Kustības sensors pret krēslas-līdz-dawn saules ielu apgaismojumu

Kad taupīt enerģiju, izmantojot sensoru -, un kad izvēlēties sistēmu visam-nakts apgaismojumam?

Kustības sensors bieži tiek piedāvāts kā vieda{0}}apgaismojuma funkcija. Tomēr saules ielu apgaismojumā praktiskais iemesls parasti ir daudz vienkāršāks: enerģijas taupīšana. Ja fotoelektriskais panelis un akumulators ir salīdzinoši mazi, lampas darbināšana ar pilnu jaudu no krēslas līdz rītausmai var patērēt vairāk enerģijas, nekā sistēma spēj droši nomainīt un uzglabāt. Kustības sensors samazina vidējo slodzi, noturot lampu zemākā līmenī, ja nav satiksmes, un palielinot gaismu, kad tiek konstatēts transportlīdzeklis vai gājējs.

Tas padara kustības sensoru noderīgu, ja Saules sistēmai ir jādarbojas ierobežotā enerģijas budžeta ietvaros. Tā nav automātiski pareizā izvēle tikai tāpēc, ka ir pieejams sensors.

Padomājiet par sistēmu kā par enerģijas bilanci. Katru nakti lampa patērē enerģiju, savukārt PV modulim dienas laikā ir jāievada pietiekami daudz enerģijas atpakaļ akumulatorā. Ja pieejamā saules enerģijas ražošana un akumulatora jauda ir ierobežota, lampas vidējās nakts jaudas samazināšana var radīt atšķirību starp sistēmu, kas pārdzīvo nakti, un sistēmu, kurai pirms rītausmas izbeidzas enerģija.

Vienkārši izsakoties:

• Mazāks PV + mazāks akumulators → lielāka slodzes samazināšanas nepieciešamība.
• Zemāka vidējā lampas jauda → ilgāk lietojama nakts darbība.
• Kustības sensors → viens veids, kā samazināt vidējo enerģijas patēriņu.
• Pareiza izmēra PV + akumulators → mazāk nepieciešams atkarīgs no kustības sensora.

Kustības sensors ir dabiski piemērots vietām, kur cilvēki vai transportlīdzekļi atrodas tikai reizēm. Gaismai nav obligāti jāsaglabā pilna jauda, ​​ja neviens neizmanto ceļu vai telpu.

Pilsētas maģistrālajiem ceļiem un lielceļiem ir atšķirīga apgaismojuma prasība. Jautājums nav tikai par to, cik daudz enerģijas patērē lampa. Tas notiek arī tad, kad kļūst pieejams nepieciešamais apgaismojuma līmenis.

Daudziem atsevišķiem kustības sensoriem, ko izmanto saules ielu apgaismojumā, praktiskais noteikšanas diapazons ir aptuveni 15 m, lai gan faktiskais diapazons ir atkarīgs no sensora, montāžas pozīcijas, objektīva, transportlīdzekļa izmēra, ātruma un vietas apstākļiem. Tagad iedomājieties lampu, kas uzstādīta uz 10 m staba gar ceļu. Ja transportlīdzeklis brauc ātri, tas var iebraukt efektīvajā noteikšanas zonā tikai īsu brīdi pirms staba sasniegšanas. Lampa var pārslēgties uz pilnu jaudu, taču laiks var būt vēlāks, nekā jūs vēlētos uz ceļa, kam nepieciešams nepārtraukts, paredzams apgaismojums.

2. attēls. Īss noteikšanas attālums kļūst svarīgāks, palielinoties transportlīdzekļa ātrumam.

Galvenais: noteikšanas attālums nav tas pats, kas apgaismojuma pārklājums

Sensors var noteikt transportlīdzekli tikai pēc tam, kad transportlīdzeklis ir iekļuvis tā noteikšanas zonā. Tas atšķiras no ceļa projektēšanas tā, ka uz ceļa jau ir pieejams nepieciešamais apgaismojuma līmenis. Vietās ar zemu-ātrumu un zemu-satiksmi šī atšķirība var būt pieņemama. Uz aizņemta maģistrāles ceļa vai šosejas tas var kļūt par nevēlamu darbības raksturlielumu.

Ja ceļam ir nepieciešams efektīvs apgaismojums visu nakti, pirmais inženiertehniskais jautājums ir, vai PV un akumulatoru sistēma ir pietiekami liela, lai to nodrošinātu. Tas nozīmē, ka jāņem vērā lampas jauda, ​​darba stundas, lokālais saules starojums, akumulatora izmantojamā jauda, ​​sistēmas zudumi, temperatūras ietekme un nepieciešamā autonomija.

