Vihreät ja kestävät Smart City -huonekalut

Aurinkopaneeli voi saada julkiset huonekalut näyttämään ensisilmäyksellä kestäviltä, ​​mutta vaikeampi kysymys on, mitä tapahtuu asennuksen jälkeen. Vastaako yksikkö todellisia energiatarpeita, kestääkö vuosia ulkona, pysyykö helppo huoltaa ja välttääkö yksikön täyden vaihdon, kun yksi osa kuluu?

Kaupunginjohtajille, suunnittelijoille ja ostajille, kestävät älykkäät kaupunkihuonekalut arvioidaan parhaiten koko sen työelämän ajalta. Tämä tarkoittaa aurinkoenergialla toimivien katuhuonekalujen katsomista virtalähteenä ja asennuksen, materiaalien, huollon, korjattavuuden ja todellisen julkisen käytön huomioon ottamista. Nämä tarkastukset auttavat erottamaan ympäristöystävälliset kaupunkikalusteet malleista, joissa on vain enemmän tekniikkaa.

 

Aloita energiakuormasta, älä aurinkopaneelista

Mikä tarvitsee virtaa normaalina päivänä?

Kun suunnittelet kestäviä älykaupunkikalusteita, aloita mieluummin ihmisten tarvitsemasta palvelusta kuin aurinkopaneelin koosta. Penkillä, joka tarjoaa vain puhelimen latausta, on hyvin erilainen energiakuorma kuin sellaisella, jolla on myös valot, Wi-Fi, kaiuttimet, lämmitys tai digitaalinen tietonäyttö. Jokainen lisätoiminto tarvitsee sähköä, ja jotkut voivat toimia useita tunteja joka päivä.

Tällä on merkitystä, koska suunnittelun aikana hyödylliseltä kuulostava ominaisuus saattaa tuoda vain vähän lisäarvoa varsinaisessa sivustossa. Linja-autopysäkki, jossa matkustajat joutuvat odottamaan pitkiä, voi oikeuttaa puhelimen lataamisen ja yövalaistuksen. Hiljainen puistonpenkki, jota käytetään pääasiassa päivänvalossa, saattaa tarvita paljon vähemmän. Kaupunkien ostajien tulee siis ensin tunnistaa päivittäinen yleinen tarve, arvioida, milloin kukin toiminto toimii, ja vasta sitten päättää, kuinka paljon tuotantoa ja varastointia huonekalut vaativat.

A Julkisten tilojen aurinkolatauspenkki toimii parhaiten, kun sen sähköjärjestelmä on rakennettu realistisen käyttötavan ympärille. Muutoin projekti voi päätyä liian vähän varastoitua energiaa kiireisiin jaksoihin tai laitteistoon, joka on suurempi ja monimutkaisempi kuin työmaa tarvitsee.

 

Kuinka aurinkotuotanto ja akun varastointi toimivat yhdessä

Perusenergian virtaus on yksinkertainen:

Auringonvalo → aurinkopaneeli → akku → lataus, valaistus ja muut palvelut

Aurinkosähköpaneelit muuttavat auringonvalon sähköksi. Akun varastointi mahdollistaa sähkön käytön myöhemmin, myös auringonlaskun jälkeen tai kun aurinkoteho laskee. Aurinkoenergian tuotanto voi muuttua vuorokaudenajan, vuodenajan, pilvien, varjon, pölyn ja muiden työpaikan olosuhteiden mukaan, joten varastointi auttaa tasapainottamaan muuttuvaa tuotantoa aikoina, jolloin ihmiset tarvitsevat sähköä.

Tämä suhde on helppo nähdä a älykäs aurinkopenkki . ZEMSO ZY-0002 yhdistää aurinkoenergian, akkuvaraston, laitteiden latauksen, valaistuksen ja valinnaisen liitettävyyden yhdessä ulkoyksikössä. Sen akkukäyttöinen järjestelmä voi jatkaa virran syöttämistä, kun auringonvalo ei ole käytettävissä, kun taas todellinen käyttöaika vaihtelee käytetyn latauksen, valaistuksen ja liitettävyyden mukaan.

Keskeinen oppitunti on laajempi kuin yksi tuote. Aurinkoenergian tuotantoa ei tule tarkastella erillään varastoinnista ja kysynnästä. Suuri paneeli ei voi korjata mallia, jossa odotettua kuormitusta ei ole koskaan määritelty.

Älykkäät toiminnot eivät ole automaattisesti kestävämpiä

Lisätoiminnot voivat tehdä julkisista kalusteista hyödyllisempiä, mutta myös muuttavat sen resurssitarpeita. Näyttö käyttää virtaa. Lämmitys lisää sähkökuormaa. Kaiuttimet, tietoliikennelaitteistot, anturit ja valaistus lisäävät komponentteja, jotka saattavat vaatia tarkastusta tai vaihtoa myöhemmin.

