เสาไฟถนนสูงแค่ไหน? คู่มืออายุการใช้งานและพลังงานแสงอาทิตย์

เสาไฟถนน ไฟถนนกลางแจ้ง และเสาพลังงานแสงอาทิตย์เป็นโครงสร้างพื้นฐานทางกายภาพของระบบไฟสาธารณะและเชิงพาณิชย์ทั่วโลก แต่คำถามทางเทคนิคโดยละเอียดเกี่ยวกับการออกแบบ อายุการใช้งาน ความสูง การติดตั้ง และประสิทธิภาพนั้น ไม่ค่อยได้รับการกล่าวถึงในเชิงลึกที่เข้าถึงได้และใช้งานได้จริง นอกเหนือจากสิ่งพิมพ์ทางวิศวกรรมเฉพาะทาง ไม่ว่าคุณจะเป็นวิศวกรระบบไฟส่องสว่างในเขตเทศบาล นักพัฒนาอสังหาริมทรัพย์ที่ระบุระบบไฟส่องสว่างสำหรับเขตการปกครองใหม่ ผู้จัดการสิ่งอำนวยความสะดวกที่รับผิดชอบเครือข่ายเสาไฟฟ้าที่มีอยู่ หรือผู้ติดตั้งที่เตรียมใช้งานระบบไฟส่องสว่างพลังงานแสงอาทิตย์ใหม่ คำตอบสำหรับคำถามต่างๆ เช่น เสาไฟถนนมีอายุการใช้งานเท่าไร ไฟถนนสูงแค่ไหน เสาไฟสูงแค่ไหน ไฟถนนทำงานอย่างไร และมุมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนเสาไฟฟ้าโซลาร์ล้วนเป็นพื้นฐานในการตัดสินใจที่ดีและบรรลุประสิทธิภาพของระบบในระยะยาว

คำตอบโดยตรงสำหรับคำถามหลักเหล่านี้มีดังนี้ อายุการใช้งานของเสาไฟถนนขึ้นอยู่กับวัสดุและสภาพแวดล้อม แต่โดยทั่วไปคือ 25 ถึง 50 ปีสำหรับเสาเหล็กที่มีการป้องกันการกัดกร่อนที่เหมาะสม 50 ถึง 80 ปีหรือมากกว่าสำหรับเสาคอนกรีต และ 20 ถึง 30 ปีสำหรับเสาอลูมิเนียมในสภาวะมาตรฐาน ความสูงของไฟถนนขึ้นอยู่กับประเภทของถนน: 5 ถึง 6 เมตรสำหรับทางเดินเท้า 8 ถึง 12 เมตรสำหรับถนนสะสม และ 12 ถึง 20 เมตรสำหรับถนนสายหลัก เสาไฟสำหรับการใช้งานในที่จอดรถ สวนสาธารณะ และภูมิทัศน์เชิงพาณิชย์มีความสูงตั้งแต่ 4 ถึง 10 เมตร ขึ้นอยู่กับพื้นที่ครอบคลุมและข้อกำหนดด้านความสวยงาม การติดตั้งไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์เกี่ยวข้องกับกระบวนการประเมินสถานที่ การเตรียมฐานราก การตั้งเสา และการว่าจ้างแผงและโคมไฟอย่างเป็นระบบ ซึ่งใช้เวลา 2 ถึง 4 ชั่วโมงต่อเสาสำหรับผู้ติดตั้งที่มีประสบการณ์ โดยทั่วไปมุมเอียงของแผงโซลาร์เซลล์บนเสาสุริยะจะตั้งค่าเท่ากับละติจูดทางภูมิศาสตร์ของสถานที่ติดตั้งบวกหรือลบ 5 ถึง 15 องศา ขึ้นอยู่กับลำดับความสำคัญด้านพลังงานตามฤดูกาล มุมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเอาท์พุตแผงโซลาร์เซลล์คือมุมละติจูดที่ตรงกันสำหรับประสิทธิภาพที่สมดุลตลอดทั้งปี หรือละติจูดบวก 10 ถึง 15 องศาสำหรับการติดตั้งที่มีลำดับความสำคัญในฤดูหนาวในสภาพอากาศเขตอบอุ่น และวิธีการทำงานของไฟถนนนั้นเกี่ยวข้องกับการโต้ตอบของแหล่งพลังงาน ตาแมวหรือตัวควบคุมอัจฉริยะ วงจรขับ และ LED หรือแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ ที่ร่วมกันผลิตไฟส่องสว่างตามกำหนดเวลาที่เชื่อถือได้ บทความนี้ครอบคลุมคำถามเหล่านี้ทั้งหมดในเชิงลึกด้านเทคนิคทั้งหมด

เสาไฟถนนมีอายุการใช้งานเท่าใด: วัสดุ การกัดกร่อน และอายุการใช้งาน

คำถามของ อายุการใช้งานของเสาไฟถนนคือเท่าไร ไม่มีคำตอบเดียว เนื่องจากอายุการใช้งานของเสาถูกกำหนดโดยการผสมผสานระหว่างวัสดุของเสา การรักษาเชิงป้องกัน การสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม คุณภาพการบำรุงรักษา และประวัติการโหลดของโครงสร้าง เสาไฟถนน ที่ได้รับการตรวจสอบ ทาสีใหม่ หรือเคลือบใหม่เป็นประจำเมื่อพื้นผิวป้องกันเสื่อมสภาพ และไม่ได้รับผลกระทบจากยานพาหนะกระแทกหรือลมแรง มักจะเกินอายุการใช้งานที่ออกแบบไว้เป็นประจำ ในขณะที่เสาในบริเวณชายฝั่งทะเล ความชื้นสูง หรือสภาพแวดล้อมถนนเค็มจัดที่ได้รับการบำรุงรักษาไม่เพียงพอสามารถแสดงการเสื่อมสภาพของโครงสร้างภายใน 10 ถึง 15 ปีของการติดตั้ง

เสาไฟถนนแบบเหล็ก: อายุการใช้งานและการจัดการการกัดกร่อน

เหล็กเป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเสาไฟถนนในประเทศส่วนใหญ่ โดยมีมูลค่าจากอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่สูง ความง่ายในการผลิต และความสามารถในการได้รูปทรงและความสูงแบบหน้าตัดที่หลากหลายผ่านกระบวนการผลิตมาตรฐาน เสาเหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (โดยที่เหล็กถูกจุ่มลงในสังกะสีหลอมเหลวเพื่อสร้างการเคลือบสังกะสีที่เชื่อมด้วยโลหะ) แสดงถึงข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับการใช้งานในเขตเทศบาลส่วนใหญ่ โดยการเคลือบสังกะสีจะช่วยป้องกันแคโทดกับเหล็กที่อยู่ด้านล่าง แม้ว่าการเคลือบจะมีรอยขีดข่วนหรือเสียหายก็ตาม เสาไฟถนนเหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนที่มีความหนาเคลือบสังกะสีเพียงพอ (โดยทั่วไปโดยเฉลี่ย 85 ไมครอนสำหรับเสาในข้อกำหนด ASTM A123 เกรด 45) มีอายุการใช้งาน 25 ถึง 50 ปีในสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช่ชายฝั่งภายในประเทศ โดยลดลงเหลือ 15 ถึง 30 ปีในเขตชายฝั่งทะเลที่มีการพ่นเกลือเป็นประจำ และอาจต่ำกว่า 20 ปีในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมหรือทางทะเลที่มีความรุนแรงสูงโดยไม่มีการเคลือบป้องกันเสริม

