Как долго будет работать светофор после апокалипсиса?

Апокалипсис наступил! Все мертво, и я имею в виду все . Люди. Животные. Растения. Не спрашивайте как, я не совсем уверен.

Предположим, что этот город находится в отдалении от стихийных бедствий. Это не то место, где каждую зиму обрушиваются ураганы, где происходят землетрясения, торнадо или полные лодки снега и морозы. Я не уверен, что такое место на самом деле существует, но ради вопроса скажем, что оно существует.

Со стоп-сигналом, управляемым таймерами, и солнечными панелями, установленными сверху — как долго он будет работать и что его убьет в первую очередь? Я исключил растения, животных и экстремальные погодные условия, потому что они могут быть совершенно непредсказуемыми.

Изменить: в противном случае стандартные осадки. Предполагается отсутствие высокоуровневой электроники (без компьютеров, микроконтроллеров и т. д.) и долговечных светодиодных ламп для подсветки.

На Счастливых островах идет дождь? Не знаю, как в других местах, но в Бухаресте проливной дождь убивает светофоры с угрюмой регулярностью. Есть ли в нем лампы накаливания? Эти умрут через год-два. В нем есть электроника? Они умрут через десятилетие. Сами солнечные панели умрут в течение столетия.
@AlexP Я обновил вопрос, добавив больше подробностей о конструкции.
«Светодиодные фонари»: Светодиодная лампа — чудо современной электроники. (Подсказка: в отличие от ламп накаливания, которые питаются постоянным напряжением, светодиоды должны питаться постоянным током . Светодиодные лампочки содержат миниатюрный источник тока.) Сами таймеры включают регуляторы напряжения и цифровые компоненты. Извините, но современная электроника, предназначенная для невоенного использования, просто не рассчитана на очень долгий срок службы. Светодиодные лампы умрут в течение десятилетия. Таймеры умрут в течение одного или, самое большее, и при фантастическом везении, двух десятилетий.
@AlexP Я думаю, вам нужно немного уточнить этот комментарий. У меня есть калькулятор TI-55 со светодиодным дисплеем, которому около 40 лет, и он до сих пор отлично работает. У меня также есть коллекция 8-битных компьютеров и устройств той же эпохи, в которых есть стабилизаторы напряжения и цифровые компоненты, которые сегодня также работают так же хорошо, как когда они были новыми.
@AlexP Я также не ищу долголетия. Я хочу знать, когда они перестанут работать, будь то четыре года, десятилетие, два десятилетия. Похоже, у вас есть ответ, так почему бы не опубликовать его как один?
Если контроллеры залиты смолой для защиты от воды, более чем вероятно, что батареи разрядятся примерно через 10 лет. Если не светодиоды, то лампы накаливания года через два.
@Andon Смотрите ответ JBH, он правильный.

Ответы (4)

Не более 12 лет.

Чтобы ответить на этот вопрос, мы можем посмотреть на время жизни различных компонентов, чтобы попытаться решить, какой из них выйдет из строя первым. Как только одна область выйдет из строя, ваша система сломается. Я предоставил свое собственное обоснование факторов, однако вы можете найти подробный отчет об ожидаемом сроке службы светодиодного светофора здесь .

Срок службы компонентов:

1. Солнечные панели: 40+ лет

Солнечные панели, изготовленные после 2000 года, имеют скорость снижения эффективности примерно на 0,5% в год . Однако новейшие солнечные панели оцениваются еще лучше.

… изготовленная сегодня панель должна производить 92% своей первоначальной мощности через 20 лет

Если предположить, что светофор был создан где-то после 2000 г. н.э., реалистичным сроком службы панели будет 40 лет. Если для поддержания работы ламп требуется 80% или более КПД, потому что, например, правительство было на бюджете и использовало как можно меньше солнечных батарей, то прогноз -0,5% / год x 40 лет = -20% дает нам 80 % эффективности через 40 лет.

Новые панели могут прослужить еще дольше, но это не самый недолговечный компонент, поэтому в дальнейших исследованиях нет необходимости.

2. Батарея солнечной панели: 5-15 лет.

Общий диапазон полезного срока службы солнечной батареи составляет от 5 до 15 лет.

3. Светофоры: 1-12 лет.

