מהם החסרונות של תאורת רחוב סולארית?

לפנסי רחוב סולאריים יש מספר חסרונות
 

בְּרֵאשִׁית
 

בשנים האחרונות, פנסי רחוב סולאריים רואים עלייה ניכרת בפופולריות בשל העובדה שהם ידידותיים לסביבה ובעלי יכולת לחסוך כסף בעלויות האנרגיה. אורות אלה מספקים אלטרנטיבה לתאורת הרחוב הרגילה-על ידי ניצול כוחה של השמש כדי שהתאורה שלהם תפעל. עם זאת, בדיוק כמו כל טכנולוגיה אחרת, פנסי רחוב סולאריים מגיעים עם סט מגבלות משלהם שיש לקחת בחשבון. על מנת שממשלות, בעלי נכסים ומנהלי פרויקטים יקבלו החלטה מושכלת לגבי יישום מערכות תאורת רחוב סולארית, חיוני שתהיה להם הבנה מעמיקה של החסרונות הללו. מאמר זה ידון באילוצים ובנושאים השונים הקשורים לתאורת רחוב סולארית. חלק מהנושאים שייסקרו הם ביצועים, עלות, תחזוקה ושיקולים סביבתיים.
 

מותנה בתנאי מזג האוויר הנוכחיים
 

ייצור כמויות לא מספקות של חשמל בימים מעוננים ולאורך כל החורף
 

פנסי רחוב סולארייםיש הסתמכות רבה על אור שמש לייצור חשמל, וזה אחד החסרונות העיקריים של הנורות הללו. כמות האנרגיה הסולארית שהפאנלים הפוטו-וולטאיים (PV) מסוגלים לאסוף יכולה להיות מופחתת מאוד כאשר קיימים מצבים כמו ימים מעוננים, ערפל ותנאים קודרים. האפקטיביות של פאנלים סולאריים יכולה לרדת עד שלושים עד חמישים אחוז גם בימים עם כיסוי עננים צנוע, מה שגורם לעיכוב בטעינת הסוללות. זה יכול להוות מכשול משמעותי לפעולה אמינה של פנסי רחוב סולאריים באזורים שבהם יש תדירות גבוהה של מזג אוויר מעונן, כגון אזורים מסוימים בצפון אירופה או בצפון מערב האוקיינוס ​​השקט בארצות הברית.
 

הבעיה מחמירה במהלך חודשי החורף, במיוחד באזורים הממוקמים בקווי רוחב גבוהים. לפאנלים סולאריים יש פחות זמן לטעון את הסוללות שלהם כאשר יש פחות שעות אור במהלך היום. בנוסף, הצטברות שלג וקרח על לוחות פוטו-וולטאיים עלולה לחסום לחלוטין את אור השמש, מה שמונע מכל ייצור חשמל להתרחש בפועל. תהליך ניקוי הפאנלים על בסיס קבוע במזג אוויר חורפי הוא לעתים קרובות-אינטנסיבי וייתכן שלא יהיה אפשרי בכל הנסיבות, במיוחד באזורים שקשה לגשת אליהם או רחוקים מאוד. הפחתת ייצור החשמל עלולה לגרום לאורות מעומעמים או אפילו לאורות שלא נדלקים כלל במהלך הלילה, מה שפוגע הן בתפקוד והן בבטיחות הסביבה.

השפעת וריאציות הנגרמות על ידי עונות
 

האפקטיביות של תאורת רחוב סולארית מושפעת משמעותית גם מהתנודות המתרחשות לאורך השנה. במהלך הקיץ, כאשר הימים ארוכים יותר והשמש חזקה יותר, קולטי שמש מסוגלים ליצור כמות מספקת של חשמל, והאורות בדרך כלל פועלים ללא בעיות. למרות זאת, ככל שעונות השנה משתנות מקיץ לסתיו ולחורף, יכולת הסוללה לשמור על טעינה מלאה פוחתת בהדרגה עקב הפחתת מספר שעות השמש ועוצמת אור השמש. כתוצאה מביצועים משתנים זה לאורך השנה, יש לבנות מערכות תאורת רחוב סולאריות כדי להבטיח שהן מסוגלות לעבוד בעונות הכי פחות טובות, מה שמוסיף לעלות הכוללת.
 