กลไกความล้มเหลวหลักของเสาไฟถนนที่เป็นเหล็กคือการกัดกร่อนที่ฐานของเสา ในบริเวณที่อยู่เหนือพื้นดิน 300 มม. และต่ำกว่าพื้นผิวดิน 300 มม. ซึ่งสภาพเปียกและแห้งสลับกัน เคมีของดิน และรอยแยกระหว่างเสากับฐานรากคอนกรีต ทำให้เกิดสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนที่รุนแรงเป็นพิเศษ นี่คือเหตุผลว่าทำไมการตรวจสอบฐาน การทำความสะอาด และการเคลือบเสาเหล็กเป็นประจำจึงเป็นกิจกรรมการบำรุงรักษาที่สำคัญที่สุดในการยืดอายุการใช้งาน ความล้มเหลวของเสาจำนวนมากที่เกิดจากอายุนั้น แท้จริงแล้วคือความล้มเหลวที่เกิดจากการกัดกร่อนของฐานที่ไม่ผ่านการบำบัด ซึ่งเกิดขึ้นนานกว่า 10 ถึง 20 ปี ในขณะที่ส่วนเหนือพื้นดินของเสาดูเหมือนมีโครงสร้างที่แข็งแรง

เสาไฟถนนคอนกรีต: ความทนทานและอายุการใช้งานยาวนาน

เสาไฟถนนคอนกรีตอัดแรงหรือคอนกรีตเสริมเหล็กมีอายุการใช้งานยาวนานที่สุดเมื่อเทียบกับวัสดุเสาทั่วไป โดยมีเสาคอนกรีตที่สร้างขึ้นอย่างดีในสภาพแวดล้อมที่ไม่รุนแรง โดยให้บริการเป็นประจำ 50 ถึง 80 ปีโดยไม่มีการเสื่อมสภาพของโครงสร้างอย่างมีนัยสำคัญ ความต้านทานการกัดกร่อนของเสาคอนกรีตในดินและสภาวะปกตินั้นไม่จำกัดจากจุดยืนทางโครงสร้าง เนื่องจากเมทริกซ์คอนกรีตไม่อยู่ภายใต้การกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าที่จำกัดอายุการใช้งานของเสาเหล็ก ข้อกังวลหลักด้านความทนทานในระยะยาวสำหรับเสาคอนกรีตคือการกัดกร่อนของเหล็กเสริมที่เกิดจากการแทรกซึมของคลอไรด์จากเกลือถนนหรือสเปรย์ในทะเล ซึ่งอาจทำให้เกิดการแตกร้าวและการหลุดร่อนของแผ่นคอนกรีตเหนือเหล็กเสริมแรงหลังจากผ่านไป 20 ถึง 40 ปีในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ในสภาพอากาศเขตร้อนที่มีความเข้มของรังสีอัลตราไวโอเลตสูงและวงจรแห้งแบบเปียกบ่อยครั้ง เสาคอนกรีตปั่นที่มีคอนกรีตอัดแน่นแน่นดีและมีสิ่งปกคลุมเพียงพอสำหรับการเสริมแรง (ขั้นต่ำ 25 มม. ในสภาพแวดล้อมที่ไม่รุนแรง 40 มม. ในเขตทะเล) แสดงให้เห็นอายุการใช้งาน 50 ปีขึ้นไปอย่างสม่ำเสมอ โดยมีการบำรุงรักษาน้อยที่สุด นอกเหนือจากการล้างเป็นระยะเพื่อขจัดคราบบนพื้นผิว

เสาไฟถนนอะลูมิเนียม: น้ำหนักเบาและมีอายุการใช้งานปานกลาง

เสาไฟถนนอลูมิเนียมอัลลอยด์ ได้รับการระบุไว้ในการใช้งานภูมิทัศน์ทางสถาปัตยกรรมและเชิงพาณิชย์ โดยที่อลูมิเนียมน้ำหนักเบาทำให้การติดตั้งง่ายขึ้น และในกรณีที่การเคลือบอะโนไดซ์ตามธรรมชาติหรือเคลือบด้วยผงให้รูปลักษณ์ที่ยอมรับได้พร้อมการบำรุงรักษาน้อยที่สุด โดยทั่วไปอายุการใช้งานของเสาอลูมิเนียมจะอยู่ที่ 20 ถึง 30 ปีในสภาพแวดล้อมมาตรฐาน โดยกลไกการย่อยสลายหลักคือการออกซิเดชันที่พื้นผิวและการเกิดรูพรุนในสภาพแวดล้อมชายฝั่งทะเลที่มีคลอไรด์อุดมสมบูรณ์ แทนที่จะเป็นการกัดกร่อนผ่านผนังที่ส่งผลต่อเหล็ก ความแข็งแรงทางกลของอลูมิเนียมต่ำกว่าเหล็กที่น้ำหนักเท่ากัน ทำให้โดยทั่วไปเสาอลูมิเนียมเหมาะสำหรับการใช้งานไฟถนนกลางแจ้งที่มีความสูงต่ำกว่า (ต่ำกว่า 10 เมตร) แทนที่จะเป็นเสาไฟถนนเสาสูงที่รับน้ำหนักสูงกว่าซึ่งใช้บนถนนสายหลัก

การตรวจสอบและยืดอายุการใช้งานของเสา

ไม่ว่าเสาไฟชนิดใดก็ตาม การดำเนินการที่มีประสิทธิภาพสูงสุดเพียงอย่างเดียวในการเพิ่มอายุขัยของเสาไฟถนนคือการตรวจสอบอย่างเป็นระบบเป็นประจำ แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในอุตสาหกรรม ซึ่งสะท้อนให้เห็นในมาตรฐาน เช่น ANSI/NAAMM MH 26 แนะนำให้ตรวจสอบเสาไฟถนนด้วยสายตาทุกๆ 1 ถึง 2 ปี และการประเมินความสมบูรณ์ของโครงสร้างทุกๆ 5 ปีสำหรับเสาที่มีอายุมากกว่า 25 ปี การตรวจสอบควรประเมินเป็นพิเศษ: สภาพการกัดกร่อนที่ฐาน (โดยใช้การทดสอบการพันโซ่หรือค้อนทุบเพื่อตรวจจับการกัดกร่อนของผนังกลวงในเสาเหล็ก) ความสมบูรณ์ของสลักเกลียวและฐานราก สภาพฝาครอบรูมือและการปิดผนึก สัญญาณใดๆ ของการบิดเบือนการกระแทกของยานพาหนะ และสภาพแขนยึดโคมไฟ เสาที่แสดงการสูญเสียพื้นที่หน้าตัดมากกว่าร้อยละ 10 ที่โซนฐานวิกฤติควรได้รับการกำหนดเวลาให้เปลี่ยนใหม่ โดยไม่คำนึงถึงรูปลักษณ์ภายนอกที่มองเห็นได้

