Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Бизнес-проект: Автономные системы освещения на возобновляемых природных ресурсах

1,197 views

Published on

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Бизнес-проект: Автономные системы освещения на возобновляемых природных ресурсах

  1. 1. Проект Автономные системы освещения навозобновляемых природных ресурсах Автор проекта: Данилов Е.С.
  2. 2. Постановка задачи Частой проблемой в темное время суток на отдалённых отцивилизации участках земли становится недостаток освещения. Поразным причинам парой невозможно провести линии электропередачк отдельным районам, и по этому я предлагаю для освещениятруднодоступных мест, так же заповедных мест, использоватьавтономные системы на возобновляемых природных ресурсах.Система должна быть функциональной, качественной, дешевой,мобильной (на сколько это возможно).
  3. 3. Общий вид и описание Система представляет собой известный намфонарь уличного освещения имеющий ряддоработок. Что бы обеспечить автономность фонарьоборудован солнечной батареей и ветрогенератором.Полученная электроэнергия накапливается ваккумуляторной батарее.
  4. 4. СтолбВ первое время я допускаювозможность использованияготовых столбов (таких, которыеиспользуют для обычных,централизованных системосвещения). Их цена колебливблизи 500 у.е за штуку.
  5. 5. Столб∗ На рынке представлены 2 типа столбов, железобетонные и произведённые из оцинкованной стали. К ним дополнительно предложены светильники. Я склоняюсь к выбору стальных столбов из-за их относительной лёгкости и простоты монтажа (это касается столбов установленных на фланце)
  6. 6. Источники питанияСолнечная батарея достаточноймощности и невысокой стоимости (2у.е. за 1 Вт)
  7. 7. Солнечная батарея∗ Солнечных панель BCT10W-12V∗ Номер модели: BCT10W-12V Кремний поликристаллический материал Размер: 351mm x 291mm x 17mm Количество элементов: 36 Максимум Мощность: 10 Вт TPT Krempel, Германия∗ Способность поставки: 30000 кВт в год∗ Электрические характеристики BCT10W-12V∗ Максимальная мощность на STC (Pmax): 10W Оптимальное рабочее напряжение (Vmp): 17.2V Оптимальный рабочий ток (Imp): 0.58A Напряжение холостого хода (Voc): 21.6V Ток короткого замыкания (Isc): 0.68A Ток короткого замыкания температурный коэффициент: (0,065 ± 0,015)% / ° C Напряжение холостого хода температурного коэффициента: - (80 ± 10) мВ / ° C Пик температурного коэффициента мощности: - (0,5 ± 0,05)% / ° C NOCT (воздуха 20 ° C; ВС 0.8kw / м ветер 1 м / с)47 ± 2 ° C Рабочая температура: -40 ° C до 85 ° C Максимальное напряжение системы: 600 В DC Мощность толерантности:± 3%∗ Поставщик предлагает панели BCT мощностями 20w, 30w, 40w, 150w и 200W
  8. 8. Источники питанияВетрогенератор целесообразнееразработать самостоятельно. Дляэтого необходим генератор, которыйможно закупить и корпус с лопастями– их и нужно разработать на данныймомент. «Ветряк» должен бытьфлюгером и сам поворачиваться поветру, для этого его необходимоснабдить хвостовым оперением.Полученная энергия накапливается ваккумуляторе 12V 9Ah. (мощностиаккумулятора достаточно для питаниялампы 30W всю ночь)
  9. 9. Контролер зарядки для солнечной батареи и ветрогенератора Для контроля за зарядкой аккумуляторной батареи необходимо использовать специальный контролер. Я приведу в пример простейший из мной найденных. Контроллер заряда Ep Solar LS0512 5AХарактеристики LS0512Тип контроллера 12ВНапряжениеМакс. ток на входе 5AМакс. ток нагрузки 5AМакс. собственное потребление <6 мАНапряжение подзарядки (float) 13.8ВНапряжение форсированного заряда (1 час) 14.4ВТочка повторного подключения нагрузки 12,6ВТочка защитного отключения при разряде 11,1ВРабочая температура -35°С…+55°СРазмер терминалов (сечение проводов) 2,5 мм2Класс защиты IP30Вес 50 гРазмеры 97*66*25 мм
