Ważne informacje dla inwestorów i projektantów. | ||||||||||||||||||
Poniżej przedstawiamy elementarne zasady którymi według nas należy się kierować przy wyborze dostawcy jak również przy ewentualnym projektowaniu podzespołów składowych lampy, aby otrzymać produkt niezawodny i poprawnie działający w naszych warunkach klimatycznych. Do poprawnego funkcjonowania lamp hybrydowych konieczne jest spełnienie kilku podstawowych warunków: |
-
Poprawny projekt lampy.Poszczególne podzespoły lampy powinny być właściwie dobrane do warunków panujących w planowanych lokalizacjach oraz współpracy między sobą (nasłonecznienie, średnia prędkość wiatru, strefa wiatrowa, wysokość n.p.m.). Podzespoły powinny cechować się wysoką jakością oraz niezawodnością.Szczególną uwagę należy zwrócić na zapewnienie dodatniego bilansu energetycznego systemu w danych lokalizacjach (obliczenia). Wartość produkowanej energii przez system zasilania nie może być mniejsza niż energia zużywana przez oprawę LED. W przeciwnym razie w okresie jesieni i zimy lampy będą świecić z przerwami spowodowanymi brakiem energii w akumulatorach.
Konfigurację techniczną i montaż lamp w miejscach częściowo zacienionych przez drzewa, budynki lub okoliczne wzgórza (szczególnie ważne w okresie jesieni i zimy, kiedy słońce znajduje się nisko nad horyzontem) najlepiej wcześniej uzgodnić z firmą lub biurem projektowym posiadającym odpowiednią wiedzę i doświadczenie w projektowaniu i montażu lamp hybrydowych. Należy zwrócić uwagę na fakt, że zacienienie 3% powierzchni modułu powoduje utratę około 25% jego mocy.
-
Regulator solarny z algorytmem MPPT.Warto również zwrócić uwagę na to, aby regulator solarny posiadał algorytm MPPT (nie PWM), umożliwiający znaczne zwiększenie ilości produkowanej energii przez moduły fotowoltaiczne (jesienią i zimą nawet o 30 – 40%) oraz zewnętrzny czujnik do pomiaru temperatury korpusu akumulatorów. Jest to bardzo ważne w celu poprawnego ładowania akumulatorów latem i zimą. Bez takiej funkcji akumulatory będą przeładowywane latem i niedoładowywane zimą co drastycznie skróci ich żywotność.Akumulatory powinny znajdować się jak najbliżej źródeł ładowania ( na szczycie masztu ), aby zmniejszyć do minimum straty energii w systemie. Zastosowanie regulatora solarnego MPPT pozwala na uzyskanie sprawności ładowania z modułów fotowoltaicznych na poziomie około 95%. Oznacza to, że 95% energii wyprodukowanej przez moduły w dobrze zaprojektowanym układzie może być dostarczone do akumulatorów.
-
Konstrukcja.Główne elementy konstrukcyjne tj. słup i fundament, powinny posiadać wymagane certyfikaty wydane przez niezależną, notyfikowaną jednostkę certyfikującą oraz być przeliczone pod względem bezpieczeństwa do obciążeń związanych z wagą systemu i powierzchnią naporu wiatru do miejsca planowanej lokalizacji.
-
Siłownia wiatrowa.
Ze względu na niską, średnią prędkość wiatru na terenie około 90% powierzchni Polski siłownia wiatrowa powinna posiadać co najmniej 5-6 łopat oraz hamulec elektryczny i automatyczny system odstawiania od wiatru jako zabezpieczenie przed zbyt silnymi porywami. Siłownia posiadającą 6 łopat pozwala uzyskać znacznie więcej energii niż siłownia 3 łopatowa przy średnich prędkościach wiatru 3 – 7 m/s. Dodatkowo nie generuje praktycznie żadnego hałasu co jest bardzo ważne przy montażu lamp w pobliżu domów. -
Moduły fotowoltaiczne.
Moduły fotowoltaiczne powinny posiadać powłokę antyrefleksyjną zmniejszającą odbicia, ramę o grubości co najmniej 42mm w celu zapewnienia odpowiedniej sztywności konstrukcji oraz szkło najlepiej o grubości 4mm. W przeciwnym razie może dojść do wewnętrznych uszkodzeń cel modułów w trakcie np. naprężeń spowodowanych podmuchami wiatru które są niewidoczne gołym okiem, a znacznie obniżają ich sprawność. Zimą w niskich temperaturach napięcie na modułach jest znacznie wyższe niż latem dlatego też parametry regulatora solarnego powinny zapewnić poprawną współpracę regulatora z modułami w okresie zimy.Moduły powinny być zamontowane w taki sposób, aby żadna część konstrukcji nośnej (np. wysięgnik do wiatraka) nie zacieniała żadnej części modułów przez cały dzień podczas ruchu słońca nad horyzontem. W przeciwnym razie (np. zacienienie kilku cel w module) energia produkowana przez moduły będzie znacznie mniejsza ze względu na to, że cele w modułach posiadają połączenia szeregowo - równoległe. -
Komunikacja.