ไฟถนนสูงแค่ไหนและเสาไฟสูงแค่ไหน: มาตรฐานความสูงตามการใช้งาน

ความสูงของก เสาไฟถนน หรือ ไฟถนนกลางแจ้ง การติดตั้งเป็นหนึ่งในตัวแปรการออกแบบหลักในโครงการไฟส่องสว่างถนนใดๆ เนื่องจากจะกำหนดพื้นที่ส่องสว่างต่อเสาโดยตรง ความสม่ำเสมอของความสว่างทั่วพื้นผิวถนน กำลังส่องสว่างที่ต้องการของโคมไฟ และการรับน้ำหนักของโครงสร้างบนเสาจากลมและน้ำหนักของโคมไฟ ไม่มีคำตอบเดียวสำหรับความสูงของไฟถนน เนื่องจากความสูงที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับประเภทของถนน ระดับความสว่างที่ต้องการ ระยะห่างระหว่างเสาที่ใช้ และประเภทของการกระจายโคมไฟที่ใช้

ความสูงมาตรฐานสำหรับเสาไฟถนนโดยจำแนกประเภทถนนและไซต์งาน

ความสูงของเสาส่งผลต่อประสิทธิภาพการส่องสว่างอย่างไร

ความสัมพันธ์ระหว่างความสูงของเสาไฟถนนกับความสว่างบนพื้นผิวถนนเป็นไปตามกฎกำลังสองผกผันของการส่องสว่าง: การเพิ่มความสูงในการติดตั้งเป็นสองเท่าจะช่วยลดความสว่างตรงใต้เสาให้เหลือหนึ่งในสี่ของค่าก่อนหน้า แต่จะเพิ่มพื้นที่ที่ส่องสว่างที่ระดับลักซ์ที่กำหนด ความสัมพันธ์นี้หมายความว่า เสาที่สูงกว่าและมีโคมไฟที่ให้กำลังส่องสว่างสูงกว่าสามารถได้รับความสว่างโดยเฉลี่ยเท่ากันบนพื้นผิวถนนที่มีระยะห่างของเสาที่กว้างกว่า ซึ่งจะช่วยลดจำนวนเสาทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับความยาวถนนที่กำหนด สำหรับถนนรวมทั่วไปที่ออกแบบมาสำหรับความสว่างเฉลี่ย 20 ลักซ์ เสาขนาด 10 เมตรพร้อมโคมไฟ LED 10,000 ลูเมนที่ระยะห่าง 35 เมตร ให้ประสิทธิภาพเทียบเท่ากับเสาขนาด 8 เมตรที่มีโคมไฟ 6,000 ลูเมนที่ระยะห่าง 25 เมตร โดยตัวเลือกที่สูงกว่านั้นต้องใช้เสาน้อยลงประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นจึงลดต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานทางแพ่งลง แม้จะมีต้นทุนเสาและโคมไฟแยกสูงกว่าก็ตาม

การพิจารณาความสูงของเสาสุริยะ

เสาพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับระบบไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์แบบสแตนด์อโลนเพิ่มการพิจารณาการออกแบบความสูงให้เกินกว่าการคำนวณโฟโตเมตริกมาตรฐาน: แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ด้านบนของเสาจะต้องไม่ถูกบังด้วยเสา ต้นไม้ อาคาร หรือสิ่งกีดขวางอื่นๆ ที่อยู่ติดกันในช่วงเวลาที่การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์มีประสิทธิผลมากที่สุด (โดยทั่วไปคือ 9.00 น. ถึง 15.00 น.) สำหรับการติดตั้งเสาสุริยะตามแนวถนนที่แผงหันไปทางทิศใต้ (ในซีกโลกเหนือ) หรือทิศเหนือ (ในซีกโลกใต้) ระยะห่างระหว่างเสาขั้นต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงการแรเงาแผงระหว่างเสาจะขึ้นอยู่กับความสูงของเสาและมุมเอียงของแผงโซลาร์เซลล์ กฎทั่วไปคือ ระยะห่างที่ชัดเจนระหว่างเสาควรมีอย่างน้อย 3 เท่าของความสูงรวมของเสา และระยะยื่นในแนวตั้งของแผงเอียง เพื่อป้องกันบังแสงในสภาพมุมที่มีแสงแดดน้อยในฤดูหนาว

ไฟถนนทำงานอย่างไร: จากแหล่งพลังงานไปจนถึงพื้นผิวถนนที่ส่องสว่าง

การทำความเข้าใจวิธีการทำงานของไฟถนนในระดับระบบ ครอบคลุมการส่งกำลัง กลไกการควบคุม เทคโนโลยีแหล่งกำเนิดแสง และการกระจายแสง ถือเป็นพื้นฐานความรู้ในการระบุ การติดตั้ง และการบำรุงรักษา ไฟถนนกลางแจ้ง อย่างมีประสิทธิภาพ ระบบไฟส่องสว่างถนนสมัยใหม่ ไม่ว่าจะเป็นหน่วย LED ที่ขับเคลื่อนด้วยกริดบนเสาไฟถนนแบบธรรมดาหรือระบบ LED ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์บนเสาพลังงานแสงอาทิตย์ ต่างก็มีสถาปัตยกรรมการทำงานที่เหมือนกันทั้งด้านอินพุต วงจรควบคุม ไดรเวอร์ และแหล่งกำเนิดแสง โดยหลักๆ แล้วมีความแตกต่างกันในเรื่องวิธีการจ่ายพลังงานไปยังขั้นตอนของผู้ขับขี่

ระบบส่งกำลัง

ไฟถนนกลางแจ้งแบบกริดรับกระแสสลับ (โดยทั่วไปคือ 220 ถึง 240 โวลต์ที่ 50 เฮิร์ตซ์ในพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลก หรือ 110 ถึง 120 โวลต์ที่ 60 เฮิร์ตซ์ในอเมริกาเหนือ) ผ่านวงจรเคเบิลใต้ดินที่เชื่อมต่อกับสถานีย่อยหรือจุดจ่ายไฟในพื้นที่ โดยทั่วไปวงจรสายเคเบิลจะเป็นแบบ 3 เฟสสำหรับเครือข่ายขนาดใหญ่ โดยแต่ละขั้วจะเชื่อมต่อเฟสเดียวจากสายกระจาย ซึ่งช่วยให้โหลดมีความสมดุลทั่วทั้งสามเฟส เส้นทางเคเบิลเดินตามแนวเสาและโดยปกติจะฝังไว้ที่ความลึกขั้นต่ำ 450 ถึง 600 มม. ใต้พื้นผิวถนนหรือทางเดินเท้าในท่อร้อยสายหรือข้อกำหนดสายเคเบิลฝังโดยตรงที่ได้รับการอนุมัติสำหรับการใช้งานใต้ดินกลางแจ้ง