ZY-0003 osoittaa tämän kompromissin selvästi. Sen kokoonpano voi yhdistää langallisen ja langattoman latauksen, aurinkoenergian ja akun varastoinnin, ympäristön valaistuksen, kaiuttimen ja valinnaisen istuinlämmityksen. Liikennekeskuksella voi olla hyvä syy useille näistä palveluista. Pieni naapuruston tila ei välttämättä.

Parempi kestävän kehityksen kysymys ei siis ole: 'Kuinka monta älykästä ominaisuutta voimme lisätä?' Se on: 'Mitä toimintoja ihmiset todella käyttävät tarpeeksi usein perustellakseen tarvitsemansa energian, osien ja huollon?'

Kestävän älykkään kaupunkikalusteen kannalta hyödyllinen sääntö on yksinkertainen: valitse ensin julkinen palvelu; kokoa tekniikka toiseksi.

 

Laske sen sijoittamiseen tarvittava infrastruktuuri

Kun verkkovirta voi yksinkertaistaa asennusta

Penkin työelämä alkaa ennen kuin kukaan istuu sille. Asennus voi vaatia materiaaleja, työtä, sähköliitäntöjä, pääsyä työmaalle, perustuksia ja muutoksia ympäröivään pintaan. Nämä tarpeet kuuluvat vastuullisuuslaskelmaan.

Verkkokäyttöiset katukalusteet saattavat tarvita kytkennän olemassa olevaan sähköverkkoon. Paikasta riippuen se voi tarkoittaa kaapelin reititystä ja siihen liittyvää rakentamista. Reilun kokoinen aurinkosähköjärjestelmä akkuvarastoineen voi poistaa erillisen virtaliitännän tarpeen, mikä voi yksinkertaistaa joitain projekteja.

Shanghai ZEMSOn ZY-0013 on yksi esimerkki. Yksikkö yhdistää integroidun aurinkopaneelin ja akkuvaraston ja toimii ilman erillistä kunnallista sähköliitäntää. Tämä ei tee asennuksesta vaikutteetonta, mutta se osoittaa miksi aurinkoenergialla toimivat katuhuonekalut voivat olla hyödyllisiä paikoissa, joissa sähkön tuominen huonekaluihin muutoin lisäisi työtä ja infrastruktuuria.

Asennusetu on vahvin, kun kohteella on riittävästi aurinkoa ja odotettu sähkökuorma on kohtuullinen. Verkon ulkopuolinen sähkö on suunnitteluvaihtoehto, ei tae siitä, että jokainen sijainti sopii.

Matala johdotusasennus tarvitsee silti hyvän paikan

Aurinkopenkki vaatii vielä suunnittelua maassa. Rakenne saattaa tarvita turvallisen perustan tai ankkurointijärjestelmän. Jalankulkuteiden tulee pysyä vapaina, ja miehistö tarvitsee riittävästi pääsyä myöhempää puhdistusta ja korjausta varten. Viemäröinnillä yksikön ympärillä on myös merkitystä, koska seisova vesi ja huonot pintaolosuhteet voivat lyhentää ulkotilojen käyttöikää.

Auringolle altistuminen ansaitsee erityistä huomiota. Varjot, pilvet, lika, sää ja kausiolosuhteet voivat kaikki muuttaa aurinkosähkötehoa. Raskaan puiden peitteen alle sijoitettu penkki voi siis tuottaa vähemmän hyödyllistä energiaa kuin sama yksikkö avoimemmassa paikassa.

Tämä luo yksinkertaisen sivustonvalintatestin. Ennen ostamista ympäristöystävälliset kaupunkikalusteet , kysy mitä sen ympärille pitää rakentaa tai häiritä, kuinka hyvin aurinkosähkö toimii siellä ja säilyykö paikka käytännöllinen huoltohenkilöstölle.

Aina kestävin asennus ei ole se, jossa on vähiten johdotuksia. Se antaa huonekalujen toimia luotettavasti aiheuttamatta vältettäviä rakennus- tai huoltoongelmia myöhemmin.

 

Rakennettu vuosien sään, käytön ja huollon tarpeisiin

Ulkomateriaalien on kestettävä todellista sijaintia

Suurin osa katuhuonekalun käyttöiästä ei kulu asennukseen. Se kuluu ulkona, altistuen säälle ja ihmisille joka päivä.

Tämä muuttaa tapaa, jolla materiaalivalinnat pitäisi arvioida. Materiaalin kutsuminen 'vihreäksi' kertoo ostajalle hyvin vähän siitä, mitä tapahtuu vuosien sateen, auringon, kosteuden, lämpötilan muutosten, puhdistuksen, naarmujen ja raskaan julkisen käytön jälkeen. Jos pinta vioittuu nopeasti ja se on vaihdettava, tarvitaan lisää materiaalia, kuljetusta ja työvoimaa.