ערך מופקע ראשוני
 

ציוד והתקנה שניהם יקרים
 

ההוצאה הראשונית הנחוצה עבור תאורת רחוב סולארית היא משמעותית למדי בהשוואה להשקעה הנדרשת עבור תאורת קיר רגילה-. לוחות PV, סוללות, בקרי טעינה וגופי תאורת LED הם חלק מהרכיבים המרכיבים מערכות תאורת רחוב סולארית. מרכיב נוסף הוא גופי תאורת לד. הלוחות הפוטו-וולטאיים, הנחוצים להפיכת אור השמש לאנרגיה, עשויים להיות יקרים למדי, במיוחד דגמים בעלי יעילות המרת הספק גבוהה. סוללות בעלות קיבולת גבוהה, הנדרשות על מנת לאגור מספיק אנרגיה לפרקי זמן ארוכים כאשר יש מעט אור שמש, הן תורם מרכזי נוסף לעלות.
 

ההתקנה שלפנסי רחוב סולארייםיכולה להיות מסובכת ויקרה יותר מתאורת רחוב מסורתית, בנוסף למחיר הציוד. ייתכן שיהיה צורך לבצע הערכות אתרים ולתכנן בקפידה על מנת להבטיח שכל פנס רחוב סולארי ממוקם כראוי על מנת לייעל את כמות השמש שהוא מקבל. הליך ההתקנה כולל גם הרכבת הפאנלים הפוטו-וולטאיים בזווית המתאימה, הנחת הסוללה במקום מתאים (לעיתים עם הגנה נוספת מפני פגעי מזג האוויר) וחיבור הרכיבים יחד. בדרך כלל ישנה דרישה לשירותי התקנה מקצועיים, מה שמוסיף עלויות נוספות להוצאה הראשונית. מספר לא מבוטל של ישובים או בעלי נכסים שתקציבם מוגבל עלול להירתע מרכישת הקרקע בשל העלות הראשונית הגבוהה.
 

חששות לגבי סוללה -
 

תוחלת חיי סוללה מוגבלת
 

קיים חיסרון ניכר בעובדה שלסוללות המשמשות בתאורת רחוב סולארית אורך חיים קצר. סוללות-חומצה או ליתיום-יון עופרת הן אלו שמנוצלות רוב הזמן. בנסיבות שימוש רגילות, לסוללות חומצה-עופרת יש בדרך כלל תוחלת חיים של שלוש עד חמש שנים, למרות העובדה שהן זולות יותר יחסית. למרות העובדה שיש להן ביצועים מעולים ותוחלת חיים ארוכה יותר, לסוללות ליתיום-יון יש בדרך כלל תוחלת חיים של בין חמש לשמונה שנים. יש צורך בהחלפת המצבר כשהיא מגיעה לסוף אורך חייו, מה שמביא להוצאות נוספות.
 

הליך החלפת המצבר כרוך לא רק בעלות המצבר החדש אלא גם בעלות העבודה עבור התקנת המצבר החדש. בנוסף, השלכה שגויה של סוללות מיושנות עלולה להוות בעיות סביבתיות מאחר שסוללות אלו עשויות להכיל אלמנטים המסוכנים לסביבה. בכל הנוגע לתחזוקה של מערכות תאורת רחוב סולאריות, הקפדה על סילוק סוללות בצורה מתאימה מוסיפה מידה נוספת של מורכבות והוצאות.

ככל שעובר הזמן, הידרדרות
 

עם הזמן, ביצועי הסוללות המשמשות בתאורת רחוב סולארית מתחילים להידרדר עוד לפני שהן מגיעות לסוף אורך החיים המפורסם שלהן. הידרדרות זו יכולה להיות מואצת על ידי מספר גורמים, כולל שינויים בטמפרטורה, מחזורי טעינה ופריקה רבים וחשיפה ללחות. ההידרדרות של הסוללה גורמת להפחתה הן ביכולת שלה לאגור והן להפיץ אנרגיה. בשל כך, יתכן שפנסי הרחוב יתחילו לדעוך או זמני תפקוד מוגבלים, גם בזמנים בהם יש שמש בשפע. לצורך ניטור וניהול השפלת הסוללה, נדרשת תחזוקה תכופה. תחזוקה זו עלולה לגרום להחלפת סוללות מוקדם מהצפוי, מה שעלול לתרום לעלייה בעלות הכוללת של המערכת.
 