เสาสุริยะ รับพลังงานจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ติดตั้งอยู่ที่ด้านบนของเสา ซึ่งสร้างไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ตามสัดส่วนการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบ เอาต์พุต DC นี้ถูกป้อนไปยังตัวควบคุมการชาร์จที่ควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่เพื่อป้องกันการชาร์จไฟเกินและป้องกันแบตเตอรี่จากการคายประจุลึก แบตเตอรี่จะเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ในเวลากลางวันและจ่ายให้กับตัวขับโคมไฟ LED ในระหว่างการทำงานตอนกลางคืน ระบบเสาสุริยะที่ออกแบบมาอย่างดีพร้อมขนาดแผงที่เหมาะสม ความจุของแบตเตอรี่ และกำลังไฟ LED สามารถให้แสงสว่างที่เชื่อถือได้ตลอด 3 ถึง 5 คืนติดต่อกันโดยไม่ต้องใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ทำให้มีประสิทธิภาพในสถานที่ที่เผชิญกับช่วงเวลาที่มีเมฆมากเป็นเวลานานโดยมีลักษณะเฉพาะของสภาพอากาศทางทะเลและเขตอบอุ่น

ระบบควบคุม: ไฟถนนรู้ได้อย่างไรว่าเมื่อใดควรเปิดและปิด

วิธีการควบคุมที่พบบ่อยที่สุดสำหรับ ไฟถนนกลางแจ้ง คือโฟโตเซลล์หรือเซลล์ตาแมว ซึ่งเป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ไวต่อแสงซึ่งติดตั้งอยู่บนหรือใกล้กับโคมไฟที่ใช้วัดความเข้มของแสงโดยรอบ ตาแมวจะเปิดใช้งานวงจรหลอดไฟเมื่อแสงโดยรอบลดลงต่ำกว่าประมาณ 35 ลักซ์ (เทียบเท่ากับสภาวะพลบค่ำ) และจะปิดการทำงานเมื่อแสงโดยรอบเพิ่มขึ้นเกินประมาณ 70 ลักซ์ (เพื่อป้องกันการสั่นที่เกิดจากเมฆบดบังดวงอาทิตย์บางส่วน) ตาแมวเป็นวิธีการควบคุมที่ง่าย เชื่อถือได้ และต้นทุนต่ำ ซึ่งไม่จำเป็นต้องเขียนโปรแกรมหรือเชื่อมต่อเครือข่าย และทำงานโดยอัตโนมัติตราบเท่าที่ยังมีไฟฟ้าอยู่ โฟโตเซลล์มีอายุการใช้งานปกติที่ 10 ถึง 15 ปี และควรเปลี่ยนเมื่อถึงอายุนี้แม้ว่าจะยังใช้งานได้อยู่ก็ตาม เนื่องจากโฟโตเซลล์ที่เสื่อมสภาพซึ่งเปลี่ยนระดับแสงไม่ถูกต้องจะทำให้สิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้า (เปิดไฟทิ้งไว้โดยไม่จำเป็นในช่วงกลางวัน) หรือลดชั่วโมงการส่องสว่าง (ปิดไฟก่อนที่จะมืดสนิท)

นาฬิกาเวลาทางดาราศาสตร์ถูกใช้เป็นวิธีการควบคุมหลักหรือสำรองไปยังโฟโตเซลล์ โดยคำนวณเวลาพระอาทิตย์ตกและพระอาทิตย์ขึ้นที่แน่นอนสำหรับตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ที่ติดตั้งจากพิกัดและวันที่ที่ตั้งโปรแกรมไว้ และสลับวงจรไฟถนนตามเวลาที่คำนวณเหล่านี้ โดยไม่คำนึงถึงสภาพแสงโดยรอบที่เกิดขึ้นจริง การควบคุมอัจฉริยะสมัยใหม่สำหรับไฟถนนกลางแจ้งก้าวไปอีกขั้นโดยใช้การสื่อสารแบบเครือข่าย (โปรโตคอล DALI 2, Zhaga, Zigbee หรือ LoRa) เพื่อให้สามารถตรวจสอบโคมไฟแต่ละดวงและการหรี่แสงจากแพลตฟอร์มการจัดการส่วนกลาง ช่วยให้ประหยัดพลังงานได้ 30 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ผ่านการปรับลดแสงของวงจรในช่วงที่มีการจราจรต่ำในชั่วข้ามคืน

ไดร์เวอร์ LED และแหล่งกำเนิดแสงในระบบไฟถนนสมัยใหม่

ไฟถนนกลางแจ้งสมัยใหม่ใช้แหล่งกำเนิดแสง LED ที่ขับเคลื่อนโดยวงจรขับกระแสคงที่แบบอิเล็กทรอนิกส์ ไดรเวอร์จะแปลงแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย (แหล่งจ่ายไฟหลัก AC สำหรับหน่วยจ่ายไฟแบบกริด แบตเตอรี่ DC สำหรับระบบเสาพลังงานแสงอาทิตย์) ให้เป็นกระแสไฟควบคุมเฉพาะที่กำหนดโดยอาร์เรย์ LED โดยรักษาค่าคงที่กระแสนี้โดยไม่คำนึงถึงความแปรผันของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ และแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าของ LED จะเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ ตัวขับกระแสคงที่เป็นองค์ประกอบที่สำคัญสำหรับอายุการใช้งานของ LED: อาร์เรย์ LED ที่ขับเคลื่อนด้วยกระแสคงที่ที่มีการกระเพื่อมต่ำจะพบกับความเครียดทางความร้อนและไฟฟ้าต่ำกว่า LED ที่เทียบเท่าซึ่งขับเคลื่อนด้วยวงจรที่เรียบง่ายกว่าและมีกระแสกระเพื่อมสูง และโดยทั่วไปคุณภาพของตัวขับจะเป็นปัจจัยหลักของอายุการใช้งานภาคสนามของโคมไฟ LED

โคมไฟถนน LED สมัยใหม่พิกัด 130 ถึง 200 ลูเมนต่อวัตต์ ประหยัดพลังงานได้ 40 ถึง 65 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับโคมไฟโซเดียมความดันสูง (HPS) ที่พวกเขาเปลี่ยน และอายุการใช้งานที่กำหนด 50,000 ถึง 100,000 ชั่วโมงถึง L70 (จุดที่เอาต์พุตลดลงถึง 70 เปอร์เซ็นต์ของค่าเริ่มต้น) คือนานกว่าอายุหลอดไฟ HPS 3 ถึง 6 เท่าอย่างมาก ลดความถี่ในการบำรุงรักษาและต้นทุนของเสาไฟถนนและระบบโคมไฟโดยรวมตลอดระยะเวลาการทำงาน

การติดตั้งไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์: คำแนะนำทีละขั้นตอนโดยสมบูรณ์