Do celów obsługi serwisowej (zmiana ustawień, podgląd parametrów pracy, ewentualnych testów) bardzo przydatna jest bezprzewodowa komunikacja np. Bluetooth. Jeśli regulatory solarne wyposażone są w taki interfejs komunikacyjny i posiadają wewnętrzną pamięć to przy użyciu niewielkiego programu zainstalowanego na komputerze przenośnym można zdalnie wykonać test każdej lampy (np. włączenie w ciągu dnia), sprawdzić parametry działania systemu zasilania w chwili testu oraz odczytać wszystkie informacje historyczne do 10 lat wstecz. Taka komunikacja ma zasięg około 20m i pozwala na wykonanie okresowych testów np. z wnętrza samochodu bez konieczności wychodzenia na zewnątrz. -
Jakość materiałów.Wszystkie podzespoły lampy powinny pochodzić od renomowanych dostawców gwarantujących wysoką jakość, niezawodność oraz dostępność do ewentualnych części zamiennych w okresie pogwarancyjnym. Niska jakość podzespołów przełoży się na niższą cenę na etapie zakupu, ale spowoduje liczne problemy i drastycznie zwiększy koszty eksploatacji po okresie gwarancyjnym.
-
Akumulatory.W lampach powinny być zastosowane akumulatory żelowe głębokiego rozładowania, a nie znacznie tańsze akumulatory AGM. Żywotność akumulatorów żelowych zależy przede wszystkim od cyklicznych dobowych poziomów rozładowania. Właściwe zaprojektowana lampa hybrydowa posiada akumulatory żelowe głębokiego rozładowania dobrane w taki sposób, aby cykliczne dobowe rozładowanie spowodowane świeceniem oprawy LED w okresie jesieni i zimy (około 16 godz. świecenia) nie było większe niż 15% wartości pojemności znamionowej akumulatorów. Ważne jest także wykorzystanie zewnętrznego czujnika temperatury do uwzględnienia kompensacji temperaturowej ładowania. Zapewni to maksymalne wydłużenie żywotności. Przy błędnie dobranych parametrach lampy np. moc oprawy zbyt duża w odniesieniu do systemu zasilania, akumulatory będą cyklicznie znacznie bardziej rozładowywane co drastycznie skróci ich żywotność.
-
Oprawa oświetleniowa.
Ostatnim punktem jest samo źródło światła. Wybór właściwej oprawy oświetleniowej jest niezwykle ważny. Naszym zdaniem dobra oprawa powinna spełniać następujące kryteria:- oprawa typu LED (oprawy sodowe to w tej chwili już przestarzała i mało wydajna technologia),
- produkt od sprawdzonego producenta (najlepiej europejskiego),
- z gwarancją na co najmniej 5 lat,
- z zasilaczem LED bez kondensatorów elektrolitycznych,
- z żywotnością co najmniej 60 000 godzin,
- z wydajnością diod LED: co najmniej 133 lm / W,
- zasilacz LED z zabezpieczeniem napięciowym, zwarciowym , przeciążeniowym i ciągłą kontrolą temperatury diod LED,
- oprawa wykonana w III klasie ochronności (SELV),
- oprawa wyposażona w płaską, hartowaną szybę o grubości co najmniej 4mm.
Wszystkie powyższe punkty mają istotny i znaczący wpływ na poprawne funkcjonowanie lamp solarnych i hybrydowych.
Podsumowanie części pierwszej:Podsumowując powyższe rozważania można dojść do wniosku, że lampy solarne i hybrydowe mogą poprawnie działać w polskich warunkach. Właściwe działanie zależy głównie od poprawności obliczeń projektowych, podzespołów uwzględniających warunki w planowanym miejscu montażu, minimalizacji strat energii w systemie, staranności montażu, wysokiej jakości komponentów oraz poprawne dopasowanie wszystkich podzespołów systemu, które będą utrzymywały swoje parametry znamionowe przez długi okres czasu. |
Linki do artykułów opisujących systemy oświetlenia, które są źle zaprojektowane lub w których zastosowane są tanie komponenty o bardzo słabej jakości.
Poniżej przedstawiamy zaobserwowane, przykładowe błędy konstrukcyjne lamp pochodzących od innych dostawców. |
1.Słup wykonany w „garażu” bez wewnętrznego zabezpieczenia antykorozyjnego.
Regulator elektroniczny bez żadnej ochrony przed wilgocią wstawiony do wnęki słupa. Brak elementarnej estetyki połączeń elektrycznych. |
|
2.Lampa uległa przekrzywieniu i zagraża otoczeniu.Maszt i fundament prawdopodobnie w ogóle nie przeliczony do obciążeń wynikających z zamontowanego systemu. Wspornik siłowni wiatrowej umieszczony centralnie między modułami co będzie powodować zacienienie modułów w godzinach porannych i popołudniowych.
