طی دهه گذشته، ما شاهد آن هستیم که فناوری های تجدید پذیر انرژی و شیوه های زندگی ما در حال زندگی است. این ترکیبات را به جامعه ما می بخشد، در زندگی روزمره برای اتومبیل ها، ترموستات، و حتی روشنایی و کنترل، تفاوت ایجاد می کند. در مقیاس بزرگتر ما انرژی زمین گرمایی مورد استفاده در ساختمان های بزرگ، بارگیری و بازیافت باران و حتی روشنایی خورشیدی LED که به شبکه وصل نیستیم، می بینیم. در حقیقت، بهره وری LED باعث ایجاد یک زندگی جدید برای انرژی خورشیدی می شود. در اینجا، ما مزایا و چالش های پیاده سازی را شرح خواهیم داد.
نور خورشیدی در فضای باز از فن آوری های دیگر ظاهر شده است، نه تنها برای روشنایی لازم برای زندگی روزمره ما، بلکه برای یادآوری کاربران امکانات و دیگر افراد برای در نظر گرفتن پایداری در طراحی امکانات. چراغ های خورشیدی در فضای باز هنگام روشن شدن می توانند "ارتباط برقرار کنند"، اطلاعات مربوط به مدیریت زیست محیطی را به شرکت ها و سازمان های مربوطه، سازندگان، توسعه دهندگان و طراحان نور ارائه می دهند.
با پیشرفت در پانل های خورشیدی، باتری ها و تکنولوژی LED، نور خورشیدی در فضای باز خورشیدی در حال حاضر قابل اعتماد تر از سیستم های متصل به شبکه است و کیفیت نور را با هزینه پایین تر فراهم می کند. در واقع، هزینه نورپردازی در فضای باز خورشیدی از تاثیرات هم افزایی نوآوری تکنولوژیکی در سه حوزه کلیدی سود می برد:
• هزینه خورشیدی کاهش هزینه: انجمن صنعت انرژی خورشیدی (SEIA) اشاره می کند که هزینه پانل های فتوولتائیک در سال های اخیر به شدت کاهش یافته است، که از ابتدای سال 2011 به میزان 60 درصد کاهش یافته است.
• پیشرفت در تکنولوژی باتری: رشد بازار خودروهای ترکیبی و الکتریکی تکنولوژی باتری را بهبود می بخشد، باتری قابل شارژ جمع و جور، کارآمد و طولانی مدت تولید می کند.
بهره وری LED افزایش می یابد: بهره وری نور LED نیز افزایش می یابد، به این معنی که با قدرت کمتری می تواند نور بیشتری یا اثرات بالاتر (لومن بالاتر در هر وات) تولید کند، که همان هزینه کاهش تولید نور است.
در نتیجه این روند، نور خورشیدی در فضای باز تجاری در حال حاضر ارزان تر از شبکه در بسیاری از موارد. این شامل زیرساخت های برق از راه دور یا غیر موجود مانند امنیت و فضای سبز در اطراف محیط یا عدم تمایل به تغییر جاده های موجود یا مناظر (به عنوان مثال پارک ها، جاده ها، مناطق ذخیره سازی در فضای باز، زمین های بازی پارک و دانشگاه ها) است. در این موارد، نصب سیستم روشنایی خورشیدی LED می تواند بلافاصله تحقق یابد، می تواند از نصب سیستم های نورپردازی مرتبط با شبکه مرتبط با تراکتور، سیم کشی و هزینه های دیگر جلوگیری کند. علاوه بر این، استفاده از چراغ های LED خورشیدی، بیش از 25 سال عمر مفید، هیچ لایحه برق وجود نخواهد داشت، می تواند در 10 سال آینده برای صرفه جویی در هزینه باشد.
