A napelemes kandeláber működése egyszerű alapelvre épül: nappal a napelem villamos energiát termel és akkumulátorban tárolja, este pedig ebből az energiából működik a LED-világítás. Mivel a rendszernek nincs szüksége folyamatos hálózati tápellátásra, olyan területeken is kialakítható kültéri világítás, ahol a villamos hálózat kiépítése nehéz, költséges vagy egyáltalán nem áll rendelkezésre.
Ez azonban nem jelenti azt, hogy minden kültéri világítási feladatra automatikusan a solar megoldás a legjobb. A megfelelő rendszerhez figyelembe kell venni a helyszínt, a világítási igényt, az üzemidőt, a napelem tájolását, az akkumulátor kapacitását és a várható időjárási körülményeket is.
Hogyan működik a napelemes kandeláber?
A napelemes kandeláber működése négy fő elem együttműködésén alapul:
- napelem,
- akkumulátor,
- töltés- és világításvezérlés,
- LED-lámpatest.
Napközben a napelem által termelt villamos energia a töltésvezérlőn keresztül az akkumulátorba kerül. Sötétedés után a rendszer automatikusan bekapcsolja a LED-lámpatestet, amely az eltárolt energiát használja fel.
A Green Plan LED-Solar kandelábereinél az akkumulátorokat a földbe telepített oszlopvasalatban, szigetelt tartókeretben helyezik el. A kialakítás célja többek között az akkumulátort érő szélsőséges hőmérséklet-változások hatásának mérséklése.
Automatikusan bekapcsol a napelemes kandeláber este?
Igen. A megfelelően beállított rendszer a rendelkezésre álló fényviszonyok és a programozott vezérlés alapján automatikusan működhet, így nincs szükség napi kézi kapcsolásra.
A vezérlés ennél többre is képes lehet: a Greenplan rendszerében egy világítási cikluson belül különböző fényerőszintek programozhatók. Például az esti aktív időszakban magasabb, éjszaka pedig alacsonyabb teljesítmény állítható be.
Ez azért fontos, mert a korszerű kültéri világításnál nem feltétlenül az a cél, hogy egész éjszaka maximális fényerővel működjön minden lámpatest.
Kell áramhálózat a napelemes kandeláberhez?
Nem, a napelemes kandeláber egyik legfontosabb tulajdonsága éppen a hálózatfüggetlen működés.
A rendszer saját maga termeli meg a működéséhez szükséges villamos energiát, ezért nincs szükség folyamatos hálózati táplálásra. A Green Plan LED-Solar megoldásainál hálózati csatlakozás sem szükséges.
Ez különösen ott jelenthet előnyt, ahol a hagyományos közvilágítás kiépítéséhez:
- hosszú kábelnyomvonalat kellene létesíteni,
- jelentős földmunkára lenne szükség,
- burkolatot kellene megbontani,
- távoli hálózati csatlakozási pont áll rendelkezésre,
- vagy egyáltalán nincs villamosenergia-hálózat.
Az amerikai energiaügyi minisztérium szakmai útmutatója is kiemeli, hogy a napelemes tér- és közvilágítás különösen olyan helyzetekben lehet műszakilag és gazdaságilag érdekes, ahol a villamos hálózathoz történő csatlakozás nehéz vagy költséges.
Hol érdemes napelemes kandelábert használni?
A hálózatfüggetlen kialakítás miatt a napelemes kandeláber nem kizárólag hagyományos közvilágítási feladatokra használható.
Jó megoldás lehet például:
- parkokban és köztereken,
- játszótereken,
- fitneszparkokban,
- kerékpárutak mellett,
- gyalogos útvonalakon,
- parkolókban,
- buszmegállóknál,
- temetőkben,
- üdülő- és rekreációs területeken,
- ipari telephelyeken,
- mezőgazdasági területeken,
- bekötőutakon,
- olyan új fejlesztéseknél, ahol még nincs kiépített elektromos infrastruktúra.
A döntésnél azonban nemcsak azt kell megvizsgálni, hogy van-e hálózat, hanem azt is, hogy az adott területen milyen világítási feladatot kell megoldani.
Jó megoldás lehet-e parkoló vagy ipari telephely megvilágítására?
Igen, de megfelelő világítástechnikai méretezés szükséges.
Egy parkoló, gyalogút vagy ipari terület esetében nem elegendő pusztán meghatározni, hogy hány kandelábert szeretnénk elhelyezni. Figyelembe kell venni többek között a szükséges megvilágítási szintet, az egyenletességet, az oszlopok távolságát, a fényeloszlást és a káprázás korlátozását.
A jó kültéri világítás nem attól jó, hogy minél több fényt állítunk elő, hanem attól, hogy ott és akkor biztosít megfelelő fényt, ahol szükség van rá.