Типичные светофоры с лампами накаливания были испытаны и, как известно, служат около 8000 часов . Это составляет около 0,91 года, если оставить включенным постоянно, или вдвое больше, если использовать только ночью. Таким образом, они будут длиться где-то между 1 и 2 годами.

Как показали исследования, типичная лампа накаливания светофора мощностью 150 Вт обычно работает 8000 часов.

Срок службы самых лучших светодиодов составляет около 50 000 часов. Если их оставить включенными постоянно, они прослужат около 5,7 лет или удвоят этот срок, если использовать их только ночью. Таким образом, они прослужат где-то от 5 до 12 лет.

Многие светодиоды имеют номинальный срок службы до 50 000 часов. Это примерно в 50 раз больше, чем у обычной лампы накаливания, в 20-25 раз больше, чем у типичной галогенной лампы, и в 8-10 раз больше, чем у типичной КЛЛ. При использовании по 12 часов в день лампа на 50 000 прослужит более 11 лет.

4. Медная проводка: 20-50 лет

Стандарты, в соответствии с которыми изготавливаются кабели, не определяют конкретный ожидаемый срок службы. Некоторые производители кабелей определяют ожидаемый срок службы исходя из типичных условий. Например, можно ожидать, что стационарный кабель бытовой электропроводки с типичной электрической нагрузкой, проложенный в соответствии с соответствующими рекомендациями по электромонтажу, прослужит 20 лет. Однако в некоторых случаях кабели, которые не использовались чрезмерно, находились в относительно хорошем состоянии до 50 лет после прокладки.

Заключение:

Из этих фактов вы должны увидеть, что светофор, скорее всего, будет там, где эта система выйдет из строя в первую очередь. Если вам повезет, ваш светофор может прослужить десятилетие. Однако есть по крайней мере два разных компонента, которые рассчитаны на отказ в диапазоне от 5 до 15 лет, поэтому что-либо вне этого диапазона очень маловероятно. Наконец, если в светофоре используется обычная лампа накаливания, то она прослужит еще меньше и погаснет всего через 1 год.

Оценка менее года на светофорах несколько шокирует. Я никогда - никогда - не видел, чтобы рабочая бригада работала над освещением в моем городе. Они должны быть ниндзя в том, чтобы менять лампочки на каждой лампочке каждый год.
Кажется, довольно часто. Но я думаю, техники должны появляться только раз в год, и их легко пропустить, если они делают это ночью или пока мы на работе. quora.com/Как часто заменяют светофоры
Со связанного сайта, Photovoltaic (PV) modules typically come with 20 year warranties that guarantee that the panels will produce at least 80% of the rated power after 20 years of use.это намного меньше, чем 200. Эта деградация на 80% важна. Удаленные стоп-сигналы разработаны с учетом экономической эффективности. Панель не будет существенно больше, чем нужно стоп-сигналу. Падение мощности на 80% может полностью отключить его.
Номинальный срок службы светодиодов обычно представляет собой MTBF (среднее время до отказа) и часто неправильно понимается. Это статистическая мера, поэтому при средней наработке на отказ в 50 000 часов вы можете ожидать, что один светодиод прослужит столько же. А вот с большим набором светодиодов (например, в обычном светофоре) немного по-другому. Чем больше размер вашей выборки, тем больше вероятность того, что некоторые из них выйдут из строя гораздо раньше, а некоторые прослужат намного дольше. В зависимости от того, сколько светодиодов вам нужно, чтобы свет считался «функционирующим», вы можете ожидать, что свет в целом прослужит значительно дольше, чем среднее время безотказной работы одного светодиода.
@ TylerS.Loeper, вы неправильно понимаете, как работают светодиоды. Это диоды. Если минимального напряжения нет, они просто не включаются (в отличие от лампы накаливания, которая что-то излучает при всех уровнях напряжения). И ОП спрашивает: «Что убьет его первым?» Это едва ли требует самого длительного периода времени.
@JBH, ты прав. Я добавил более реалистичную оценку (40 лет) в качестве нижней границы.
@ TylerS.Loeper, ты этого не понимаешь. Верхний предел, гарантированный производителем для достижения 80%-й производительности, составляет 20 лет. По ссылке у вас ниже этот нелепый диапазон чисел. Нет источника света или источника энергии, созданного человеком, который мог бы прослужить 200 лет — у нас даже не было электрического освещения в течение 200 лет, и возникает вопрос, как можно доказать такую ​​чепуху. Даже химия защитного покрытия не продержится так долго. Вы серьезно искажаете статистику.