תנאים מוקדמים חיוניים לתחזוקה
 

ניקוי תקופתי של פאנלים פוטו-וולטאיים
 

שמירהפנסי רחוב סולארייםעל בסיס קבוע הכרחי כדי להבטיח שהם מתפקדים במיטבם. ניקוי הפאנלים הפוטו-וולטאיים היא אחת מפעולות התחזוקה הנפוצות ביותר שיש לבצע. יכולתם של הלוחות לספוג את אור השמש יכולה להצטמצם אם הם מכוסים בחומר כמו אבק, לכלוך, עלים, לשלשת ציפורים וחלקיקים אחרים שיכולים להצטבר על פני השטח שלהם. ייתכן שיהיה צורך לנקות את הפאנלים בתדירות גבוהה כמו פעם בחודש באזורים שיש בהם כמויות משמעותיות של זיהום, הגדרות מאובקות או מקומות קרובים לעצים.
 

קיימת אפשרות שניקוי הפאנלים יהיה קשה, במיוחד אם האורות מוצבים בגובה גבוה. על מנת לנקות את הלוחות בצורה בטוחה ויעילה כאחד, ייתכן שיהיה צורך להשתמש בציוד מיוחד או בעובדים שעברו הכשרה. מאמץ תחזוקה שוטף זה מוסיף להוצאה המתמשכת של הפעלת תאורת רחוב סולרית וייתכן שלא יהיה מעשי במקומות רבים, במיוחד באזורים הממוקמים באזורים כפריים או מיושבים בדלילות שבהם הגישה קשה.
 

עד כמה מסובכות בדיקות המערכת
 

לא רק שמערכות תאורת רחוב סולאריות נדרשות לנקות את הפאנלים שלהן, אלא שהן גם דורשות בדיקות תכופות של כל הרכיבים שלהן, הכוללים את בקר הטעינה, החיווט וגוף התאורה עצמו. בטווח הארוך, בקר הטעינה, שאחראי על ויסות זרימת החשמל בין הפאנלים הפוטו-וולטאיים, הסוללה והאור, עלול להיתקל בכשל. ייתכן שהחיווט ייפגע כתוצאה מחשיפה לאלמנטים או מהפרעות פיזיות, שעלולות לגרום לבעיות חשמל. סוג זה של בדיקת מערכת דורש רמה מסוימת של מומחיות טכנית ועשויה לכלול שימוש במכשירי בדיקה מומחים. במיוחד אם קשה לאבחן או לגשת לבעיה, תהליך הזיהוי ופתרון הבעיות עשוי להיות זמן רב- ויקר.
 

ביצועים בתאורה מוגבלת
 

הבהירות והכיסוי אינם מספיקים.
 

תאורת רחוב סולארית עשויה להיות בעלת רמת בהירות וכיסוי נמוכים יחסית בהשוואה לפנסי רחוב טיפוסיים המופעלים על ידי כמויות עצומות של חשמל. בתורו, לכמות אור השמש הנגישה יש השפעה על כמות האנרגיה הנאגרת בסוללה, אשר בתורה קובעת את כמות הכוח הזמינה לגוף התאורה. ישנם מצבים שבהם ייתכן שהאורות לא יהיו בהירים מספיק כדי להציע מספיק תאורה למקומות נרחבים מאוד או עמוסים, במיוחד בזמנים שבהם יש חוסר שמש. קיים פוטנציאל להוות סכנה בטיחותית שכן היא עלולה לפגוע בראות של כלי רכב, רוכבי אופניים והולכי רגל, מה שבתורו מגדיל את הסבירות להתרחשות תאונות.
 

יתכן שתבנית חלוקת האור שמייצרות פנסי רחוב סולאריים אינה אופטימלית כמו התבנית שמייצרים פנסי רחוב סטנדרטיים. קיימת אפשרות שלאורות רחוב סולאריות מסוימים יש תאורה לא אחידה, עם קטעים של תאורה גבוהה ונמוכה. זה עלול לגרום לכתמים כהים וצללים, שאינם אידיאליים לבטיחות ולביטחון של הציבור הרחב.
 

