. Halkaisijaltaan 140 mm:n sylinterin pinta-ala on noin 0,44 m² korkeusmetriä kohti täydessä kääreessä, joten 3 m:n kiedottu osa antaa noin 1,3 m² pinta-alaa – ei kaikkea tuottavaa tietyssä auringon kulmassa.

DDK-GN003 Kaksipuolinen integroitu aurinkokenno-alumiinitankovalo Kaksipuolinen integroitu alumiinipylväsvalaisin 20W/30W lamppuvaihtoehdoilla, 80W aurinkopaneeli, 40Ah akku ja IP65-luokitus ulkopylväsvalaistukseen. Näytä tuote →

Kallistuksen, suuntauksen ja varjostuksen toleranssi

Kiinteän kallistuksen tulee olla suunnilleen leveysaste ympärivuotiselle suorituskyvylle tai leveysaste miinus 10 astetta, missä talvisadonkorjuu on tärkeintä. Varjostus on hiljainen tappaja: yksi kaapeli tai haara, joka peittää yhden solujonon, voi leikata moduulin tehoa 40 prosenttia tai enemmän, ja pylväässä varjostuksen lähde on usein itse valaisimen varsi. Tarkista auringonpolku käsivartta, pylvästä ja viereisiä puita vasten ennen layoutin hyväksymistä.

Akut ja ohjaimet: kaksi osaa, jotka määräävät järjestelmän käyttöiän

Akut ja ohjaimet aiheuttavat suurimman osan kenttävioista aurinkovalaistuksessa, ja ne ovat myös useimmiten hintatavoitteen saavuttamiseksi karsivia osia.

Akun kemia käytännössä

• LiFePO4 — 2000–6000 sykliä purkaussyvyydestä ja lämpötilasta riippuen, 80–90 prosentin käyttökapasiteetti, tasainen purkausjännite ja hyvä käyttäytyminen lämmössä, jos kotelo on tuuletettu. Latausikkuna 0–45 °C, purkausikkuna noin –20–60 °C. Tarvitsee BMS:n, jossa on solutasapainotus ja ylivirtasuoja.
• Geeli / yhtiökokous - halpa ja anteeksiantava kylmällä, mutta 500–800 sykliä 50 prosentin purkaussyvyydellä hyvissä olosuhteissa, paljon vähemmän, jos pyöräilee kovemmin tai jätetään tyhjäksi. Raskas, millä on väliä pylväsasennetussa laatikossa.
• Litium NMC — suurempi energiatiheys, mutta kapeampi lämpöturvamarginaali. Suoralle auringonvalolle altistuville ulkopylväille LiFePO4 on turvallisempi suunnitteluvaihtoehto.

Ohjainluokka

MPPT-ohjaimet ottavat 10–30 prosenttia enemmän energiaa kuin PWM kylmällä säällä ja alhaisen säteilytiheyden olosuhteissa, koska ne erottavat paneelin jännitteen akkujännitteestä. Järjestelmässä, jossa on 320 W:n ryhmä, ero on usein koko talvimarginaali. PWM on hyväksyttävä pienissä puutarha- ja polkujärjestelmissä, joissa paneeli on jo reilusti ylimitoitettu.

Luokan lisäksi etsi kolme ominaisuutta: ohjelmoitava latausprofiili, joka vastaa tarkasti kennomäärittelyä, kuormituslähtö ohjelmoitavalla himmennyksellä ja pienjännitekatkaisulla sekä lämpötilakompensointi tai etälämpötila-anturi. Ohjaimet, jotka toimitetaan kiinteällä lyijyhappoprofiililla ja ilman käyttäjän käytettävissä olevia asetuksia, lyhentävät solujen käyttöikää tavalla, jota asentaja ei koskaan näe.

Kotelon mitoitus

Akkukotelo on yhtä paljon lämpöpäätös kuin mekaaninen päätös. Sinetöity teräslaatikko suorassa auringonpaisteessa kuumassa ilmastossa voi nostaa kennon lämpötilaa 15–20 °C ympäristön lämpötilaa korkeammaksi, ja jokainen 10 °C jatkuva kohonnut lämpötila puolittaa suunnilleen kalenterin käyttöiän. Varjosta laatikko, tuuleta se tai hauta akku holviin, jossa on viemäripohja – mutta päätä tämä ennen pohjan kaatamista, ei sen jälkeen.

