Wie lange würde eine Ampel nach der Apokalypse funktionieren?

Die Apokalypse ist gekommen! Alles ist tot, und ich meine wirklich alles . Menschen. Tiere. Pflanzen. Frag nicht wie, ich bin mir nicht ganz sicher.

Nehmen wir an, diese Stadt liegt in einer abgelegenen Gegend, was Naturkatastrophen angeht. Es ist kein Ort, der von Hurrikanen getroffen wird oder anfällig für Erdbeben ist oder jeden Winter Tornados oder Bootsladungen Schnee und eiskaltes Wetter bekommt. Ich bin mir nicht sicher, ob ein solcher Ort tatsächlich existiert, aber um der Frage willen sagen wir, er existiert.

Mit einer Ampel, die von Zeitschaltuhren und oben montierten Solarmodulen betrieben wird - wie lange würde sie funktionsfähig bleiben und was würde sie zuerst töten? Ich habe Pflanzen, Tiere und extreme Wetterbedingungen eliminiert, weil diese äußerst unvorhersehbar sein können.

Bearbeiten: Ansonsten Standardniederschlag. Setzen Sie keine High-Level-Elektronik (keine Computer, Mikrocontroller usw.) und langlebige LED-Leuchten für die Beleuchtung voraus.

Regnet es auf den Glücksinseln? Ich weiß nicht, wie es an anderen Orten ist, aber starker Regen tötet mit grimmiger Regelmäßigkeit Ampeln in Bukarest. Hat es Glühbirnen? Diese werden in ein oder zwei Jahren sterben. Enthält es Elektronik? Die werden in einem Jahrzehnt sterben. Die Sonnenkollektoren selbst werden innerhalb eines Jahrhunderts sterben.
@AlexP Ich habe die Frage mit weiteren Einzelheiten zur Konstruktion aktualisiert.
„LED-Leuchten“: Eine LED-Lampe ist ein Wunderwerk moderner Elektronik. (Hinweis: Im Gegensatz zu Glühlampen, die mit einer konstanten Spannung versorgt werden, müssen LEDs mit einem konstanten Strom versorgt werden . LED-Glühbirnen enthalten eine miniaturisierte Stromquelle.) Die Timer selbst enthalten Spannungsregler und digitale Komponenten. Entschuldigung, aber moderne Elektronik für nichtmilitärische Zwecke ist einfach nicht für eine lange Lebensdauer ausgelegt. Die LED-Lampen sterben innerhalb eines Jahrzehnts. Die Timer sterben innerhalb von einem oder höchstens und mit fantastischem Glück zwei Jahrzehnten.
@AlexP Ich denke, Sie müssen diesen Kommentar etwas mehr qualifizieren. Ich habe einen TI-55-Rechner mit einem LED-Display, das ungefähr 40 Jahre alt ist und immer noch großartig funktioniert. Ich habe auch eine Sammlung von 8-Bit-Computern und -Geräten aus derselben Zeit, die Spannungsregler und digitale Komponenten haben, die heute genauso gut funktionieren wie damals, als sie neu waren.
@AlexP Ich suche auch speziell nicht nach Langlebigkeit. Ich möchte wissen, wann sie aufhören zu arbeiten – sei es vier Jahre, ein Jahrzehnt, zwei Jahrzehnte. Es hört sich so an, als hätten Sie eine Antwort, also warum posten Sie sie nicht als eine?
Wenn die Controller in Harz eingebettet sind, um Wasser fernzuhalten, werden die Batterien höchstwahrscheinlich in etwa 10 Jahren leer sein. Wenn nicht LEDs, die Glühlampe in etwa zwei Jahren.
@Andon Siehe JBHs Antwort, es ist richtig.

Antworten (4)

Nicht älter als 12 Jahre.

Um diese Frage zu beantworten, können wir uns die Lebensdauer der verschiedenen Komponenten ansehen, um zu entscheiden, welche zuerst ausfällt. Sobald ein Bereich ausfällt, bricht Ihr System zusammen. Ich habe meine eigene Rationalisierung der Faktoren bereitgestellt, aber Sie können hier einen detaillierten Bericht über die erwartete Lebensdauer von LED-Ampeln finden .