با این حال، برای انتخاب چراغ خورشیدی برای بسیاری از شرکت ها و سازمان ها، صرفه جویی در هزینه اغلب رتبه دوم، با انرژی سبز بیشتر سودمند است. چرا که نور خورشید در فضای باز خورشیدی از سوخت های فسیلی استفاده نمی کند و تولید گاز دی اکسید کربن را تولید نمی کند، آنها تعهد خود را به حفاظت از محیط زیست و امنیت ملی کشور برآورده می کنند.
بسیاری از شرکت ها و سازمان ها از نور خورشیدی در فضای باز استفاده می کنند تا به اهداف پایداری شناسایی شده در سیستم ارزیابی موسسه تحقیقات زیربنایی پایداری (ISI) برسند. لامپ های خورشیدی LED نیز می توانند برای برآورده ساختن اهداف توسعه پایدار یک ساختمان خاص، برای رسیدن به اهداف «CSR» یا برای دریافت اعتبارات از برنامه LEED هیئت مدیره ساختمان سبز آمریکا استفاده شوند. از طریق روشنایی خورشیدی چراغ، هر لامپ به عنوان تبلیغات کوچک مسئولیت زیست محیطی می شود، این ابزار بازاریابی سنتی نمی تواند تحقق یابد، زیرا در عمل به جای سخنرانی برای بیان تعهد است.
یک سیستم پایدار طراحی کنید
اگر چه در هنگام طراحی سیستم های بازرگانی خورشیدی در فضای باز، مسائل فنی باید مورد توجه قرار گیرد، طراحی سیستم به سه جنبه کاهش می یابد:
• چقدر نور مورد نیاز است؟
• انرژی خورشیدی را چگونه می توان جمع آوری کرد؟
• وقتی روشنایی نیاز دارم؟
با توجه به مسئله اول، بسیاری از شرکت ها، سازمان ها و دولت ها از وضوح و کیفیت بالای توانایی بالا در برنامه های کاربردی نورپردازی در فضای باز خورشیدی بهره مند می شوند. علاوه بر این، تکنولوژی LED جدید می تواند کنترل را افزایش دهد، میزان سرریز و انعکاس نور را کاهش می دهد و توزیع نور را بهینه تر می کند. به عنوان مثال، سمعک سنتی (HPS) سنتی (HPS) یا لامپ متال هالید (MH)، و غیره به طور مستقیم در نور پایین در لامپ برای ایجاد الگوی، LED ها می توانند نور را در یک طرح گسترده تر و یکنواخت تر ایجاد کنند، بدون وقفه جریان نور در امتداد جاده، و اجازه می دهد حداکثر فاصله قطب، که هزینه را کاهش می دهد.
با توجه به مسئله "مقدار انرژي خورشيدي"، مقدار انرژي خورشيدي از لحاظ ساعتهاي معادل آفتاب اندازه گيري مي شود. پانل های خورشیدی حداکثر (یا 100٪) نور خورشید که در یک ساعت دریافت می شود برابر با آفتاب کامل است. اگرچه خورشید ممکن است 14 ساعت در روز در یک مکان خاص از افق عبور کند، اما مقدار نور خورشید ممکن است کمتر از شش ساعت در روز به علت زاویه خورشید و از دست دادن در اتمسفر باشد. به منظور دستیابی به عملکرد مورد نظر سیستم، طراحی باید بر اساس حداقل زمان در دسترس بودن نور روز باشد. به همین دلیل لامپ های خورشیدی LED معمولا برای هر پروژه خاص طراحی شده اند. با این حال، چرا که نور خورشیدی در فضای باز تجاری معمولا دارای قدرت باتری برای تامین حداقل پنج شب نور است، سیستم های روشنایی خورشیدی می توانند به طور موثر در تمام محیط های روزانه کار کنند.
سوال نهایی این است که نحوه تعریف نحوه کنترل سیستم روشنایی چیست؟ بر خلاف نورپردازی در فضای باز سنتی، LED ها انعطاف پذیری بیشتری در کنترل ارائه می دهند. علاوه بر تنظیم زمان خاموش / خاموش کردن، LED ها نیز نور کم را می دهد و هنگامی که هیچ کس حاضر نیست، از یک سنسور حرکت برای خاموش کردن نور استفاده کنید (یا نور را از نور به تاریکی روشن کنید).