Perustukset, asennus ja työpaikan toleranssi

Perustustyö on paikka, jossa hankkeet menettävät aikataulunsa, ja siellä myös rakenteellisia oletuksia joko validoidaan tai rikotaan hiljaa.

Syvyys ja mitat

6 m:n aurinkopylväälle tyypillinen lähtökohta on 1,2–1,5 m syvä ja 500 × 500 mm poikkileikkauspohja kiinteässä maassa; Suuremmat paneelit, korkeammat pylväät, hiekkamaaperä tai korkeammat tuulivyöhykkeet nostavat näitä lukuja. Laajalti käytetty suunnittelusääntö on, että syvyys on yhtä suuri kuin noin 10 prosenttia pylvään korkeudesta plus 0,6 m, minkä jälkeen se tarkistetaan maan kantavuuden ja todellisen kaatumismomentin perusteella. Pehmeässä tai paisuvassa savessa vastaus on yleensä leveämpi pohja kuin syvempi.

Betoni ja kovettuminen

Määritä C25/30 tai parempi, aseta ankkurihäkki mallineen kanssa ja tarkista pultin ulkonema ennen betonin kovettumista. Kovettaminen ei ole valinnaista: betoni saavuttaa suurimman osan suunnittelulujuudestaan ​​7 päivässä ja käytännössä täyden lujuuden 28 päivässä. Pylväiden ja paneelien asettaminen toisena päivänä on yksi yleisimmistä syistä pohjalevyn liikkumiseen ja mahdolliseen hitsaushalkeamiseen. Jos aikataulu on tiukka, käytä korkean varhaisvahvuuden seosta ja varmista se tai suunnittele tangon pystytys erillisenä käyntinä.

Asennustoleransseilla on väliä

• Ankkuripultin pystysuuntaisuus 1 asteen sisällä; kallistettu häkki tarkoittaa kallistettua tankoa ja paneelia, joka osoittaa väärään atsimuuttiin.
• Pohjalevyn taso 2 mm:n tarkkuudella levyn poikki ennen saumausta; levyn alla olevat tasoitusmutterit tekevät tämän saavutettavissa.
• Kiristä ankkurimutterit pylvään valmistajan ohjeiden mukaan, tyypillisesti porrastettuna, ja tarkista uudelleen 48 tunnin kuluttua.
• Paneelin atsimuutti 10 asteen sisällä todellisesta etelästä (tai pohjoisesta eteläisellä pallonpuoliskolla) litteille moduuleille.
• Akkutilan tuuletus vapaa seisovasta vedestä ja vähintään 200 mm valmiin maanpinnan yläpuolella.
• DC-kaapeli kulkee suojattuna putkessa, sulake tai katkaisija enintään 300 mm akun positiivisesta navasta.

Ylijännite ja salama

Pylväät ovat korkeita, paljaita ja kytketty elektroniikkaan. Korkean kerbaunic-aktiivisuuden alueilla lisää DC-ylijännitesuoja paneelin puolelle ja kunnollinen maadoitus pylvääseen ja perustuksen raudoituspalkkiin. Yksi indusoitu ylivirtaus maksaa ohjaimen; suora isku maksaa koko pään, eikä mikään takuu kata salamaa.

Valon laatu, optiikka ja vaatimustenmukaisuus

Kun energiabudjetti on varma, valaistussuunnittelu päättää, hyväksyykö asennuksen asiakas ja yhteisö.

Tehokkuus ja lumentavoitteet

Nykyaikaiset LED-valaisimet ulkovalaisimissa tuottavat järjestelmätasolla 130–160 lm/W, joten 60 W:n valaisimen pitäisi tuottaa noin 8 000–9 500 lumenia. Käsittele kaikkea alle 120 lm/W merkkinä vanhemmista siruista tai alimitoista jäähdytyselementistä. Koska aurinkosähköjärjestelmien teho on rajoitettu, huono teho muuttuu suoraan suuremmaksi paneeliksi ja akuksi, mikä on kallein tapa kompensoida halpa valaisin.

Optiikka ja yhtenäisyys

Tyypin II ja tyypin III jakelut kattavat useimmat tie- ja polkusovellukset. Ohjausmittari on tasaisuus: keskimääräinen valaistussuhde minimiin 3:1 tai parempi ajoradalla, ja pylväiden etäisyys on yleensä 3-4 kertaa asennuskorkeus tievalaistuksessa ja lähempänä jalankulkualueilla. Kirkas hotspot pylvään alla ja tumma läikkä puolivälissä seuraavaa napaa eivät vastaa vaatimuksia, vaikka keskimääräinen luksi saavuttaisi tavoitteen.