Komponentenlebensdauer:

1. Sonnenkollektoren: 40+ Jahre

Solarmodule, die nach dem Jahr 2000 hergestellt wurden, haben eine Verschlechterung des Wirkungsgrads von etwa 0,5 % pro Jahr . Die neuesten Solarmodule werden jedoch noch besser bewertet.

… ein heute hergestelltes Panel nach 20 Jahren 92 % seiner ursprünglichen Leistung erbringen sollte

Unter der Annahme, dass die Ampel irgendwann nach 2000 n. Chr. gebaut wurde, sind 40 Jahre eine realistische Lebensdauer der Tafel. Wenn ein Wirkungsgrad von 80 % oder mehr erforderlich ist, um die Glühbirnen am Laufen zu halten, weil die Regierung beispielsweise ein begrenztes Budget hatte und so wenig Solarpanel wie möglich verwendete, dann ergibt die Vorhersage -0,5 % / Jahr x 40 Jahre = -20 % 80 % Wirkungsgrad nach 40 Jahren.

Neuere Panels könnten sogar noch länger halten, aber dies ist nicht die kurzlebigste Komponente, sodass weitere Untersuchungen nicht erforderlich sind.

2. Batterie des Sonnenkollektors: 5 - 15 Jahre

Der allgemeine Bereich für die Nutzungsdauer einer Solarbatterie liegt zwischen 5 und 15 Jahren.

3. Ampeln: 1 - 12 Jahre

Typische weißglühende Ampeln wurden getestet und haben bekanntermaßen eine Lebensdauer von etwa 8000 Stunden . Dies entspricht etwa 0,91 Jahren, wenn es kontinuierlich eingeschaltet bleibt, oder dem Doppelten, wenn es nur nachts verwendet wird. Diese würden also zwischen 1 und 2 Jahren dauern.

Eine typische Glühbirne mit 150 Watt hält im Allgemeinen 8000 Stunden, wie Studien gezeigt haben.

Das allerbeste LED- Licht wird mit rund 50.000 Stunden bewertet. Wenn sie kontinuierlich eingeschaltet bleiben, würden sie etwa 5,7 Jahre halten oder das Doppelte, wenn sie nur nachts verwendet werden. Diese würden also zwischen 5 und 12 Jahren dauern.

Viele LEDs haben eine Nennlebensdauer von bis zu 50.000 Stunden. Dies ist ungefähr 50-mal länger als eine typische Glühlampe, 20-25-mal länger als eine typische Halogenlampe und 8-10-mal länger als eine typische CFL. 12 Stunden am Tag verwendet, hält eine 50.000 Glühbirne mehr als 11 Jahre.

4. Kupferverdrahtung: 20 - 50 Jahre

Die Standards, nach denen Kabel hergestellt werden, geben keine bestimmte Lebenserwartung an. Einige Kabelhersteller bestimmen eine wahrscheinliche Lebenserwartung basierend auf typischen Bedingungen. Zum Beispiel könnte ein Haushalts-Festkabel mit typischer elektrischer Belastung, das unter Verwendung der entsprechenden Verdrahtungsrichtlinien verlegt wird, eine Lebensdauer von 20 Jahren erwarten. In einigen Fällen wurden jedoch Kabel, die nicht übermäßig verwendet wurden, bis zu 50 Jahre nach der Installation in einem relativ guten Zustand vorgefunden.

Abschluss:

Aus diesen Fakten sollten Sie erkennen, dass die Ampel wahrscheinlich dort sein wird, wo dieses System zuerst versagt. Wenn Sie Glück haben, hält Ihre Ampel vielleicht ein Jahrzehnt. Es gibt jedoch mindestens zwei verschiedene Komponenten, die für einen Ausfall im Bereich von 5 bis 15 Jahren ausgelegt sind, sodass alles, was über diesen Bereich hinausgeht, sehr unwahrscheinlich ist. Wenn die Ampel schließlich eine typische Glühlampe verwendet, hält sie noch kürzer und erlischt nach nur 1 Jahr.

