ソーラーLED屋外照明の設計と応用の簡単な分析

Sep 05, 2019

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過去10年間で、私たちは再生可能エネルギーの技術と実践が徐々に私たちの日常生活に入ってきているのを見てきました。 それは私たちの社会に溶け込み、車、サーモスタット、さらに照明や制御などの日常生活の微妙な違いを提供します。 大規模には、大規模な建物の地熱エネルギー、雨水の収穫とリサイクル、さらにはグリッドに接続されていないソーラーLED照明も見られます。 実際、LEDによって提供される効率は、太陽エネルギーに新しい生命をもたらしました。 ここでは、実装の利点と課題を紹介します。


ソーラー屋外照明は他の技術から生まれ、日常生活に必要な照明を提供するだけでなく、施設のユーザーや他の人々に施設設計の持続可能性を考慮するよう促しています。 ソーラー屋外照明は、照らされると「通信」でき、環境管理に関する情報を関連企業や組織、建築業者、開発者、照明デザイナーに提供します。


ソーラーパネル、バッテリー、LED技術の進歩により、商用ソーラー屋外照明は、グリッド接続システムよりも信頼性が高くなり、低コストで高品質の照明を提供しています。 実際、ソーラー屋外照明のコストは、次の3つの主要分野における技術革新の相乗効果の恩恵を受けています。


•ソーラーパネルのコストが低下しています


太陽エネルギー産業協会(SEIA)は、太陽光発電パネルのコストが近年急激に低下し、2011年の初めから60%低下したと指摘しました。


•バッテリーテクノロジーの改善


ハイブリッドおよび電気自動車市場の成長により、バッテリー技術が向上し、コンパクトで効率的で長持ちする充電式バッテリーが実現しました。


•LEDの効率が向上しています。


LED照明の効率も向上しています。つまり、より少ない電力でより多くの光、またはより高い効率(ワットあたりのルーメン)を意味します。


これらの傾向により、商用ソーラー屋外照明は、多くの場合、グリッド接続よりも経済的です。 これには、周囲のセキュリティや緑地の建設、または既存の道路や景観の変更を嫌がる(駐車場、道路、屋外保管エリア、公園の遊び場、キャンパスなど)など、既存の電力インフラが遠隔地または存在しない状況が含まれます。 )。 これらの場合、ソーラーLED照明システムの設置はすぐに実施でき、新しいグリッド接続照明システムの設置に関連する溝掘り、配線、その他のコストを回避できます。 さらに、25年以上の耐用年数の間、ソーラーLEDライトを使用しても電気料金は発生せず、今後数十年でコストを節約できます。


ただし、ソーラーLED照明を選択する多くの企業や組織にとって、コスト削減は多くの場合2番目であり、グリーンエネルギーのほうが有利です。 商業用のソーラー屋外照明は化石燃料を使用せず、二酸化炭素を排出しないため、環境と国家エネルギーの安全を守ることにコミットしています。


多くの企業や組織は、商業用ソーラー屋外照明を使用して、Sustainable Development Infrastructure Institute(ISI)評価システムによって設定された持続可能性の目標を達成しています。 ソーラーLEDライトは、特定の建物の持続可能性目標の達成、企業の社会的責任(CSR)目標の達成、または米国グリーンビルディングカウンシルのLEEDプログラムからポイントを獲得するためにも使用できます。 ソーラーLED照明により、各ランプは環境への責任を示す小さな広告になります。これは、言葉ではなく行動で約束を表現するため、従来のマーケティングツールでは不可能です。


持続可能なシステムを設計する


商業用ソーラー屋外照明システムを検討する際には、技術的な問題に対処する必要がありますが、システムの設計は次の3つの側面に要約されます。


•どのくらいの光が必要ですか?


•どのくらいの太陽エネルギーを収集できますか?


•照明はいつ必要ですか?


最初の質問に関して、多くの企業、組織、および政府は、高スループットLEDがソーラー屋外照明アプリケーションで提供する明確で高品質の光に驚いています。 さらに、新しいLEDテクノロジーは制御を強化し、こぼれとグレアを大幅に減らし、より効率的な照明分布を提供します。 たとえば、従来の高圧ナトリウム(HPS)ランプまたはメタルハライドランプ(MH)は、照明器具の直下に直接光のパターンを形成しますが、LEDは、道路に沿って生成できるより広く、より均一なパターンで光を投影できます。 断続的な光の流れ、および最大のポールピッチを可能にし、コストを削減します。


「太陽エネルギーの量」の質問に関しては、太陽エネルギーの量は「等価日照時間」によって測定されます。 ソーラーパネルが1時間で受ける最大(または100%)の日光は、完全な日光に相当します。 特定の場所で1日14時間太陽が地平線を超える場合がありますが、太陽の角度と大気の損失により、完全な日光の数は1日6時間程度になります。 システムが望ましいパフォーマンスを達成するためには、設計は利用可能な最小の日照量に基づいている必要があります。 このため、ソーラーLEDライトは通常、特定のプロジェクトごとに設計されています。 ただし、商用のソーラー屋外照明は通常、少なくとも5泊分の光を供給するのに十分なバッテリー電力を備えているため、ソーラー照明システムはすべての昼光環境で効果的に動作できます。


最後の質問は、照明システムの制御方法を定義することです。 従来の商業用屋外照明とは異なり、LEDは制御の柔軟性が向上しています。 オン/オフ時間の設定に加えて、LEDは調光も可能にし、誰もいない場合はモーションセンサーを使用してライトをオフにします(またはライトをライトからダークに切り替えます)。


これらの要因は、ソーラーパネル、バッテリー、照明器具のサイズ、および必要なポールの数に影響し、コストに影響する可能性があります。 地域固有のニーズと適用可能なローカルメソッドの注文を理解するために時間をかけることで、設計コストを大幅に節約できます。 期待どおりのシステムを設計するために、照明コンサルタントまたは経験豊富なソーラー照明メーカーからアドバイスを求めるのが最善です。


期待どおりのシステムを設計するために、照明コンサルタントまたは経験豊富なソーラー照明メーカーにアドバイスを求めるのが賢明です。


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