Värilämpötila ja häikäisy

3000 K on yleinen valinta asuinteille; 4000 K sopii pääteille ja liikealueille. Yli 5000 K:n häikäisy lisääntyy ilman kuljettajalle hyödyllistä visuaalista hyötyä. Suojattu optiikka tai tasolasivalaisimet vähentävät ylöspäin suuntautuvaa valoa, millä on merkitystä alueilla, joilla on pimeän taivaan vaatimuksia, ja myös pitää paneelin puhtaana, jos se sijaitsee valaisimen alapuolella.

Sisääntulo- ja vaikutusarviot

Määritä IP65 tai IP66 valaisimelle, IP67 akkukotelolle altisissa paikoissa ja IK08 tai IK09, jos ilkivalta tai kasvillisuuden raivauslaitteet ovat tekijä. Sertifiointiviitteet, joita kannattaa kysyä: IEC 60598 valaisimille, IEC 61215 ja IEC 61730 PV-moduuleille, IEC 62619 litiumkennoille ja UN 38.3 -testiyhteenvedot kuljetusta varten.

Järjestelmän sovittaminen sovellukseen

Sama avainsana kattaa puutarhapollarin ja 12 m:n valtatiemaston, eikä kummankaan määrittelykielen tulisi olla sama. Alla oleva taulukko esittää lähtökohdat tyypillisten hankkeiden perusteella; jokainen rivi tarvitsee edelleen oman energiabudjettinsa.

Kaksi hakemushuomautusta, jotka harvoin pääsevät tarjousasiakirjoihin. Ensinnäkin palvelukuormat - CCTV, WiFi-tukipisteet, USB-lataus, anturit - on lisättävä päivittäiseen wattituntibudjettiin niiden todellisessa käyttösuhteessa, ei niiden nimikilven tehossa. 10 W:n kamera, joka toimii 24 tuntia, kuluttaa 240 Wh päivässä, mikä on 40 prosenttia yllä olevan esimerkin valaistuskuormasta. Toiseksi kylissä ja raja-alueilla akkulokero on varkauskohde, ei paneeli. A DDK-VILLAGE aurinkotankovalo kylä- ja seinäasennukseen Täysin aurinkoenergialla toimiva ulkovalaistus maaseutukaduille, poluille ja rakennusten ulkotiloihin, tukipylväs- tai seinäasennukseen, jossa verkkosähkö on rajoitettua. Näytä tuote → pakkauksen ollessa lukittuna pylvään jalustan sisään ja peukaloinninkestävällä ruuvisarjalla ratkaistaan enemmän ongelmia kuin päivittäminen suurempaan paneeliin.

Kustannustekijät, kokonaiskustannukset ja hankinnan tarkistuslista

Aurinkosauvoja verrataan yleensä verkkoon kytkettyyn vaihtoehtoon, ja vertailu muuttuu etäisyyden mukaan lähimpään syöttöpisteeseen.

Mihin rahat oikeasti menevät

• Akku — 20–35 prosenttia järjestelmäkustannuksista ja ensimmäinen komponentti, joka vaihdetaan.
• PV-paneeli ja asennus - 15-25 prosenttia.
• Tanko, käsivarsi ja maali — 15–30 prosenttia, korkeus, seinämän paksuus ja pinnoitejärjestelmä.
• Valaisin ja kuljettaja - 10-20 prosenttia.
• Ohjain — 5–10 prosenttia, ja halvin paikka tuhota loput investoinnit.
• Perustus ja asennus — 10–25 prosenttia työmaalla, korkeampi kalliossa tai yötyössä.

Verkkovaihtoehdolla on oma kustannusrakenne: ojan kaivaminen ja kunnostaminen ovat yleensä 30–80 USD/metri pinnasta riippuen, plus kaapeli, suojalaitteet, muuntajakapasiteetti ja toistuva sähkölasku. Aurinkoenergiavalopylväs välttää kaiken tämän, minkä vuoksi yksittäisen pylvään kannattavuusetäisyys verkon laajennuksesta on usein niinkin pieni kuin 15–30 metriä kaivamista – ja paljon pienempi, jos päällystettä ei voida leikata.