Die Schätzung von weniger als einem Jahr an Ampeln ist etwas schockierend. Ich habe noch nie ein Arbeitsteam gesehen, das in meiner Stadt an den Lichtern gearbeitet hat. Sie müssen Ninjas sein, wenn es darum geht, jedes Jahr die Glühbirnen an jedem Licht zu wechseln .
Es scheint ziemlich oft. Aber ich schätze, die Techniker müssen nur einmal im Jahr auftauchen, und es könnte leicht übersehen werden, wenn sie es nachts tun oder wenn wir bei der Arbeit sind. quora.com/Wie-oft-werden-Ampeln-ersetzt
Von der verlinkten Seite 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.ist das viel weniger als 200. Diese 80%ige Verschlechterung ist wichtig. Fernbremsleuchten sind auf Kosteneffizienz ausgelegt. Das Panel wird nicht wesentlich mehr sein, als die Ampel braucht. Ein Leistungsabfall von 80 % könnte ihn vollständig abschalten.
Die Nennlebensdauer von LEDs ist normalerweise MTBF (mittlere Zeit vor dem Ausfall) und wird oft missverstanden. Es handelt sich um ein statistisches Maß, sodass Sie bei einer MTBF von 50.000 Stunden davon ausgehen können, dass eine einzelne LED so lange hält. Aber mit einer großen Sammlung von LEDs (wie in einer typischen Ampel) ist es etwas anders. Je größer Ihre Stichprobengröße ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass einige viel früher ausfallen und andere viel länger halten. Je nachdem, wie viele LEDs Sie benötigen, um das Licht als "funktionierend" zu betrachten, können Sie davon ausgehen, dass das Licht insgesamt deutlich länger hält als die MTBF einer einzelnen LED.
@TylerS.Loeper, Sie missverstehen, wie LEDs funktionieren. Das sind Dioden. Wenn keine Mindestspannung vorhanden ist, schalten sie sich einfach nicht ein (im Gegensatz zu einer Glühlampe, die bei allen Spannungspegeln etwas abgibt). Und das OP fragt: "Was würde es zuerst töten?" Das ist kaum nach der längsten Zeitspanne gefragt.
@JBH, du hast Recht. Ich habe eine realistischere Schätzung (40 Jahre) als Untergrenze hinzugefügt.
@TylerS.Loeper, du verstehst das nicht. Die vom Hersteller garantierte Obergrenze für eine Leistung von 80 % beträgt 20 Jahre. Per Link haben Sie unter diesem lächerlichen Zahlenbereich. Es gibt keine von Menschenhand hergestellte Lichtquelle oder Stromquelle, die 200 Jahre halten könnte - wir haben seit 200 Jahren nicht einmal elektrisches Licht, was die Frage aufwirft, wie solch ein Unsinn bewiesen werden könnte. Nicht einmal die Chemie der Schutzhülle hält so lange. Sie interpretieren diese Statistiken ernsthaft falsch.

Leider fallen selbst langlebige LEDs früh aus. Ich habe ungefähr zehn davon in meinem Haus installiert, 2 sind viel früher als die angekündigte Lebensdauer ausgefallen.

Wie jedes Gerät haben sie eine statistische Verteilung für ihr Leben. Manche sterben früh, manche halten länger, die Mehrheit lebt so lange wie geplant.

Das Gleiche gilt für Ihre LED-Bremsleuchte und die sie versorgende Fahrschaltung.