Működik a napelemes kandeláber borús időben is?
Igen, megfelelően méretezett akkumulátorral a rendszer akkor is képes működni, amikor több napon keresztül korlátozott a napelemes energiatermelés.
Ezt nevezzük a rendszer autonómiájának.
A Greenplan jelenlegi termékadatai szerint teljesen feltöltött állapotból, napi 12 órás működés mellett a LED-Solar kandeláber 8–10 napos működésre is képes töltés nélkül. Ez azonban nem általános szabály minden napelemes lámpára.
A tényleges autonómiát befolyásolja:
- az akkumulátor kapacitása,
- a LED-lámpatest teljesítménye,
- az éjszakai üzemidő,
- a programozott fényerő,
- a napelem teljesítménye,
- a helyszín napsugárzási adottságai,
- az évszak,
- valamint az akkumulátor aktuális állapota.
Ezért a rendszer méretezésének nem egy átlagos nyári napból, hanem a kedvezőtlenebb időszakokból is ki kell indulnia.
Mennyi ideig világít egy napelemes kandeláber éjszaka?
Az üzemidő programozható, ezért nem szükséges minden helyszínen ugyanazt a működési profilt alkalmazni.
Egy játszótér vagy park például este 18 és 23 óra között lehet intenzíven használt, hajnalban viszont lényegesen kisebb fényigény jelentkezhet.
Ilyen esetben a rendszer például:
sötétedéskor magasabb fényerővel indulhat → késő éjszaka visszaszabályozható → szükség esetén hajnalban ismét magasabb teljesítményre válthat.
A Green Plan LED-Solar rendszer programozható vezérlése lehetővé teszi az ilyen, időszakonként eltérő fényerő-beállítást. Ennek nemcsak energetikai jelentősége van.
Miért fontos a szabályozható fényerő a kültéri világításban?
A modern kültéri világítás egyik alapelve, hogy csak annyi fényt használjunk, amennyire ténylegesen szükség van.
A DarkSky International és az Illuminating Engineering Society közösen megfogalmazott felelős kültéri világítási alapelvei szerint a jó világítás:
- szükséges célt szolgál,
- oda irányítja a fényt, ahol arra szükség van,
- nem világít erősebben a szükségesnél,
- szabályozható és csak akkor működik, amikor szükséges,
- lehetőség szerint megfelelően meleg színhőmérsékletet alkalmaz.
Ez nagyon jól illeszkedik a programozható napelemes világítás logikájához.
Egy kisebb éjszakai forgalmú területen például nincs feltétlenül szükség ugyanarra a fényteljesítményre hajnali három órakor, mint este nyolckor. A fényerő megfelelő szabályozása így egyszerre növelheti az energia-tartalékot és csökkentheti a szükségtelen éjszakai megvilágítást.
Mekkora teljesítményű napelemes kandeláberre van szükség?
A megfelelő teljesítmény nem pusztán a megvilágítandó terület méretétől függ.
A Greenplan jelenlegi kínálatában a különböző LED-Solar kandeláber-típusok többek között 10 W, 15 W, 18 W, 20 W és 30 W teljesítményű kivitelben érhetők el, egyes típusok dupla lámpatesttel is.
A megfelelő változat kiválasztásánál azonban vizsgálni kell:
- mit kell megvilágítani,
- mekkora területet kell lefedni,
- milyen magasságban lesz a lámpatest,
- mekkora oszloptávolság alkalmazható,
- milyen fényeloszlás szükséges,
- mennyi ideig kell működnie a rendszernek,
- és milyen fényerőszabályozási profil alkalmazható.
Ezért a „hány wattos lámpa kell?” kérdés önmagában kevés.
A megfelelő napelemes kandelábert világítási feladatra kell méretezni, nem pusztán wattértékre.
Mikor éri meg napelemes kandelábert választani?
Általában akkor érdemes komolyan megvizsgálni ezt a megoldást, amikor a kültéri világítás kialakításának jelentős részét nem maga a lámpatest, hanem a hálózati infrastruktúra kiépítése nehezítené vagy drágítaná.
Tipikus helyzet lehet, amikor:
- távol van a villamos hálózat,
- hosszú kábelezésre lenne szükség,
- jelentős földmunkával járna a kiépítés,
- meglévő burkolatot kellene feltörni,
- gyorsan szeretnénk új világítási pontot kialakítani,
- vagy egy elszigetelt helyszínt kell megvilágítani.
Ugyanakkor ahol már rendelkezésre áll megfelelő villamos infrastruktúra, nagy és állandó világítási teljesítmény szükséges, vagy az adott terület speciális követelményeket támaszt, a hálózati megoldás lehet indokoltabb.
Nincs minden helyszínre automatikusan jobb technológia. A beruházási költséget, a hálózatépítést, az üzemeltetést és a világítási igényt együtt érdemes összehasonlítani.