Kestävässä älykkäässä kaupunkikalusteessa kestävyys on siksi osa resurssitehokkuutta. Ostajan kannattaa kysyä, miten runko on suojattu korroosiolta, kuinka istuinpinnat kestävät UV-säteilyä ja kosteutta, voidaanko pinnoitteet korjata ja voidaanko vaurioituneita paneeleja vaihtaa ilman koko yksikön uudelleenrakentamista.

Eri paikat saattavat myös tarvita erilaisia ​​vastauksia. Rannikkoalue, kuuma avoin aukio ja varjostettu kuljetuspysäkki eivät aiheuta samaa stressiä materiaaleille. Ei ole olemassa yhtä materiaalia, joka olisi automaattisesti kestävin jokaisessa ympäristössä. Käytännön tavoitteena on sovittaa rakentaminen ympäristöön, jotta omaisuus pysyy käytössä mahdollisimman pitkään.

Myös elektroniikka tarvitsee suojaa

Vahva runko ei paljoa auta, jos älytoiminnot lakkaavat toimimasta lyhyen ajan kuluttua. Latausportit, valot, akut, näytöt, anturit, liittimet ja sisäiset johdot ovat myös ulkotiloissa.

Siksi suojauksen tulee kattaa sekä huonekalut että elektroniikka. ZY-0002 käyttää suljettuja sähkökomponentteja ja suojattuja latausliitäntöjä, jotka on suunniteltu ulkokäyttöön. Laajempi hankintakysymys on, kuinka vesi, pöly, fyysinen kuluminen ja toistuva yleinen käyttö pidetään loitolla herkkien komponenttien ulottuvilta.

Myös pääsyllä on merkitystä. Suojattu kotelo, jota huoltohenkilöstön on erittäin vaikea avata, voi aiheuttaa toisenlaisen ongelman. Hyvien ympäristöystävällisten kaupunkikalusteiden tulee suojata elektroniikkaa samalla, kun koulutetut miehistöt voivat tarkastaa tai vaihtaa ne purkamatta suuria osia penkistä.

Huollon tulee olla riittävän yksinkertaista tehdäkseen säännöllisesti

Mikään ulkokäyttöön tarkoitettu älytuote ei ole todella huoltovapaa. Aurinkopinnat keräävät likaa. Latausportteja kosketetaan monta kertaa. Hylkeet vanhenevat. Akkujen suorituskyky heikkenee ajan myötä ja paljaat osat voivat vaurioitua.

Kunnossapidosta tulee kestävämpää, kun nämä rutiinitehtävät on helppo suorittaa. Miehistön tulee pystyä tarkastamaan latauspisteet, tarkistamaan liitännät, puhdistamaan aurinkopinnat, tutkimaan tiivisteet ja saavuttamaan todennäköisesti kuluvat osat. Pienet ongelmat voidaan sitten korjata ennen kuin ne aiheuttavat suurempia vikoja.

Siivouksella on suora yhteys energiatehokkuuteen, koska lika ja muut esteet voivat vähentää aurinkokennoihin pääsevän auringonvalon määrää. ZEMSO ZY-0002:n rutiinihoitoon kuuluu aurinkopaneelin pitäminen puhtaana, kun taas valvontatoiminnot voivat seurata auringon tuotantoa, akun tilaa ja lataustoimintoa.

Tarkka huoltoaikataulu riippuu paikallisesta ympäristöstä. Pölyinen tienvarsi saattaa vaatia enemmän huomiota kuin puhtaampi, sateisempi paikka. Parempi hankintakysymys on, pystyykö kaupunki realistisesti toteuttamaan tarvittavaa hoitoa sillä henkilökunnalla ja palvelumahdollisuuksilla, joita sillä on.

Yhdistetty valvonta on hyödyllistä, kun se johtaa toimintaan

Älykäs valvonta voi tehdä ylläpidosta keskittyneempää. Sen sijaan, että kävisivät jokaisessa yksikössä vain todetakseen, että useimmat toimivat normaalisti, henkilökunta saattaa pystyä tarkistamaan perustiedot ennen työmaalle menoa.

Esimerkiksi liitetyt aurinkoenergialla toimivat katuhuonekalut voivat raportoida akun kunnon, aurinkoenergian tuotannon tai sen, toimiiko latausliitäntä. ZY-0002 voi seurata energian käyttöä, laitteen tilaa ja ympäristöolosuhteita, kun taas ZY-0006 sisältää etälaitteiden tilan ja huoltotoiminnot.