Bremslichter sind nicht dasselbe wie Ihre Hauslichter
Eigentlich sind sie gar nicht so verschieden. Schauen Sie sich die Sylvania A21 an – eine 116-W-Hochleistungslampe in Standardausführung und -konstruktion. Sogar die LED-Variante ist nur eine Reihe von LEDs.
@Kilisi, Zitat erforderlich. Gleiche LED-Technologie, nur andere Gehäuseherstellung.
@JBH Nein. Erstens sind Bremslicht-LEDs niemals weiß, wodurch die Verschlechterung des blau-gelben Leuchtstoffs in Hauslichtern beseitigt wird. Dies ist einer der Hauptmechanismen des Lumenverlusts. Zweitens ist das Gehäuse anders, was den Unterschied zu LEDs ausmacht: Halbleiter haben eine stark temperaturabhängige Lebensdauer. Ampeln sind viel größer und können bei niedrigeren Temperaturen betrieben werden als eine dicht gepackte Glühlampe zum Nachrüsten. Schließlich werden Bremslichter aufgrund der Unfallhaftung nach einem viel höheren Standard gebaut als Glühbirnen aus einem großen Kaufhaus.

Die hohe Stange im Zelt ist nicht das LED-Licht oder die Sonnenkollektoren – es ist die Batterie

Solarbetriebene Dinge können nachts nicht laufen, es sei denn, es gibt eine Batterie. Das bedeutet, dass Ihre Solarmodule tagsüber sowohl das Licht betreiben als auch den Akku aufladen.

Kein Verkehrsleitsystem – überhaupt kein Solarstromsystem – ist darauf ausgelegt, jahrelang oder monatelang ohne Sonne zu funktionieren.

Dieser Hersteller behauptet, dass sein 24-Stunden-Blinkwarnlicht 14 Tage ohne Sonnenlicht hält. Beachten Sie, dass tatsächliche Ampeln nicht blinken. Ein Licht ist zu 99% der Zeit an, im Vergleich zur Hälfte der Zeit (ich bin bereit zu akzeptieren, dass die Leistung für die Steuerschaltung im Vergleich zu den Lichtern selbst vernachlässigbar ist).

Abhängig von zu vielen Bedingungen, die Sie nicht angegeben haben, können Sie realistischerweise darauf vertrauen, dass Ihr Licht 7–10 Tage an bleibt, nachdem der Schnee gefallen ist oder Schmutz / Staub die Effizienz des Solarmoduls beeinträchtigt.

Zugegeben, 100% richtig, die Batterien sind hier in erster Linie Ihre Schwachstelle. Sie sehen ungefähr 5-7 Jahre, bevor sie versagen.
@Rob, was ein Schmerz ist, ist, dass es eine Menge Variabilität gibt. Ich hatte USV-Batterien in handelsüblicher Qualität, die nach einem Jahr Gebrauch ausfielen. Je länger die Batterie leer bleibt (z. B. über den Winter), desto unwahrscheinlicher ist, dass sie beim nächsten Start der Panels so viel Ladung hält. Jeder Zyklus ist ein Würfelwurf. Die Welt ist fasziniert von Solarmodulen und LEDs, aber es ist die Batterietechnologie, die unsere Welt wirklich voranbringen wird (wenn es endlich soweit ist).
Bemerkenswert ist auch, dass der Batterietyp auch hier einen erheblichen Einfluss hat. Blei-Säure-Batterien sind ein anderes Biest als ein Lithium-Polymer
@Andon stimmt, aber ich vermute, die durchschnittliche Lebensdauer wäre ähnlich. Eine nicht gewartete Autobatterie stirbt in 3-5 Jahren (Wasser kocht/verdunstet aus der Batterie und beschädigt sie). Lithium-Batterien auch, weil sie nicht dazu gedacht sind, vollständig entladen zu werden.

Nicht sehr lang. Der Trick ist „alle Pflanzen tot“. Das wird zu massiven Bränden führen. Ein Blitzschlag und ein Hauch, die Welt wird in Flammen stehen. Das führt zu großen Mengen Asche, die die Paneele bedecken, vorausgesetzt, die Lichter werden nicht von den Bränden verbraucht. Es ist sicherlich möglich, dass das Licht weit genug von Brennbarem entfernt ist - vielleicht mitten in der Wüste, fernab der Zivilisation -, aber das ist kein typischer Ort für eine Ampel.

Wie lange würde eine Ampel nach der Apokalypse funktionieren?
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