การติดตั้งไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์บนเสาพลังงานแสงอาทิตย์เป็นกระบวนการทางเทคนิคที่แตกต่างจากการติดตั้งไฟถนนแบบกริดแบบทั่วไป ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพิจารณาเพิ่มเติมสำหรับการวางแนวแผง การติดตั้งแบตเตอรี่ การตั้งค่าตัวควบคุมการชาร์จ และการทดสอบระบบที่เฉพาะเจาะจงกับสถาปัตยกรรมพลังงานแสงอาทิตย์แบบนอกโครงข่าย กระบวนการติดตั้งอย่างเป็นระบบที่ดำเนินการโดยบุคลากรที่ผ่านการฝึกอบรมจะสร้างระบบที่ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเป็นเวลา 8 ถึง 12 ปีก่อนที่จะต้องมีการเปลี่ยนส่วนประกอบหลัก การติดตั้งที่ดำเนินการไม่ดีอาจส่งผลให้แบตเตอรี่เสียหายก่อนเวลาอันควร ชาร์จไม่เพียงพอ หรือข้อผิดพลาดในการทดสอบการใช้งานที่ยากต่อการวินิจฉัยและแก้ไขหลังจากสร้างเสาแล้ว

การประเมินไซต์ก่อนการติดตั้ง

ก่อนที่งานฐานรากใดๆ จะเริ่มต้นขึ้น สถานที่ตั้งเสาสุริยะแต่ละแห่งที่เสนอจะต้องได้รับการประเมินสำหรับการเข้าถึงพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อยืนยันว่าแผงจะได้รับแสงแดดที่เพียงพอโดยไม่มีสิ่งกีดขวางตลอดทั้งปี การประเมินสถานที่ควรประเมิน:

• การวิเคราะห์การแรเงา: วัตถุใดๆ (อาคาร ต้นไม้ ป้ายโฆษณา เสาที่อยู่ติดกัน) ภายในส่วนโค้ง 30 องศาเหนือเส้นขอบฟ้าในทิศทางที่แผงจะหันหน้าไป ควรสำรวจ และเส้นทางเงาของวัตถุนั้นคำนวณสำหรับมุมดวงอาทิตย์ครีษมายัน ซึ่งแสดงถึงสภาพการแรเงาในกรณีที่แย่ที่สุด แม้แต่การบังแดดบางส่วนในส่วนเล็กๆ ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ก็สามารถลดเอาท์พุตของระบบทั้งหมดได้ 50 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ในการกำหนดค่าแผงที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม เนื่องจากเอฟเฟกต์การบังเงาบนกระแสไฟของสายไฟ
• การสำรวจดิน: ยืนยันความสามารถในการรับน้ำหนักของดินและสภาพพื้นดิน ณ ตำแหน่งเสาที่เสนอ เพื่อกำหนดความลึกและเส้นผ่านศูนย์กลางของฐานรากที่ต้องการ ดินอ่อนหรือมีน้ำขังอาจต้องใช้ฐานรากที่ใหญ่กว่าหรือการติดตั้งเสาเข็มแบบขับเคลื่อนเพื่อให้ได้การยึดฐานเสาที่เพียงพอสำหรับแรงลมที่คาดหวังบนเสาและแผงรวมกัน
• ข้อมูลลมในท้องถิ่น: ระบุความเร็วลมที่ออกแบบสำหรับตำแหน่งการติดตั้งจากมาตรฐานการโหลดลมแห่งชาติที่เกี่ยวข้อง เสาแสงอาทิตย์มีพื้นที่ลมที่มีประสิทธิภาพมากกว่าเสาไฟถนนทั่วไป เนื่องจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์นำเสนอพื้นผิวเรียบที่สำคัญต่อลม ทำให้เกิดช่วงเวลาพลิกคว่ำที่สำคัญที่ฐานเสาซึ่งจะต้องคำนึงถึงในการออกแบบฐานรากและโครงสร้างเสา

การเตรียมฐานรากและการติดตั้งเสา

1. ขุดหลุมฐานราก โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 400 ถึง 600 มม. และลึก 1,000 ถึง 1,500 มม. สำหรับเสาสุริยะมาตรฐานที่มีความสูง 5 ถึง 8 เมตร โดยขยายขนาดตามสัดส่วนสำหรับเสาที่สูงขึ้น ฐานของหลุมควรอยู่ในดินที่มั่นคงและไม่ถูกรบกวน หากพบวัสดุเติมหรือวัสดุอ่อนที่ความลึกที่ต้องการ ให้ขยายรูออกจนกว่าจะถึงพื้นแข็ง
2. ติดตั้งกลุ่มพุกและท่อร้อยสาย วางตำแหน่งโครงยึดสลักเกลียวที่ความสูงและการวางแนวที่ถูกต้องสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมสลักเกลียวของเสาและรูปแบบสลักเกลียว เทชั้นบังคอนกรีตขนาด 100 มม. ที่ฐานของการขุด ตั้งโครงสลักเกลียวให้มีความสูงที่ถูกต้องเหนือเกรดที่เสร็จแล้ว (โดยทั่วไปคือเกลียว 50 ถึง 80 มม. ที่โผล่เหนือระดับแผ่นฐาน) และติดตั้งท่อร้อยสายหรือปลอกเข้าสายเคเบิลที่จำเป็นสำหรับสายเชื่อมต่อแบตเตอรี่จากเสาไปยังกล่องแบตเตอรี่ หากแบตเตอรี่ติดตั้งบนพื้นแทนที่จะติดตั้งเสา
3. เทรากฐานคอนกรีต ใช้คอนกรีตที่มีความแข็งแรงอย่างน้อย C25 (25 MPa) สำหรับการเทฐานราก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคอนกรีตถูกวางโดยไม่มีช่องว่างรอบกรงสลักเกลียวและอัดแน่นเพียงพอ ปล่อยให้คอนกรีตแข็งตัวเป็นเวลาอย่างน้อย 48 ชั่วโมง (ควร 72 ชั่วโมง) ก่อนทำการติดตั้งเสา เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้รบกวนตำแหน่งพุกก่อนที่คอนกรีตจะมีกำลังเพียงพอ
4. ตั้งเสา. การใช้เครนเคลื่อนที่ ตัวจัดการแบบเหลื่อม หรือระบบการยกเฟรมแบบแมนนวลที่เหมาะกับน้ำหนักของเสา ลดแผ่นฐานของเสาลงบนกลุ่มสลักเกลียว และติดตั้งน็อตปรับระดับและน็อตล็อคตามลำดับที่ถูกต้องเพื่อให้ได้เสาดิ่ง ตรวจสอบเสาว่ามีลูกดิ่งหรือไม่โดยใช้ระดับวิญญาณบนใบหน้าตั้งฉากทั้งสองหน้า และปรับน็อตปรับระดับก่อนที่จะขันให้แน่นในขั้นสุดท้าย การวางแนวขายึดแผงจะต้องตั้งค่าให้อยู่ในทิศทางที่ถูกต้อง (หันหน้าไปทางทิศใต้จริงในซีกโลกเหนือ) ระหว่างการตั้งเสาก่อนที่น็อตจะขันแน่นจนสุด
5. ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในมุมเอียงที่ถูกต้อง ติดแผงเซลล์แสงอาทิตย์เข้ากับโครงยึดแผงที่มุมเอียงซึ่งคำนวณสำหรับละติจูดการติดตั้ง กำหนดมุมโดยใช้เกจวัดมุมหรือเครื่องวัดความเอียงเพื่อยืนยันว่าหน้าแผงอยู่ในความเอียงที่ระบุจากแนวนอน ก่อนที่จะขันตัวยึดสำหรับติดตั้งแผงทั้งหมดให้แน่น
6. ติดตั้งแบตเตอรี่และตัวควบคุมการชาร์จ ติดตั้งกล่องแบตเตอรี่ (ไม่ว่าจะติดตั้งเสาที่ความสูงปานกลางหรือติดตั้งบนพื้นติดกับฐานเสา) ในตำแหน่งที่ระบุ เชื่อมต่อตัวควบคุมการชาร์จเข้ากับขั้วบวกและขั้วลบของแผง ขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่ และขั้วบวกและขั้วลบของโหลด (ไดรเวอร์โคมไฟ LED) ตามลำดับที่ระบุในคู่มือการติดตั้งตัวควบคุมการชาร์จ ลำดับการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้องในการออกแบบตัวควบคุมการชาร์จบางแบบอาจทำให้ตัวควบคุมเสียหายอย่างไม่อาจซ่อมแซมได้
7. ทดสอบระบบและทดสอบระบบ เมื่อเชื่อมต่อแผงควบคุมแล้วและมีแสงสว่างเพียงพอ ให้ตรวจสอบว่าสัญลักษณ์แสดงการชาร์จแบตเตอรี่ของตัวควบคุมการชาร์จแสดงการชาร์จที่กำลังใช้งานอยู่ ทริกเกอร์เซ็นเซอร์พลบค่ำด้วยตนเอง (โดยการปิดแผงชั่วคราว) และยืนยันว่าโคมไฟ LED เปิดใช้งานตามความสว่างที่ตั้งโปรแกรมไว้ และการตั้งค่าตัวควบคุม (เวลาตรง โปรไฟล์การหรี่แสง และฟังก์ชันเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว) ได้รับการตั้งโปรแกรมไว้อย่างถูกต้องสำหรับข้อกำหนดของสถานที่