Kad sistēma ir pareizi izmērīta, darbība no krēslas-līdz-rītam rītausmai var nodrošināt paredzamu apgaismojumu, negaidot, kamēr satiksme iedarbinās lampu. Kustības sensoru joprojām var izmantot, ja to atļauj apgaismojuma dizains un ceļa klasifikācija, taču to nevajadzētu izmantot vienkārši, lai kompensētu mazizmēra saules sistēmu uz ceļa, kuram nepieciešams nepārtraukts apgaismojums.

Noderīgs lauka pētījums ir Pasolini et al., kas publicēts žurnālā Sensors 2024. gadā. Pētnieki salīdzināja vairākas adaptīvās ielu-apgaismošanas stratēģijas, izmantojot reālus satiksmes datus un operatīvās iekārtas Itālijā un Vjetnamā. Pētījums šeit ir svarīgs, jo tas neuzskatīja kustības sensoru par vispārēji pārāku: tā izmērītā veiktspēja bija atkarīga no ceļa, satiksmes apstākļiem un kontroles stratēģijas.

Pētījumā 463 -dienas novērojot M3 ceļu Cesenā, atsauces 100 W ielas apgaismojums patērēja 549,4 kWh, izmantojot astronomisko-pulksteņa stratēģiju, un 415,0 kWh ar 1-minūtes kustības{16}sensēšanas stratēģiju. Uz M4 ceļa Biassono 115 dienu dati uzrādīja 135,9 kWh astronomiskā pulksteņa korpusam un 121,5 kWh ar 1 minūtes kustības sensoru. Tie ir vietnei specifiski mērījumi, nevis universāls ietaupījuma procents.

Vēl svarīgāk ir tas, ka tajā pašā pētījumā tika atklāts, ka tā pilnīgas adaptīvās instalācijas (FAI) pieeja varētu sasniegt lielākus ietaupījumus nekā kustības noteikšana uzraudzītajos M3 un M4 gadījumos. Tas atbalsta plašāku inženierzinātņu mācību: labākā vadības metode ir atkarīga no ceļa un apgaismojuma prasībām, nevis vienkārši jāpievieno kustības sensors katram ielas apgaismojumam.

Pētījuma atsauce:Pasolini, G. et al. (2024). "Visaptverošs konteksta novērtējums-Adaptīvais ielu apgaismojums: tehniskie aspekti, ekonomisks ieskats un mērījumi no liela mēroga, ilgtermiņa{6}}ieviesumiem." Sensori, 24(18), 5942. DOI: 10.3390/s24185942.

Suntisolar pieeja daudzām ceļu{0}}apgaismojuma lietojumprogrammām ir nodrošināt sistēmā pietiekami daudz PV un akumulatora jaudas, lai lampa varētu efektīvi darboties visu nakti, nevis padarīt kustības sensoru par vienīgo veidu, kā samazināt enerģijas patēriņu.

Piemēram, Suntisolar Z88 klāsts ir paredzēts lielākas-jaudas lietojumprogrammām, savukārt produktu portfelī ir arī dažādas konfigurācijas ceļu atzariem, lauku ceļiem, stāvvietām un kopienām. Precīza PV un akumulatora konfigurācija vienmēr ir jāizvēlas, ņemot vērā vietnes saules resursu, nepieciešamo apgaismojuma līmeni, darba stundas un autonomiju.

Lielā ceļa gadījumā tas noved pie vienkārša projektēšanas principa: ja projektā ir nepieciešams nepārtraukts apgaismojums, izmantojiet pietiekami lielu PV un akumulatoru sistēmu un ļaujiet gaismeklim darboties atbilstoši prasībām. Nesamaziniet apgaismojuma nepieciešamību tikai tāpēc, ka saules sistēma ir pārāk maza.

Kustības sensoriem ir skaidrs uzdevums saules ielu apgaismojumā: tie samazina vidējo slodzi, kad ceļš vai telpa netiek izmantota. Tas padara tos īpaši noderīgus, ja PV un akumulatora jauda ir ierobežota un satiksme ir neregulāra.

Taču kustības sensoru nevajadzētu uzskatīt par universālu jauninājumu. Uz lielākajiem pilsētas ceļiem un lielceļiem, kur satiksme ir ātrāka un apgaismojumam jābūt nepārtrauktam, parasti svarīgāk ir pareizi noteikt PV paneļa un akumulatora izmēru, lai lampa varētu nodrošināt nepieciešamo apgaismojumu visu nakti.

Tā ir atšķirība starp sensora izmantošanu, lai kompensētu ierobežotu enerģijas jaudu, un saules ielu apgaismojuma projektēšanu ar pietiekamu enerģijas jaudu jau no paša sākuma.

1. Pasolini, G. et al. (2024). Sensors 24(18), 5942. "Visaptverošs konteksta novērtējums-Adaptive Street Lighting..." https://doi.org/10.3390/s24185942

2. Informācija par produktu Suntisolar Z88 120W: https://www.suntisolar.com/z88-120w-smd-specification-2.html