این عوامل بر اندازه پانل های خورشیدی، باتری ها و لامپ ها تاثیر می گذارد و تعداد لهستانی هایی که برای تأثیر هزینه ها مورد نیاز است. زمان سرمایه گذاری برای درک نیازهای خاص منطقه و هر حکم محلی قابل اجرا می تواند به طور قابل توجهی در هزینه های طراحی صرفه جویی کند. برای حصول اطمینان از طراحی یک سیستم که مطابق با انتظارات شما است، بهتر است از یک مشاور نورپردازی یا سازنده با تجربه تابش خورشیدی مشاوره بگیرید.
عاقلانه است که از یک مشاور نورپردازی یا سازنده با تجربه تابش خورشیدی مشاوره بگیرید تا اطمینان حاصل کنید که سیستم شما طراحی شده است که با انتظارات شما منطبق باشد.
استفاده از روشنایی خورشیدی LED در فضای عمومی
پارک ها، مسیرهای پیاده روی و زمین های بازی، جایی است که ساکنین مایل به رفتن هستند، زیرا طرح های آنها عملکردی، زیبا و دلپذیر است. نور خورشیدی در فضای باز امنیت بیشتری را در قالب یک سیستم جذاب و به راحتی نصب شده فراهم می کند، در حالی که تکنولوژی های نوآورانه را برای کاهش هزینه ها و اثرات زیست محیطی نشان می دهد. بعدا شما با پروژه هایی که این معیارها را برآورده می کنید ارائه می شود.
Sol، Inc. با شرکت Discovery Bay Discovery Bay Town همکاری می کند تا طراحی و راه اندازی روشنایی های خورشیدی LED را برای پارک کورنل (Cornell Park) انجام دهد. ساکنان انرژی خورشیدی را به جای روشنایی متصل به شبکه های سنتی به دلیل مزایای زیست محیطی و هزینه های پایین پیشین انتخاب می کنند. چراغ های خورشیدی LED 0 گازهای گلخانه ای تولید می کنند که کمتر از نصف هزینه های چراغ های متصل به شبکه، به ویژه هزینه های زیربنایی است. فقط دستگاه روشنایی برای نصب اولیه هزینه صرفه جویی بیش از 80،000 $. علاوه بر این، شهر نمی خواهد برای مدت 25 سال از این سیستم برق بخرد.
هزینه اجرای و نگهداری نیز کم است، چرا که چراغ های LED می توانند تا 10-20 سال ادامه داشته باشند، صرفه جویی در هزینه جایگزین لامپ برای نورپردازی در فضای باز تجاری سنتی و جایگزینی لامپ ها. با توجه به اثرات مثبت در کرنل پارک، Discovery Bay در حال تحقیق در مراکز جدید جامعه و استفاده از روشنایی تجاری در فضای باز خورشیدی است.
ایجاد توسعه پایدار در محوطه دانشگاه
برخی از دانشگاه ها نیز با استفاده از محصولات کم کربن و شیوه های پایدار، محیط زیست سازگارتر شده اند. به عنوان مثال، این موسسات استراتژی هایی را برای کاهش اثرات کربن، افزایش آگاهی دانشجویان و فارغ التحصیلان در مورد نیازهای زیست محیطی و ارائه مواد برای دوره های پایداری انتخاب می کنند.
به طور خاص، دانشگاه ها به طور فزاینده ای از نور خورشیدی در فضای باز استفاده می کنند به عنوان یک راه حل ارزان قیمت و پایدار برای نیازهای نورپردازی دانشگاه. مدیران دانشگاه با استفاده از نور خورشید می توانند مصرف انرژی و انتشار کربن را کاهش دهند.