มุมเอียงของแผงโซลาร์เซลล์และมุมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแผงโซลาร์เซลล์: คู่มือทางเทคนิคขั้นสุดท้าย

มุมเอียงของ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ บน เสาสุริยะ คือมุมระหว่างผิวหน้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์กับระนาบแนวนอน วัดเป็นองศา เป็นหนึ่งในพารามิเตอร์การติดตั้งที่มีนัยสำคัญทางเทคนิคมากที่สุดสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ เนื่องจากจะกำหนดโดยตรงว่าแผงแผงได้รับรังสีจากแสงอาทิตย์มากน้อยเพียงใดตลอดทั้งปี ซึ่งจะกำหนดปริมาณพลังงานที่ส่งออกในแต่ละวันและรายปีของแผง และรวมถึงความเพียงพอของระบบสุริยะสำหรับโหลดที่ตั้งใจไว้ด้วย การทำความเข้าใจทั้งหลักการทั่วไปของมุมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแผงโซลาร์เซลล์และเหตุผลในการปรับเปลี่ยนเฉพาะสำหรับลำดับความสำคัญตามฤดูกาลที่แตกต่างกัน เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการระบุและการใช้งานระบบเสาสุริยะอย่างถูกต้อง

กฎละติจูด: พื้นฐานของการเลือกมุมเอียงของแผงโซลาร์เซลล์

หลักการพื้นฐานที่ใช้ควบคุมมุมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแผงโซลาร์เซลล์คือ หน้าแผงควรตั้งฉากกับเวกเตอร์การแผ่รังสีแสงอาทิตย์เฉลี่ยสำหรับตำแหน่งและฤดูกาลที่สนใจ เนื่องจากเส้นทางที่ชัดเจนของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้าเปลี่ยนแปลงไปตามฤดูกาล (สูงขึ้นในฤดูร้อน ลดลงในฤดูหนาว) มุมที่แผงคงที่ซึ่งเอียงจะดักจับรังสีได้ดีที่สุดจึงเปลี่ยนแปลงไปตามฤดูกาลเช่นกัน สำหรับวัตถุประสงค์การผลิตพลังงานที่สมดุลตลอดทั้งปี มุมเอียงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแผงแบบคงที่ในซีกโลกเหนือจะเท่ากับละติจูดทางภูมิศาสตร์ของการติดตั้งโดยประมาณ และแผงควรหันไปทางทิศใต้ที่แท้จริง สำหรับการติดตั้งในซีกโลกใต้ มุมที่เหมาะสมที่สุดที่เทียบเท่าจะเท่ากับละติจูดทางภูมิศาสตร์โดยประมาณเช่นกัน แต่แผงหันไปทางทิศเหนือจริง

ตามแนวทางปฏิบัติ: ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ในกรุงเทพฯ ประเทศไทย (ละติจูดประมาณ 14 องศาเหนือ) ควรตั้งแผงให้เอียง 14 องศาจากแนวนอนหันหน้าไปทางทิศใต้ ระบบในกรุงมาดริด ประเทศสเปน (ละติจูดประมาณ 40 องศาเหนือ) ควรตั้งไว้ที่ 40 องศา และระบบในออสโล ประเทศนอร์เวย์ (ละติจูดประมาณ 60 องศาเหนือ) ควรเอียงที่ 60 องศา การตั้งค่าแต่ละอย่างจะให้ผลผลิตพลังงานเฉลี่ยตลอดทั้งปีที่ดีที่สุดสำหรับตำแหน่งที่เกี่ยวข้อง โดยทั่วไปแล้วจะผลิตพลังงานต่อปีภายใน 5 เปอร์เซ็นต์ของค่าสูงสุดทางทฤษฎีที่ทำได้ด้วยระบบติดตามดวงอาทิตย์แบบสองแกน

การปรับมุมเอียงตามลำดับความสำคัญตามฤดูกาล

มุมเอียงของ solar panel can be adjusted from the latitude matched angle to prioritize either summer or winter energy production depending on the seasonal lighting demand profile of the application:

