Stalpi iluminat fotovoltaici independenti

Stalpi iluminat fotovoltaici Sinpur Energy Romania

Prezentare generală

Stalpi iluminat fotovoltaici autonomi reprezintă un sistem de iluminat complet independent, alcătuit în general dintr-un panou fotovoltaic, un regulator programabil de încărcare solar, acumulator, lampă LED, stâlp şi materiale auxiliare.

Componentele folosite de noi sunt special concepute pentru acest tip de sisteme, fapt ce ajută la eliminarea tuturor problemelor legate de condiţiile meteo nefavorabile, exploatare îndelungată şi nu în ultimul rând, mentenanţa.

Despre panouri…

Panourile utilizate sunt module fotovoltaice de tip monocristalin de înaltă calitate, având un cadru robust din aluminiu anodizat pentru a preveni acumularea de gheaţă şi apă. Eficienţa deosebită, raportul excelent calitate-preţ cât şi caracteristicile constructive reduse, recomandă acest modul ca şi parte integrată intr-un sistem de iluminat autonom.

Despre acumulator…

Un element pe care ne bazăm în exploatarea îndelungată şi funcţionarea corectă a sistemului îl reprezintă acumulatorul. Acumulatorii pe care îi folosim pentru stâlpii  noştri sunt dimensionaţi astfel încât să asigure o autonomie de funcţionare cât mai mare, pentru perioadele în care radiaţia solară lipseşte şi să acopere cât mai mult din producţia medie lunară a panourilor fotovoltaice.

Tehnologia folosită pentru acești acumulatori este AGM-GEL cu plăci reţea, sigilate, ce nu necesită întreţinere. Datorită acestei tehnologii acumulatori pot fi folosiţi chiar şi la 0° C, iar randamentul lor scade la doar 87% din capacitatea totală.

Datorită poziţiei climatice în care ne aflăm, acest lucru este direct proporţional cu cantitatea de energie obţinută din panouri, caz în care ne putem folosi  de funcţiile regulatorului de încarcare fotovoltaic programabil, pentru a stabili modul de lucru al întregului sistem.

Despre controller-ul fotovoltaic…

În componenţa unui stâlp de iluminat autonom, cel mai important element îl reprezintă controller-ul  fotovoltaic, el asigurând managementul întregului sistem. Cu ajutorul unui controller de calitate şi special conceput pentru sistemele autonome de iluminat stradal, putem evita multe din problemele ce pot aparea in perioada de exploatare.

Controller-ul folosit de noi pe stâlpii de iluminat, este încapsulat complet, având un grad de protecţie ridicat împotriva umiditaţii excesive, prafului şi coroziunii (IP67), fapt ce duce la o durată de viaţă îndelungată şi fără întreţinere.

El utilizeaza SOC (State Of Charge) al acumulatorului pentru a calcula gradul de încarcare/descărcare, astfel încât din momentul în care tensiunea din acumulator scade sub un anumit nivel (12V/24V), el va micşora automat intensitatea luminoasă a lampilor la 20%, tocmai pentru a proteja acumulatorul împotriva descărcării accidentale. Acest lucru duce la prelungirea duratei de viaţă a acumulatorului, totodată asigurând un iluminat continuu chiar dacă este la o intensitate mai mică.

Se ştie că la toate corpurile de iluminat pe led  este necesară pentru funcţionarea lor, de o sursă de alimentare (led driver) pentru limitarea curentului deoarece, în caz contrar, led-urile fiind componente semiconductoare prin efectul electrotermic (Joule), s-ar arde. Această sursă (led driver) este încorporată de obicei în construcţia lămpii, fiind afectată direct de temperatura generată de modulul LED, fapt ce poate duce la deterioararea ei în timp şi implicit la defectarea lampii.

Datorită controller-ului, eliminăm şi acestă problemă, deoarece alimentarea cu energie a lămpii led, se face direct din el, nemaifiind necesară această sursă interioară (led driver).