Kymmenen vuoden näkymä

Oletetaan, että LiFePO4 vaihdetaan vuosina 8–10 normaalissa pyöräilyssä, säätimen vaihto vuosina 5–7 kosteissa ilmastoissa, paneelien puhdistus kahdesti vuodessa ja yksi valaisinohjaimen vaihto vuosina 6–8. Lisää ne ostohintaan ja vertaa verkkoon kytkettyyn pylvääseen, jonka käyttöikä on 25 vuotta ja kuukausittainen sähkölasku. Vertailu suosii yleensä aurinkoenergiaa, kun kyseessä on kaivaminen, ja yleensä verkkoa, jossa syöttöpiste on 10 metrin säteellä ja sähkö on halpaa.

Mitä laita tarjouspyyntöön

1. Kohteen koordinaatit, pahimman kuukauden aurinkohuipputunnit ja suunniteltu tuulennopeus paluujaksolla.
2. Vaaditut päivittäiset wattitunnit mukaan lukien himmennysprofiili ja mahdolliset mukavuudet.
3. Vaaditut itsenäisyyspäivät ja vähimmäispurkaussyvyys.
4. Valaisimen teho, valoteho, värilämpötila, jakelutyyppi, IP- ja IK-luokitukset.
5. Tangon korkeus, varren kokoonpano, materiaali, seinämän paksuus, pinnoitusjärjestelmä ja väriviittaus.
6. Tuulikuormituslaskenta koko kokoonpanolle, mukaan lukien paneelin projisoitu alue.
7. Akun kemia, nimellisjännite, kapasiteetti, syklin käyttöikä määritetyllä purkaussyvyydellä ja BMS-ominaisuudet.
8. Ohjaimen tyyppi, ohjelmoitavuus ja suojaustoiminnot.
9. Peruspiirustus betonilaadulla, ankkuripulttimäärityksellä ja vääntömomenttiarvoilla.
10. Takuu eritelty komponenteittain ja varaosaluettelo yksikköhinnoilla.
11. Testidokumentaatio: PV flash -raportti, akun UN 38.3 -yhteenveto, IP-testiraportti ja näyte energiabudjettilomakkeesta.

Energiabudjettilomakkeen pyytäminen on tarjouksen tehokkain suodatin. Toimittajat, jotka eivät pysty valmistamaan sitä, arvioivat, ja 60-napaisessa tilauksessa arviovirhe on suurempi kuin kahden vakavan tarjoajan välinen hintaero.

Kentän suorituskyky, huolto ja viiden vuoden todellisuustarkastus

Aurinkovalaistusjärjestelmät eivät katkea yhtäkkiä. Ne hajoavat ennustettavaa käyrää pitkin, ja käyttäjä näkee oireen – lyhyemmän käyttöajan – kauan ennen syytä.

Yleiset vikatilat ja miltä ne näyttävät

• Akku capacity loss — valot toimivat neljä tuntia kymmenen sijaan ja palautuvat sitten osittain aurinkoisen päivän jälkeen. Syynä on krooninen osittainen varaustila, korkea lämpötila tai epäsopiva varausprofiili.
• Paneelin likaantuminen tai varjostus — Tuotanto laskee vähitellen, pahimmillaan kuivalla kaudella. Käyttöönoton jälkeen istutetut puut ovat usein syyllisiä.
• Veden sisäänpääsy säätimeen — ajoittainen käyttäytyminen sateessa, korroosio liittimissä, mahdollisesti kuollut kuorma.
• Korroosiota pohjassa — rakkuloita pohjalevyn hitsauksessa, yleensä pinnoitteen valmisteluongelma. Aluksi kosmeettinen, vuonna 10 rakenteellinen.
• Löysät ankkuripultit — puuskissa näkyvästi liikkuva pylväs havaittiin vasta tarkastuksessa. Kiristä uudelleen ensimmäisen 48 tunnin jälkeen ja uudelleen 12 kuukauden kuluttua.
• Pesärakennus paneelin alla — vähentää tehoa, säilyttää kosteuden ja on helppo estää verkko- tai suljetulla kannakkeella.

Huoltoaikataulu, joka toimii

1. Kuukausi 1: Kiristä ankkuripultit uudelleen ja tarkista paneelin kallistus ja atsimuutti.
2. Kuuden kuukauden välein: puhdista paneelit, tarkista akkukotelon vesi, tarkista kaapeliholkit, tarkista ohjaimen asetukset ja kirjatut vikakoodit.
3. Vuosittain: mittaa akun kapasiteetti kontrolloidulla purkauksella, tarkasta pohjan pinnoite, tarkista valaisimen teho suhteessa alkuperäiseen lumeniin.
4. Vuosi 5: Suunnittele ohjaimen vaihto kosteissa ilmastoissa ja budjetti pariston vaihtoon vuosina 8–10.