Kell engedély napelemes kandeláber telepítéséhez?
A hálózatfüggetlen napelemes kandeláberhez nincs szükség villamosenergia-hálózati csatlakozásra, ezért hálózati csatlakozási eljárás sem szükséges úgy, mint egy hálózatról táplált új világítási pontnál.
Ez azonban nem jelenti azt, hogy minden helyszínen minden egyéb hatósági vagy tulajdonosi előírás nélkül telepíthető.
Közterület, út, önkormányzati terület, védett környezet vagy speciális létesítmény esetén az adott projektre vonatkozó helyi, építésügyi, közútkezelői vagy egyéb követelményeket külön kell ellenőrizni.
Milyen karbantartást igényel egy solar kandeláber?
A napelemes kandeláber hálózati villamos energiát nem fogyaszt, de nem teljesen karbantartás nélküli berendezés.
Hosszú távon érdemes ellenőrizni:
- a napelem tisztaságát és állapotát,
- az akkumulátor állapotát,
- a vezérlést,
- a LED-lámpatestet,
- az oszlopot és a szerkezeti elemeket,
- valamint a környező növényzet esetleges árnyékolását.
Akár öt év költségmentes üzemelési időszakot mondunk a rendszerhez, de a tényleges élettartam és a szükséges karbantartás az alkalmazástól és az egyes komponensek állapotától is függ.
Miért nem csak egy „napelem + lámpa” a napelemes kandeláber?
Mert a rendszer működőképességét az elemek együttes méretezése határozza meg.
Egy nagyobb napelem önmagában nem old meg mindent. Egy nagyobb akkumulátor sem. És egy kisebb fogyasztású LED sem garantál megfelelő megvilágítást.
A jó rendszerben össze kell hangolni:
napelemes termelés + energiatárolás + LED-lámpatest + világítástechnika + vezérlés + helyszíni adottságok.
Ez különösen fontos Magyarországon, ahol a nyári és téli napsugárzási viszonyok, valamint az éjszakák hossza között jelentős különbség van.
Mire figyeljen napelemes kandeláber választásakor?
Egy ajánlat összehasonlításakor nem érdemes kizárólag a lámpatest teljesítményét vagy az árat nézni.
Érdemes rákérdezni:
- milyen világítástechnikai eredményt biztosít a rendszer;
- mekkora az akkumulátor tényleges használható kapacitása;
- hány nap autonómiával tervezték;
- hogyan történik a fényerő szabályozása;
- milyen időjárási feltételekre méretezték;
- hol helyezkedik el az akkumulátor;
- milyen karbantartási igénnyel kell számolni;
- milyen referenciák állnak rendelkezésre hasonló helyszínekről.
A Green Plan Energy évente több mint 500 LED-Solar kandelábert gyárt és telepít, a termékpalettán pedig több különböző egy- és kétkaros konstrukció szerepel.
Napelemes kandeláber vagy hálózati világítás?
A döntést nem önmagában az energiaforrás alapján érdemes meghozni.
Ha a hálózat már közvetlenül rendelkezésre áll, a hálózati LED-világítás lehet egyszerű megoldás.
Ha azonban új hálózatot, kábelnyomvonalat és jelentős földmunkát kellene kialakítani, a napelemes kandeláber működése hálózattól független alternatívát adhat, amelyet érdemes már a projekt kezdetén összevetni a hagyományos kialakítással. Az amerikai energiaügyi minisztérium útmutatója is ezt a gazdasági logikát emeli ki a napelemes térvilágítás lehetséges alkalmazási területeinél.
A kérdés tehát nem feltétlenül az, hogy:
„Solar vagy hálózati?”
Hanem inkább:
„Az adott helyszínen melyik rendszerrel lehet megfelelő világítást, ésszerű beruházási költséget és hosszú távon üzembiztos működést kialakítani?”
A Green Plan Energy Kft. a LED-Solar kandeláberek tervezését, gyártását és telepítését is végzi. A rendszer az adott helyszínhez és világítási feladathoz igazítható, ezért új beruházás előtt érdemes nemcsak terméket, hanem komplett műszaki megoldást választani.
Olyan területet szeretne megvilágítani, ahol nincs kiépített elektromos hálózat?
A helyszín és a világítási igény alapján meghatározható, hogy a napelemes kandeláber megfelelő megoldást jelent-e, és milyen kialakítás szükséges az adott projekthez.
Kapcsolódó szakmai forrás
A felelős kültéri világítás kialakításánál érdemes figyelembe venni a DarkSky International és az Illuminating Engineering Society közös alapelveit is: a fényt oda kell irányítani, ahol szükség van rá, megfelelő mennyiségben és lehetőség szerint szabályozott működéssel.
Five Principles for Responsible Outdoor Lighting – DarkSky International