Totodată datorită acestei tehnologii, cu ajutorul controller-ului se poate mări sau micşora intensitatea luminii (dimabil).

O altă funcţie importantă a acestui controller este timer-ul.

Datorită lui, controller-ul poate fi programat să funcţioneze  pe 4 intervale de timp. Intervalul 1: intensitate fixă 100%. Intervalul  2 si 3: intensitate variabilă: 10%-90%, intervalul 4 – 50% înainte de răsărit (Vezi exemple mai jos)

Datorită acestor funcţii complexe ale controller-ului funcţionarea întregului sistem poate acoperi funcţionarea tot timpul anului (365 din 365), chiar dacă lumina este la o intensitate variabilă.

Majoritatea din controller-ele prezente pe piaţa noastră nu au astfel de funcţii, iar folosirea lor face ca funcţionarea unui stâlp de iluminat să fie parţială, şi chiar să lipsească complet pe perioadele de vreme nefavorabilă (noiembrie-februarie) fiind necesară intervenţia asupra lor (exemplu redresarea acumulatorilor).

Folosind aceste componente noi ne asigurăm că fiecare client primeşte un produs calitativ şi din punct de vedere funcţional, nu doar vizual, totodată reducând mentenţa la zero.

De reţinut! Din punct de vedere ingineresc supradimensionarea unui sistem fotovoltaic pentru iluminat este neobişnuită, de  aceea recomandarea noastră este alegerea unui program pentru iluminat pentru perioada de iarnă şi unul pentru perioada de primavară-toamnă pentru a crea un echilibru între funcţionalitate şi cost.

EXEMPLE DE FUNCŢIONARE PE CELE 4 INTERVALE DE TIMP

PROGRAM DE FUNCŢIONARE RECOMANDAT DE CĂTRE NOI

Program Vară. Funcţionare primavara-toamna (1 martie – 1 octombrie) – 7 luni

Lampa LED poate fi programată să funcţioneze pe toată perioada nopţii la intensitate maximă. Deoarece sistemele sunt dimensionate la media anuală, sistemul poate funcționa la capacitate maximă din martie până în octombrie, acumulatorul asigurând autonomie de funcționare suficientă, chiar și pentru mai multe zile de radiație scăzută. În ultimă fază când tensiune bateriei coboară sub 12V controller-ul va micşora intensitatea luminii la 20% pentru conservarea energiei şi pentru protejarea bateriei de descărcare totală.

Program Iarnă. Funcţionare toamnă-primăvară (1 octombrie – 1 martie) – 5  luni

După căderea nopţii, 3 ore va funcţiona la capacitate maximă, 6 ore la capacitate de 30%, iar 4 ore la 50%. Pe ultima perioadă de 3 ore daca afară se luminează el se va opri. În ultimă fază când tensiune bateriei coboară sub 12V controller-ul va micşora intensitatea luminii la 20% pentru conservarea energiei şi pentru protejarea bateriei de descărcare totală.

Pentru programul de funcţionare recomandat de noi mai jos aveti un raport cu durata de viaţa a bateriei. Ea variază foarte mult în funţie de radiaţia medie anuală specifică fiecărei punct de coordonate geografice. Aşadar în Romania putem obţine o variaţie a duratei de viaţă a bateriei între 4 ani şi 5 ani jumătate.

Câteva exemple:

4 ani – Bistriţa, Baia Mare, Braşov, parţial Neamţ, zone de munte neumbrite (zone cu radiaţie scăzută)

5 ani – Iaşi, Timiş, Vaslui, Bacău, Cluj, Oradea (zone cu radiaţie medie)

5 ani şi 6 luni – Galaţi, Brăila, zona Dobrogei, zona Bărăganului (zone cu radiaţie ridicată)

Atenţie! În zonele umbrite nu recomandăm instalarea de stâlpi fotovoltaici pentru iluminat. Vă rugăm să aveţi în vedere ca studiul nostru a fost făcut într-o zonă cu expunere la radiaţie solară.