کالج دولتی هند در فورت پیرس، فلوریدا (کالج منطقه رودخانه هند)، 87 هکتار، با بیش از 17،000 دانش آموز را اشغال می کند و در سال 2012 یک نوآوری قهوه ای و مرکز کارآفرینی ایجاد کرد. این آکادمی نیاز به طراحی آن دارد تا دو مأموریت ساختمان را منعکس کند: برای تهیه دانش آموزان برای مشاغل در فن آوری های در حال ظهور، به ویژه در زمینه های مرتبط با انرژی: و برای جابجایی در راه اندازی در صنایع که برای ایجاد شغل کار می کنند.
مرکز قهوه ای که طبق استانداردهای LEED ساخته شده است دارای تعدادی از ویژگی های سبز، از جمله یک نیروگاه خورشیدی است که یک سوم برق را برای ساختمان تولید می کند. با این حال، ساختن به در ورودی نیاز به یک راه حل مقرون به صرفه سبز روشنایی. برای پاسخگویی به این نیاز، کالج از 20/20 سیستم نورپردازی نور خورشیدی شرکت استفاده می کند، مرکز را قادر می سازد اطلاعات سبز در داخل و خارج را حفظ کند و دانش آموزان برای استفاده واقعی از تکنولوژی های انرژی که در حال یادگیری هستند، تجربه کنند (شکل 1 )
شکل 1: ورود به مرکز قهوه ای کالج ایالتی هند، پیامی برجسته ای برای پایداری فراهم می کند.
اگرچه سل به سیستم روشنایی خورشیدی LED Brown Center اهدا می کند، اکثر دانشگاه ها فانوس های خورشیدی را به عنوان یک محصول مقرون به صرفه، پیشگام و سبز برای جایگزینی نورپردازی در فضای باز سنتی خریداری می کنند.
دانشگاه کالج و دانشگاه ایالت نیوجرسی
کالج اودسا تگزاس (کالج اودسا) تصمیم گرفت برای نصب نور خورشیدی LED، به جای چراغ های متصل به شبکه های سنتی، برای اطمینان از ایمنی دانش آموزان و کارکنان راه رفتن در محوطه دانشگاه (شکل 2). موسسه اودسا می تواند هزینه های سیم کشی و حمل و نقل مرتبط با نصب چراغ های متصل به شبکه های سنتی را تا 20٪ از هزینه های اولیه و 8000 دلار در هزینه های برق صرفه جویی کند.
شکل 2. با استفاده از انرژی خورشیدی، موسسه اودسا می تواند 20٪ هزینه های نصب اولیه را ذخیره کند.
دانشگاه ایالتی نیوجرسی از نور خورشیدی در فضای باز خورشیدی استفاده می کند تا به اهداف توسعه پایدار در محوطه دانشگاه (شکل 3) بر روی تراس اتحادیه دانشجوی تازه اش کمک کند. یکی دیگر از مکان های جذاب این است که چراغ های خورشیدی می توانند در شرایط غیر هوازي مانند طوفان ها ادامه یابند. به عنوان مثال، طوفان موجب بروز خفگی در دانشگاه شده است. توانایی ادامه دادن به درخشش، مزیت بزرگی در حالت خاموشی یا خاموشی ناشی از برف و یا نارسایی برق است.
شکل 3. دانشگاه شهر نیوجرسی روشنایی چراغ های خورشیدی را روی بالکن ساختمان اتحادیه دانشجویی نصب کرده و انتظار می رود که نورپردازی در حوادثی نظیر طوفان ها کار کند.
در چند سال آینده، در بسیاری از برنامه های کاربردی، نور خورشیدی در فضای باز تجاری در جای جایگزین اقتصادی برای تکنولوژی های نورپردازی وابسته به شبکه، به سرعت تسریع خواهد شد و انرژی خورشیدی بیشتر و ارزان تر خواهد شد. ما انتظار داریم نور خورشید در فضای باز به یک روز عادی تبدیل شود، با کیفیت بالا، انرژی های تجدید پذیر تمیز برای روشن شدن شب.