גמישות לא מספקת בהתאמת הכוח
 

לפנסי רחוב מסורתיים המופעלים על ידי הרשת יש בדרך כלל את היכולת לשנות את כמות הכוח המופקת, מה שמאפשר לשנות את רמות התאורה בזמנים שונים של הלילה או לאורך עונות שונות. מנורות רחוב סולאריות, לעומת זאת, הן בעלות יכולת הסתגלות נמוכה יותר בכל הנוגע לוויסות חשמל. לאחר שפותחה והתקנת המערכת, עשוי להיות מאתגר לבצע התאמות לעוצמת התאורה מאחר והתאמות אלו תלויות בקיבולת הקבועה של הסוללה וכן ביכולות ייצור הכוח של-המפעלים הפוטו-וולטאיים. ייתכן שדרישות התאורה הדינמיות של מקומות עירוניים או תעשייתיים מסוימים לא יסופקו מחוסר הגמישות הזה.
 

מפרטים לגבי אסתטיקה והתקנה
 

רכיבים גלויים
 

לפנסי רחוב מסורתיים יש לרוב רכיבים פחות נראים לעין מאשר לפנסי רחוב סולאריים, שבדרך כלל יש להם יותר רכיבים נראים לעין. הלוחות הפוטו-וולטאיים, שחייבים להיות מותקנים באופן שיאפשר להם לקבל את כמות השמש הגדולה ביותר, הם בדרך כלל גדולים ומורגשים. בנוסף, יחידות אחסון הסוללות יכולות להיות גלויות גם כן, בין אם בגלל שהן מותקנות על המוט או בגלל שהן ממוקמות במתחם סמוך. בכל הנוגע לאטרקטיביות החזותית של נוף הרחוב, למרכיבים הגלויים הללו יש פוטנציאל לגרום להפרעה, במיוחד במקומות שיש להם קריטריונים אדריכליים או עיצוביים מחמירים.
 

חסרונות ההתקנה
 

כאשר מדובר בהתקנת תאורת רחוב סולארית, ישנן מגבלות מסוימות שיש לקחת בחשבון. כפי שצוין קודם לכן, יש למקם אותם באזורים שבהם יש חשיפה נאותה לאור השמש ללא כל חסימות. בשל העובדה שמבנים, עצים וחפצים אחרים עשויים להטיל צל על אתרי התקנה אפשריים, הדבר עלול להגביל את הזמינות של מקומות שבהם ניתן להציב את האורות. כשזה מגיע לאזורי מטרופולין, בחירת מקומות טובים לאורות רחוב סולאריים יכולה להיות קשה בגלל הבניינים המתנשאים והרחובות הקטנים שיש שם. יתרה מכך, על פי דרישות השימור, אין לאשר התקנת פנסי רחוב סולאריים עם מרכיביהם הגלויים במקומות הנחשבים לאתרי היסטורי או מורשת. זה מגביל עוד יותר את השימוש במקורות אנרגיה אלו.

מחשבות אחרונות
 

ישנם מספר חסרונות חשובים הקשורים אליהםפנסי רחוב סולאריים, למרות העובדה שיש להם מספר יתרונות, כמו היכולת לחסוך כסף בחשמל ולהיות אדיבים לסביבה. יש צורך לתת את הדעת על מספר גורמים, לרבות הסתמכותם על תנאי מזג האוויר, המחירים ההתחלתיים הגבוהים שלהם, הבעיות הקשורות לסוללות, צרכי התחזוקה, ביצועי התאורה מוגבלים ומגבלות האסתטיקה וההתקנה. ניתוח עלות- מלא צריך להתבצע על ידי בעלי עניין לפני יישום מערכות תאורת רחוב סולארית. מחקר זה צריך לקחת בחשבון את האקלים המקומי, התקציב, יכולות התחזוקה ודרישות התאורה המיוחדות. על ידי השגת מודעות למגבלות אלו, ניתן לבצע פעולות מתאימות כדי לצמצם את הבעיות ולהבטיח כי תאורת רחוב סולארית מנוצלת ביעילות באזורים שבהם הם מתאימים ביותר.

תאורת רחוב סולארית:http://https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/motion-חיישן-ip65-solar-street-lights.html