  10. 10. ЛампаLED !!!∗Технические данные:∗Сеть: AC180-240V/90-130V 50-60HZ,∗Размер: 275MM*95MM∗Угол освещения: 120 градусов,∗Потребления тока: 28W,∗Яркость: 2800 люм.∗Световая тональность: Белая натуральная, 6500К∗Эквивалент: 300 W лампы накаливания∗Условия: -40С + 50С, IP67, влажность 99%, ударостойкость 50Дж,корозииность к кислотам O3/C4 >75%∗Срок жизни: 23 года∗Комплектность: Лампа LED с Трансформатором в одномударостойком корпусе.∗Площадь освещения: высота столба до 5м, шаг 15-20м∗Цоколь: E40, Aluminum PCB∗Гарантия: 36 месяцев
  11. 11. ЛампаLed лампа при своей стоимостиимеет потребление в 10 разменьше, нежели аналогичные посветовой мощности натриевыелампы. Срок службы LED лампы в40 раз превышает срок службыобычной натриевой лампы.Очевидно, что для использованияв моей системе я остановилсяименно на данном типе ламп.
  12. 12. Преобразователь тока Для питания лампы фонаря необходим напряжение 220v, однакоаккумуляторная батарея даёт напряжение 12v. Данную проблему я решилпутём внедрения в цепь преобразователя напряжения Gembird EG-PWC-001 12V->220V 150W, или аналогичных ему. Можно даже менее мощный.
  13. 13. Система включения-выключения Для самоорганизациисистемы необходимо использоватьдатчик включения-выключения. Онпредставляет собойсветочувствительный автомат идатчик освещенности. К примеруAZH-S Плюс, AZH-106 и других.
  14. 14. ЭнергопотреблениеЧисло часов темного временисуток в нашей широтеприблизительно: 4400чТариф за электроэнергию дляфизических лиц: 295 бел.руб=0.034$ за 1КВтПри использовании обычныхфонарей с натриевымилампами 330Wэлектропотребления, за год:50$В автономной системе расходана оплату электроэнергии нет,причем замена ламп в обычныхфонарях производится порядка2-х раз в год, в то время как LEDлампы перегорают реже, итребуют замены раз в 20 лет(по заявлению производителя).
  15. 15. Сопоставление стоимости Комплектация Обычная Автономная осветительная система, система, стоимость в $ стоимость в $Стоимость стальной (покрытие: холодный 590цинк) опоры освещения высотой от уровняземли 7мСветильник 30Лампа 4 110Солнечные панели 0 60Ветрогенератор 0 100Аккумулятор 0 25Система контроля (преобразователь, 0 85контролер зарядки, датчик)Итого для 1-го столбов : 624 1000
  16. 16. Расходы на установку и эксплуатацию Статьи расхода Обычная Автономная осветительная система, система, стоимость в $ стоимость в $ Подводка электричества 850 0 Установка (за сутки работы) 400Расходы на энергопотребление за 1 год 1 50 0 фонаря Расходы на замену ламп за 1 год 8 0 Общий расход на установку и 8000 10400 содержание за первый год для 10 фонарей: Общий расход на установку и 10000 10400 содержание за 5 первых лет для 10 фонарей:
  17. 17. Стоимость Исходя из данных таблицы легко подсчитать, что фонарьпредложенный мной по отношению к повсеместно устанавливаемым окупитсячерез 6 лет. Я не исключаю расходов на тех. обслуживание.Ресурс генератора 200 000 часовРесурс лампы более 20 летРесурс солнечной батареи свыше 30 летРесурс аккумулятора 1500 циклов зарядки – разрядки -> 28 лет при 7-дневномцикле. Для сравнения хочу отметить, что цены на западные аналоги:Система с солнечной батареей 500-3000$Система с ветрогенератором на вертикальной оси 3000 – 9000$Система с солнечной батареей и ветрогенератором 1300-15000$
  18. 18. ОбоснованиеДанная система имеет плюсы такие как:∗Автономность∗Независимость от добываемых источников энергии∗На столб могут устанавливаться разное оборудование∗МобильностьСистема имеет и минусы:∗Дороговизна комплектующих∗Более низкая вандалоустойчевость (по сравнению с классическими фонарями)∗Плохая конкурентоспособность в электрифицированной местности.
  19. 19. Вывод Автономная система освещения может быть создана при затратесравнительно небольших средств если большую часть еёкомплектующих разработать, а не закупать. Для данной системынесомненно есть применение: труднодоступные участки, где нетвозможности прокладывать ЛЭП или подземный кабель, осветительныеконструкции в заповедных зонах (там где нельзя «копать»), вместофонаря могут устанавливаться системы видеонаблюдения и контроля запожароопасной ситуацией, светофоры на отдалённых участках дорог,подсветка рекламных щитов и т.д.
  20. 20. Спасибо за внимание!

×