Kestävän kehityksen arvo tulee dataa seuraavasta toiminnasta. Jos akun alhainen lukema saa henkilöstön tarkastamaan varjostuksen, paneelin kunnon tai akun kunnon, tiedot voivat auttaa estämään pidemmät seisokit. Jos kukaan ei tarkista kojelautaa, viestintälaitteistosta tulee yksinkertaisesti toinen resursseja kuluttava komponentti.

Älykäs toiminto ansaitsee paikkansa, kun se auttaa fyysistä omaisuutta pysymään hyödyllisenä pidempään.

 

Säilytä penkki, vaihda kulunut osa

Kaikki komponentit eivät vanhene samalla nopeudella

Älykäs penkki on todellakin ryhmä osia, joilla on erilainen työskentelyikä. Rakennerunko voi pysyä äänettömänä pitkään sen jälkeen, kun akku on saavuttanut käyttökelpoisen käyttöikänsä lopussa. Latauslaitteistot voivat kulua tai vanhentua, kun istuinpinta on edelleen kunnossa. Viestintämoduulit voivat muuttua nopeammin kuin aurinkopaneeli.

Kaikkien näiden osien käsitteleminen yhtenä kertakäyttöisenä esineenä tuottaa turhaa jätettä. Tästä syystä korjattavuus ja modulaarinen muotoilu ovat keskeisiä kestäviä älykkäitä kaupunkihuonekaluja varten.

Elinkaaripohjainen hankintatapa antaa enemmän painoarvoa kestävyydelle, korjattaville, uudelleenkäytölle ja kyvylle pitää olemassa olevat materiaalit kunnossa. Tämä siirtää huomion pois alkuperäisestä ominaisuusluettelosta ja siihen, mitä tapahtuu, kun jokin osa lopulta kuluu.

Siksi kaupunkien on katsottava ensimmäistä ostoa pidemmälle. Heidän on myös tiedettävä, mitä tapahtuu useita vuosia asennuksen jälkeen, kun ensimmäinen lyhytikäinen komponentti vaatii huomiota.

Vaihdettavat moduulit voivat estää tarpeettoman koko yksikön vaihdon

Käytännöllinen muotoilu erottaa pitkäikäiset rakenneosat komponenteista, joiden odotetaan kuluvan nopeammin. Jos akku epäonnistuu, teknikkojen tulisi mieluiten vaihtaa akku. Jos latausmoduuli on vaurioitunut, pöydän muun osan tulee pysyä paikallaan.

Shanghai ZEMSO:n ZY-0006 havainnollistaa tätä lähestymistapaa erottamalla rakenteelliset, aurinko-, akku- ja elektroniset komponentit, joilla on erilaiset odotettavissa olevat käyttöajat. Sen akku ja elektroniikkamoduulit voidaan vaihtaa itsenäisesti koko penkin vaihtamisen sijaan.

Käyttöikä riippuu myös siitä, tarvitsevatko ihmiset huonekaluja

Korjaus ei ratkaise kaikkia ongelmia. Kestävä, helposti korjattava penkki tuhlaa silti resursseja, jos se sijoitetaan paikkaan, jossa ihmiset harvoin käyttävät sen palveluita.

Tämä tekee todellisesta hyödyllisyydestä elinkaaritestin viimeisen vaiheen. Transit-pysäkki, jossa matkustajat odottavat pitkiä aikoja, voivat hyödyntää latausta ja valaistusta. Julkinen tietoesitys voi olla perusteltua vilkkaalla liikennealueella, jossa viestit vaihtuvat usein. Hiljaisessa puistossa yksinkertaisemmat kestävät älykaupunkikalusteet voivat tarjota enemmän arvoa vähemmällä teholla toimivilla komponenteilla.

Tässä projektitiimien tulisi olla valmiita poistamaan toimintoja. Vähemmän tarpeettomia moduuleja voi tarkoittaa pienempää energian tarvetta, vähemmän mahdollisia vikakohtia, vähemmän huoltotöitä ja vähemmän varaosia käyttöiän aikana.

 

Johtopäätös

Kestävän kehityksen älykkäät kaupunkikalusteet toimivat parhaiten, kun energiankäyttö, asennus, kestävyys, huolto, korjattavuus ja todellinen julkinen käyttö huomioidaan yhdessä. Älykkään aurinkopenkin pitäisi tehdä enemmän kuin tuottaa uusiutuvaa energiaa; sen tulee olla käytännöllinen huoltaa, sopia paikkaan ja pitää hyödylliset osat käytössä mahdollisimman pitkään.

Shanghai Zemso tarjoaa aurinkopenkkiratkaisuja, joissa yhdistyvät istuimet, aurinkoenergia, lataus, valaistus ja muut valinnaiset toiminnot julkisiin tiloihin. Näiden toimintojen sovittaminen todellisiin projektitarpeisiin voi auttaa kaupunkeja luomaan hyödyllisiä mukavuuksia ja välttämään turhaa energian käyttöä, infrastruktuuria ja korvaamista.