• ละติจูดลบ 10 ถึง 15 องศา (เอียงตื้น): เพิ่มการผลิตพลังงานฤดูร้อนโดยเสียค่าใช้จ่ายในการผลิตในฤดูหนาว การตั้งค่านี้เหมาะสำหรับเสาสุริยะในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน ซึ่งฤดูพายุฝนฟ้าคะนองในฤดูร้อนทำให้เกิดช่วงเมฆมากซึ่งต้องใช้ประสิทธิภาพแผงหน้าปัดสูงสุดในช่วงวันในฤดูร้อนที่ยาวนานกว่า และคืนในฤดูหนาวสั้นพอที่ระบบสุริยะจะมีเวลาเพียงพอในการชาร์จใหม่แม้จะมีการแผ่รังสีในฤดูหนาวลดลงก็ตาม
• ละติจูดบวก 10 ถึง 15 องศา (เอียงมาก): เพิ่มการผลิตพลังงานฤดูหนาวโดยเสียค่าใช้จ่ายในการผลิตในฤดูร้อน การตั้งค่านี้เป็นข้อกำหนดที่ถูกต้องสำหรับเสาสุริยะในบริเวณเขตอบอุ่นและละติจูดสูง (เหนือละติจูด 35 องศา) ซึ่งกลางคืนในฤดูหนาวยาวนาน การแผ่รังสีดวงอาทิตย์จะต่ำในฤดูหนาว และความเสี่ยงที่แบตเตอรี่ไม่สามารถรักษาประจุไฟฟ้าให้เพียงพอในระหว่างช่วงที่มีเมฆมากในฤดูหนาวที่ขยายออกไปเป็นข้อจำกัดในการออกแบบหลัก ตัวอย่างเช่น การติดตั้งเสาสุริยะในสหราชอาณาจักรที่ละติจูด 51 องศาเหนือ โดยทั่วไปจะระบุมุมเอียงของแผงไว้ที่ 60 ถึง 65 องศา แทนที่จะเป็นละติจูดที่ตรงกับ 51 องศา เนื่องจากมุมฤดูหนาวที่เพิ่มขึ้น 10 ถึง 14 องศาจะจับพลังงานได้มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในช่วงวิกฤตเดือนพฤศจิกายนถึงกุมภาพันธ์ ซึ่งเป็นช่วงที่ทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์อ่อนแอที่สุดและความต้องการแสงสว่าง (คืนที่ยาวนาน) จะสูงที่สุด
• มุมละติจูด (เอียงที่สมดุล): การตั้งค่าที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานเสาสุริยะละติจูดกลางส่วนใหญ่ที่ไม่มีลำดับความสำคัญตามฤดูกาลโดยเฉพาะ ให้การผลิตพลังงานเฉลี่ยตลอดทั้งปีที่ดีที่สุดพร้อมประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอในทุกฤดูกาล

ข้อควรพิจารณาในการทำความสะอาดตัวเองและผลของการเอียงต่อความสกปรกของแผง

ประโยชน์ในทางปฏิบัติของมุมเอียงแผงที่ชันมากขึ้นบนเสาสุริยะในสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยฝุ่น แห้งแล้ง หรือมีมลภาวะ คือการปรับปรุงการทำความสะอาดตัวเองในระหว่างที่เกิดฝนตก แผงเอียงที่ 30 องศาขึ้นไป ปล่อยน้ำฝนด้วยความเร็วที่เพียงพอเพื่อนำฝุ่นและเศษซากที่สะสมออกจากหน้าแผง ในขณะที่แผงเอียงน้อยกว่า 15 องศามีแนวโน้มที่จะกักเก็บน้ำไว้ตามแรงตึงผิว และปล่อยให้เศษซากตกลงไปในขณะที่น้ำระเหย ก่อตัวเป็นเปลือกดินบางๆ ที่สะสมอยู่ทั่วพื้นผิวแผง และสามารถลดผลผลิตได้ 5 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ในฤดูแล้ง สำหรับการติดตั้งเสาสุริยะในพื้นที่กึ่งแห้งแล้งซึ่งมีฝนตกไม่บ่อยนัก การระบุมุมเอียงไปทางปลายด้านบนของช่วงที่เหมาะสม (ละติจูดบวก 10 ถึง 15 องศา) ให้ประโยชน์ในการทำความสะอาดตัวเองโดยอ้อม นอกเหนือจากข้อได้เปรียบในการเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานในฤดูหนาว

การเลือกเสาไฟถนน ไฟถนนกลางแจ้ง และเสาแสงอาทิตย์สำหรับโครงการต่างๆ

การเลือกประเภทเสาไฟถนน ข้อกำหนดเฉพาะของไฟถนนกลางแจ้ง และการกำหนดค่าเสาพลังงานแสงอาทิตย์ขั้นสุดท้ายสำหรับโครงการใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับการรักษาสมดุลระหว่างประสิทธิภาพ ต้นทุน อายุการใช้งาน และข้อควรพิจารณาในการติดตั้งจริงสำหรับไซต์งานและแอปพลิเคชัน คำแนะนำในการเลือกต่อไปนี้ครอบคลุมประเภทโครงการที่พบบ่อยที่สุดที่พบในระบบแสงสว่างกลางแจ้งในเขตเทศบาล อาคารพาณิชย์ และที่อยู่อาศัย

เมื่อใดจึงควรเลือกเสาพลังงานแสงอาทิตย์แทนเสาไฟถนนแบบกริด

เสาพลังงานแสงอาทิตย์เป็นข้อกำหนดที่ต้องการมากกว่าเสาไฟถนนแบบกริดในสถานการณ์ต่อไปนี้:

• สถานที่ที่ไม่มีการเข้าถึงโครงข่ายหรือมีค่าใช้จ่ายในการเชื่อมต่อโครงข่ายสูง: ถนนในชนบท เส้นทางชุมชนห่างไกล เส้นทางการเข้าถึงการเกษตร และสถานที่ใดๆ ที่จุดเชื่อมต่อโครงข่ายที่ใกล้ที่สุดอยู่ห่างจากการติดตั้งระบบแสงสว่างมากกว่า 30 ถึง 50 เมตร ควรตั้งค่าเริ่มต้นเป็นเสาสุริยะ เว้นแต่สภาพของไซต์ (ร่มเงามาก ละติจูดที่สูงมาก) ทำให้ไม่สามารถรวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์ได้เพียงพอ การเชื่อมต่อโครงข่ายที่ 50 ถึง 200 เหรียญสหรัฐต่อเมตรของการขุดสายเคเบิลและต้นทุนการติดตั้งทำให้เสาสุริยะมีความเหนือกว่าทางเศรษฐกิจในสถานการณ์นอกโครงข่ายส่วนใหญ่ แม้ในราคาโคมไฟและเสาด้านหน้าที่สูงกว่าก็ตาม
• โปรเจ็กต์ที่มีข้อกำหนดการใช้งานที่รวดเร็ว: เสาสุริยะ can be installed in a single day per pole without the civil works lead time associated with electrical infrastructure. Emergency lighting installations, temporary event lighting, and phased development lighting can be commissioned within days using Solar Poles.
• สถานที่ที่มีความอ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อม: เขตอนุรักษ์ธรรมชาติ สวนสาธารณะ แหล่งมรดก และสถานที่ซึ่งการขุดร่องสายเคเบิลไฟฟ้าอาจสร้างความเสียหายให้กับรากของต้นไม้ แหล่งโบราณคดี หรือลักษณะทางสิ่งแวดล้อม เป็นตัวเลือกโดยธรรมชาติสำหรับเสาสุริยะที่ต้องใช้ฐานรากเสาเดียวโดยไม่มีสายเคเบิลวิ่งระหว่างเสา