К сожалению, даже долговечные светодиоды рано выходят из строя. У меня дома установлено около десяти из них, 2 вышли из строя намного раньше заявленного срока службы.

Как и любое устройство, они имеют статистическое распределение на весь срок службы. Некоторые умирают рано, некоторые живут дольше, большинство живет столько, сколько задумано.

То же самое касается вашего светодиодного стоп-сигнала и питающей его цепи.

стоп-сигналы не такие, как ваши домашние огни
На самом деле они не так уж и отличаются. Обратите внимание на Sylvania A21 — лампочку мощностью 116 Вт для тяжелых условий эксплуатации стандартного типа и конструкции. Даже разнообразие светодиодов — это просто набор светодиодов.
@Килиси, ссылка обязательна. Та же технология светодиодов, просто другое производство корпуса.
@JBH Нет. Во-первых, светодиоды стоп-сигналов никогда не бывают белыми, что устраняет деградацию сине-желтого люминофора в домашнем освещении. Это один из основных механизмов потери просвета. Во-вторых, у светодиодов другой корпус, что существенно отличает их от светодиодов: срок службы полупроводников сильно зависит от температуры. Светофоры намного больше и могут работать при более низких температурах, чем плотно упакованные модернизированные лампы накаливания. Наконец, из-за ответственности за несчастные случаи стоп-сигналы изготавливаются по гораздо более высоким стандартам, чем лампочки из большого магазина.

Высокий столб в палатке — это не светодиод или солнечные батареи, а аккумулятор.

Ничто на солнечной энергии не может работать ночью, если нет батареи. Это означает, что ваши солнечные панели и освещают, и заряжают аккумулятор в течение дня.

Никакая система управления дорожным движением — вообще никакая система солнечной энергии — не предназначена для работы в течение многих лет или месяцев без солнца.

Этот производитель утверждает, что их 24-часовая сигнальная лампа будет работать 14 дней без солнечного света. Обратите внимание, что настоящие светофоры не мигают. Свет горит 99% времени, а не половину времени (я готов признать, что мощность для схемы управления незначительна по сравнению с самими огнями).

На самом деле, в зависимости от слишком многих условий, которые вы не указали, вы можете быть уверены, что ваш свет останется включенным в течение 7–10 дней после того, как выпадет снег или грязь / пыль поставят под угрозу эффективность солнечной панели.

Согласен, на 100% правильно, аккумуляторы тут у вас в первую очередь неисправны. Вы смотрите примерно на 5-7 лет, прежде чем они потерпят неудачу.
@ Роб, какая боль, так это то, что есть много вариаций. У меня были случаи, когда батареи ИБП коммерческого класса выходили из строя после одного года использования. Чем дольше батарея остается разряженной (скажем, зимой), тем меньше вероятность того, что она будет держать столько же заряда в следующий раз, когда панели начнут работать. Каждый цикл — это бросок костей. Мир очарован солнечными панелями и светодиодами, но именно аккумуляторная технология действительно продвинет наш мир вперед (когда это, наконец, произойдет).
Также стоит отметить, что здесь большое влияние оказывает тип батареи. Свинцово-кислотные аккумуляторы отличаются от литий-полимерных.
@ И правда, но я подозреваю, что средний срок службы будет таким же. Автомобильный аккумулятор без обслуживания умирает через 3-5 лет (вода выкипает/испаряется из аккумулятора, повреждая его). Литиевые батареи тоже будут, потому что они не предназначены для полной разрядки.

Не очень долго. Хитрость заключается в том, что «все растения мертвы». Это приведет к массовым пожарам. Один удар молнии и затяжка, и мир будет пылать. Это приведет к большому количеству пепла, который покроет панели, при условии, что огонь не поглотит огонь. Конечно, свет может быть достаточно далеко от горючих материалов — возможно, посреди пустыни, вдали от цивилизации — но тогда это нетипичное место для светофора.

Как долго будет работать светофор после апокалипсиса?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v