Jos ohjain kirjaa tietoja – useimmat nykyaikaiset MPPT-yksiköt tekevät – kysy lataus- ja purkuhistoriaa jokaisella huoltokäynnillä. Hidas sadon väheneminen äkillisen pudotuksen sijaan viittaa likaantumiseen tai varjostukseen. Varastoidun energian väheneminen muuttumattomalla sadonkorjuulla viittaa soluihin. Tämä yksittäinen erottelu säästää paljon turhaa komponenttien vaihtoa.

Mukautetut aurinkonapaprojektit: Työskentely piirustuksen perusteella

Useimmat aurinkonapaprojektit eivät ole luetteloostoja. Kunta haluaa tietyn käsivarren ja värin, joka sopii olemassa oleviin huonekaluihin. Jakelija tarvitsee pylvään korkeuden muuttamisen 6 metristä 7,5 metriin ilman, että tuuliluokitus häviää. Integraattori haluaa, että paristolokero siirretään päästä pohjaan ja paneelin kokoa kasvatetaan kahdella moduulilla.

Tällainen työ on valmistusongelma ennen kuin se on valaistusongelma. Se edellyttää kykyä lukea asiakkaan piirustus, tarkistaa se rakenteellisen todellisuuden suhteen, tuottaa näyte ja sitten pitää geometriaa satojen pylväiden tuotantoerän poikki. Oma taustamme DDK Tech Elefacility Yangzhou Co., Ltd.:ssä on juuri siellä: teräspylväiden valmistus, alumiiniprofiilivalaistus, aurinkopylväiden integrointi ja joustavat aurinkotuotteet, jotka on valmistettu joko asiakkaan piirustuksista tai spesifikaation mukaan kehitettyinä, näytteenoton ja teknisen palautteen kera matkan varrella. Tarkemmin aiheesta valmistus- ja räätälöintikykymme on käytettävissä, jos arvioit tulostukseen rakennettavaa toimittajaa.

Kolme käytännöllistä huomautusta kenelle tahansa, joka ottaa käyttöön mukautetun aurinkosauvan:

• Lähetä kuormalaukku, älä vain piirustusta. Piirustus näyttää geometrian; tuulen nopeus, paneelin pinta-ala ja vaadittu autonomia ratkaisevat, säilyykö tämä geometria.
• Jäädytä perustason käyttöliittymä aikaisin. Pultin ympyrä, pultin koko ja ulkonema vaikuttavat sekä pylvään pohjalevyyn että rakennustöihin, ja niiden vaihtaminen betonin kaatamisen jälkeen on kallista.
• Hyväksy fyysinen näyte ennen massatuotantoa. Väri, hitsaussidos, kädensijan asento ja paneelin kiinnityskannattimet arvioidaan silmän ja käden perusteella paikan päällä, ei PDF-tiedostona.

Tuon Länsi-Afrikan kylätien 11 tummaa napaa eivät olleet aurinkoongelma. Ne olivat erittelyongelma: kesäinen säteilyvoimaluku, jota käytettiin ympärivuotiseen suunnitteluun, ja yhden päivän autonomia myytiin kolmena. Jokaisen seuraavan teknisen päätöksen – kuinka paksu pylvään seinämä on, onko paneeli jäykkä vai kiedottu, onko akku päässä vai pohjassa – tulisi jäljittää kaksi asiakirjaa: energiabudjetti pahimmalle kuukaudelle ja tuulikuormituslaskelma koko kokoonpanolle.

Ota nämä kaksi oikein ja muusta projektista tulee tavallista hankintaa: vertaile pinnoitteita, vertaa sertifikaatteja, vertaa takuuehtoja ja pyydä testiraportteja. Käsittele ne väärin, eikä mikään teräslaadun tai akkumerkin päivitys pidä valot päällä viimeisen viiden vuoden aikana. Jos määrität aurinkoenergian valopylvään projektiin, aloita kuormitusprofiilista, paikan talviauringosta ja asiakkaan tarvitsemasta autonomiasta – anna laitteiston seurata aritmetiikkaa.