ข้อกำหนดคุณสมบัติทางโครงสร้างสำหรับความสูงของเสาที่แตกต่างกัน

คุณสมบัติทางโครงสร้างของเสาไฟถนนจะเพิ่มขึ้นอย่างมากตามความสูง เนื่องจากโมเมนต์การพลิกคว่ำที่ฐานเสา (ซึ่งเป็นสิ่งที่ฐานรากและส่วนตัดขวางของเสาต้องต้านทาน) จะเพิ่มขึ้นตามความสูงกำลังสอง (สำหรับแรงลมบนเสาเอง) และเชิงเส้นตรงกับความสูง (สำหรับแรงลมบนโคมไฟ และสำหรับเสาไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ แผงเซลล์แสงอาทิตย์) เสาไฟถนนที่ทำจากเหล็กขนาด 12 เมตรในเขตลมออกแบบ 120 กม./ชม. จะต้องต้านทานโมเมนต์การพลิกคว่ำของฐานมากกว่าเสาไฟถนนขนาด 6 เมตรที่เทียบเท่ากันประมาณ 4 เท่าของหน้าตัดและข้อกำหนดโคมไฟเดียวกัน โดยต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางของเสาที่ใหญ่กว่า ความหนาของผนังที่หนักกว่า หรือมีฐานรากที่ลึกกว่า ซึ่งทั้งหมดนี้ทำให้ต้นทุนการติดตั้งเพิ่มขึ้นอย่างมาก การเพิ่มต้นทุนโครงสร้างด้วยความสูงนี้เป็นหนึ่งในเหตุผลที่การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบโฟโตเมตริก (การเลือกความสูงของเสาขั้นต่ำเพียงพอสำหรับมาตรฐานความสว่างที่ต้องการ แทนที่จะตั้งค่าเริ่มต้นเป็นเสาที่สูงที่สุดที่มีอยู่) เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการจัดการต้นทุนโครงการในการจัดซื้อเสาไฟถนน

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการบำรุงรักษาเสาไฟถนนและเสาพลังงานแสงอาทิตย์

โปรแกรมการบำรุงรักษาเชิงรุกสำหรับเสาไฟถนน ไฟถนนกลางแจ้ง และเสาพลังงานแสงอาทิตย์ช่วยยืดอายุการใช้งานที่มีประสิทธิภาพของส่วนประกอบทั้งหมดของระบบได้อย่างมาก และป้องกันการเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนทดแทนโดยไม่ได้วางแผนก่อนกำหนด ลำดับความสำคัญในการบำรุงรักษาต่อไปนี้ใช้กับเสาและโคมไฟทุกประเภท:

• การตรวจสายตาประจำปี: เดินสำรวจโครงข่ายเสาทั้งหมดในแต่ละปีเพื่อระบุและบันทึกเสาใดๆ ที่แสดงความเสียหายที่มองเห็นได้จากการชนของยานพาหนะ การกัดกร่อนที่ฐานโคมไฟ การเสียรูปของแขนโคมไฟ หรือการก่อกวนที่ต้องได้รับการดูแลทันที ถ่ายภาพข้อบกพร่องทั้งหมดเพื่อบันทึกการบำรุงรักษาและจัดลำดับความสำคัญการซ่อมแซมตามระดับความรุนแรงของความเสี่ยงด้านความปลอดภัย
• การทำความสะอาดแผงโซลาร์เซลล์บนเสาสุริยะ: ในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่น ละอองเกสร หรือมลภาวะในชั้นบรรยากาศสูง ให้ทำความสะอาดแผงเซลล์แสงอาทิตย์อย่างน้อยปีละสองครั้งด้วยน้ำสะอาดและไม้กวาดหุ้มยางแบบอ่อน เพื่อรักษาประสิทธิภาพการรวบรวมพลังงาน แม้แต่ชั้นบางๆ ของแผงลดฝุ่นที่ส่งผ่านได้ 5 เปอร์เซ็นต์ก็สามารถส่งผลให้ประจุแบตเตอรี่และชั่วโมงแสงสว่างที่มีอยู่ลดลงตามสัดส่วนต่อคืน
• การทดสอบความจุของแบตเตอรี่สำหรับเสาสุริยะ: แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตในเสาสุริยะควรมีการตรวจสอบกำลังการผลิตเป็นประจำทุกปีหลังจากใช้งานไปเป็นปีที่สาม เพื่อระบุแบตเตอรี่ที่สูญเสียความจุที่กำหนดไปมากกว่า 20 เปอร์เซ็นต์ และอาจเข้าใกล้เกณฑ์การจัดหาในเวลากลางคืนที่ไม่เพียงพอในฤดูหนาว
• การประเมินโฟโตเมตริกของโคมไฟ: หลังจากใช้งาน LED เป็นเวลา 5 ปี ให้เปรียบเทียบค่าความสว่างภาคพื้นดินที่วัดได้กับเป้าหมายการออกแบบเพื่อพิจารณาว่าค่าเสื่อมราคาเอาต์พุตของโคมไฟจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนกำหนดการหรี่แสงหรือการเปลี่ยนโคมไฟก่อนเวลาหรือไม่ เพื่อรักษาความสอดคล้องกับมาตรฐานแสงสว่างที่ใช้บังคับสำหรับถนนหรือพื้นที่ที่ให้บริการ

อ้างอิง

สมาคมวิศวกรรมการส่องสว่าง (2014) ANSI/IES RP 8 14: ไฟส่องสว่างบนถนน IES, นิวยอร์ก

สมาคมผู้ผลิตโลหะสถาปัตยกรรมแห่งชาติ (2015) ANSI/NAAMM MH 26: ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับการออกแบบเสาธงโลหะและมาตรฐานแสงสว่าง NAAMM, ชิคาโก, อิลลินอยส์

ดัฟฟี่ เจ. เอ. และเบคแมน ดับเบิลยู. เอ. (2013) วิศวกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ของกระบวนการทางความร้อน ฉบับที่ 4 ไวลีย์, โฮโบเกน, นิวเจอร์ซีย์ (มุมแผงโซลาร์เซลล์ที่เหมาะสมที่สุดและการคำนวณความเอียงตามฤดูกาล)

สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (2020) แนวโน้มพลังงานโลกปี 2563: เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ ไออีเอ, ปารีส

ASTM อินเตอร์เนชั่นแนล (2017) ASTM A123/A123M: ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับการเคลือบสังกะสี (จุ่มร้อนชุบสังกะสี) บนผลิตภัณฑ์เหล็กและเหล็กกล้า ASTM, เวสต์คอนโชฮอคเกน, PA

Luque, A. และ Hegedus, S. (บรรณาธิการ) (2011) คู่มือวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ฉบับที่ 2 ไวลีย์, ชิเชสเตอร์, สหราชอาณาจักร

คณะกรรมาธิการนานาชาติเดอแลงคาเรจ (2010) CIE 115: การส่องสว่างถนนสำหรับการจราจรทางรถยนต์และทางเท้า CIE, เวียนนา

มาตรฐานออสเตรเลีย (2016) AS/NZS 1158: แสงสว่างสำหรับถนนและพื้นที่สาธารณะ SAI Global, ซิดนีย์

Diaf, S. , Diaf, D. , Belhamel, M. , Haddadi, M. , และ Louche, A. (2007) วิธีการสำหรับการกำหนดขนาดที่เหมาะสมที่สุดของระบบ PV/ลมไฮบริดอัตโนมัติ นโยบายพลังงาน, 35(11), 5708–5718

กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา (2022) สำนักงานเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์: ประสิทธิภาพระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์ ดีโออี วอชิงตัน ดี.ซี.