Wykonanie masztu w postaci łączenia kilku części powoduje brak sztywności całej konstrukcji i wyraźne wykrzywianie się masztu. |
|
3.Bardzo zła jakość zastosowanej ochrony antykorozyjnej słupa (ocynk). |
|
4.Jakość zastosowanych połączeń elektrycznych z pewnością gwarantuje szybką awarię. |
|
5.Problemy z montażem akumulatorów w ziemi. Na skutek nieszczelności akumulator został zalany wodą i uległ uszkodzeniu.Należy pamiętać o tym, że wcześniej czy później akumulatory trzeba będzie wymienić co przy takim montażu oznacza konieczność ich odkopania (rozkopania terenu wokół słupa), otwarcia skrzynki a później ponownego uszczelnienia.
Oczywiście nie ma tutaj również możliwości normalnej konserwacji zacisków akumulatora ze względu na brak dostępu. |
|
6.Zabezpieczenie regulatora elektronicznego przed wilgocią przy pomocy folii. Trzeba liczyć się możliwością szybkiej awarii ze względu na co najmniej wątpliwej jakości ochronę. | |
7.Zacienienie lewego modułu przez wspornik siłowni wiatrowej spowoduje znaczne ograniczenie energii dostarczanej do akumulatorów.Ogólnie: zacienienie 3% powierzchni modułu powoduje utratę 25% jego mocy.
W godzinach popołudniowych zacieniany będzie prawy moduł. |
|
8.Pęknięcia spawów u podstawy masztu stanowią poważne zagrożenie bezpieczeństwa osób przebywających w pobliżu.Prawdopodobnie konstrukcja masztu nie była przeliczona do obciążeń systemem hybrydowym lub obliczenia były obarczone błędem. |
|
9.Montaż akumulatorów u podstawy masztu w stalowej szafce bez wentylacji.Wysoka temperatura wewnątrz takiego „piekarnika” w okresie lata skróci drastycznie żywotność akumulatorów.
Akumulatory są bezpośrednio narażone na kradzież. |
|
10.Montaż akumulatorów w połowie wysokości masztu w stalowej szafce bez wentylacji.Podobnie jak poprzednio wysoka temperatura wewnątrz takiego „piekarnika” w okresie lata skróci drastycznie żywotność akumulatorów.
Wspornik siłowni wiatrowej umieszczony centralnie między modułami powoduje ich zacienienie. Wysięgnik oprawy oświetleniowej bez możliwości obrotu wokół osi słupa uniemożliwia precyzyjne ukierunkowanie oświetlenia. |
|
11.Montaż akumulatorów na szczycie masztu w stalowej szafce bez wentylacji.Wysoka temperatura wewnątrz takiego „piekarnika” w okresie lata skróci drastycznie żywotność akumulatorów.
Wspornik siłowni wiatrowej umieszczony centralnie między modułami powoduje ich zacienienie. Wysięgnik oprawy oświetleniowej bez możliwości obrotu wokół osi słupa uniemożliwia precyzyjne ukierunkowanie oświetlenia. |
|
12.Okoliczne drzewa zacieniają moduły i praktycznie uniemożliwiają pracę siłowni wiatrowej która w tym wypadku zdaje się być wyłącznie dekoracją.Zbyt słaba konstrukcja nośna modułów powoduje opadanie jednego modułu w stosunku do słupa i drugiego modułu. | |
13.Wspornik siłowni wiatrowej umieszczony centralnie między modułami powoduje ich zacienienie.Wysięgnik oprawy oświetleniowej bez możliwości obrotu wokół osi słupa uniemożliwia precyzyjne ukierunkowanie oświetlenia.
Zbyt słaba konstrukcja nośna modułów powoduje opadanie jednego modułu w stosunku do słupa i drugiego modułu. |
|
14.Lampa uległa przekrzywieniu i zagraża otoczeniu.Maszt i fundament prawdopodobnie w ogóle nie przeliczony do obciążeń wynikających z zamontowanego systemu.
Wspornik siłowni wiatrowej umieszczony centralnie między modułami co będzie powodowało zacienienie modułów w godzinach porannych i popołudniowych. Wykonanie masztu w postaci łączenia kilku części powoduj brak sztywności całej konstrukcji i wyraźne wykrzywianie się masztu. |
|
15.Wspornik siłowni wiatrowej umieszczony centralnie między modułami i powoduje ich zacienienie.Wysięgnik oprawy oświetleniowej bez możliwości obrotu wokół osi słupa uniemożliwia precyzyjne ukierunkowanie oświetlenia.
Wykonanie masztu w postaci łączenia kilku części powoduje brak sztywności całej konstrukcji i wyraźne wykrzywianie się masztu |
|
Jeżeli szukasz fachowej i odpowiedzialnej firmy to zapraszamy do skorzystania z naszych usług. biuro@rms.com.pl tel. 17 745 25 84 |