Hübriidne päikeseenergia tänavavalgusti
-
Tuuleturbiini hübriidse päikeseenergia tänavavalgustuse tehniline tööpõhimõte
-
Energia kogumine
- Päikesepaneelide töö (päeval):
- Päevavalguses neelavad monokristallilised või polükristallilised päikesepaneelid päikesevalgust ja muudavad selle fotogalvaanilise efekti abil alalisvooluelektriks. Seejärel reguleerib genereeritud energiat MPPT (maksimaalse võimsuspunkti T) andur.
- racking) päikeselaadimise kontroller laadimise efektiivsuse optimeerimiseks ja voolu akule suunamiseks.
- Tuuleturbiini töö (päeval ja öösel):
- Kui tuule kiirus ületab sisselülitatud tuulekiiruse (tavaliselt ~2,5–3 m/s), hakkab tuulik pöörlema. Tuule kineetiline energia muundatakse labade abil mehaaniliseks energiaks, mis omakorda muundatakse elektrienergiaks.
- energiat püsimagnetgeneraatori kaudu. Hübriidkontroller alaldab vahelduvvoolu väljundi alalisvooluks ja seda kasutatakse ka aku laadimiseks.
-
Aku laadimine ja energia salvestamine
- Nii päikese- kui ka tuuleenergiat haldab hübriidne nutikas laadimiskontroller, mis jaotab laadimisvoolu intelligentselt vastavalt saadavusele (päikeseenergia päeval, tuul igal ajal).
- LiFePO₄ ehk süvatsükkel-geelakusid kasutatakse energia salvestamiseks nende pika tsükli eluea, temperatuuri stabiilsuse ja ohutuse tõttu.
-
LED-lambi toide (öine või nõrk päikesevalgus)
- Kui ümbritseva valguse tase langeb alla seatud läviväärtuse (tuvastatakse fotosensori või RTC taimeri abil), aktiveerib kontroller LED-tänavavalgustuse, kasutades salvestatud akut.
- Valgusti töötab programmeeritud hämardusprofiili alusel (nt 100% heledus esimese 4 tunni jooksul, seejärel 50% päikesetõusuni), tagades tõhusa energiakasutuse.
- Energiahaldus ja -kaitse
- Hübriidkontroller pakub ka:
- Ülelaadimise ja ületühjenemise kaitse
- Koormuse juhtimine valgustusgraafiku ja hämardamise jaoks
- Tuulepidurdusfunktsioon tugeva tuule korral (mehaaniline või elektrooniline)
- Valikuline: kaugjälgimine GPRS/4G/LoRa kaudu (IoT integratsioon)
Hübriidsüsteemi toimimise kokkuvõte
| Aeg | Allikas | Protsess |
|---|---|---|
| Päevane | Päikeseenergia (primaar), tuuleenergia (kui on olemas) | Aku laadimine MPPT päikeselaadimiskontrolleri abil |
| Tuuline päev/öö | Tuuleturbiin | Aku laadimine päikesevalgusest sõltumatult |
| Öine aeg | Aku | LED-valgustite toiteks salvestatud energiat |
| Igal ajal | Kontroller | Haldab laadimist, tühjenemist, kaitset ja valgustuse käitumist |
-
Parimad rakendusstsenaariumid hübriidsete tuule- ja päikeseenergial töötavate tänavavalgustite paigaldamiseks
- Rannikualad: Tuul täiendab päikeseenergiat pilves või tormise ilmaga, tagades katkematu elektrienergia.
- Mägised või kõrgmäestikualad: hübriidsüsteemid kasutavad tuuleenergiat, kui päikesevalgust pole piisavalt.
- Kauged ja võrgust väljas olevad piirkonnad: täiesti isemajandavad ja vähendavad vajadust kalli infrastruktuuri järele.
- Pargid ja turismisihtkohad: Parandab keskkonnasõbralikku kuvandit, vähendades samal ajal tegevuskulusid.
- Maanteed, piiriteed ja sillad: hübriidvalgustus tagab ohutuse, töötades isegi halva ilmaga.
-
KKK: Hübriidsed tuule- ja päikeseenergia tänavavalgustid
- Mis on hübriidne tuule- ja päikeseenergial töötav tänavavalgusti?
- Hübriidne tänavavalgusti ühendab päikesepaneelid ja tuuleturbiini taastuvenergia tootmiseks. See salvestab energia akudesse ja kasutab seda LED-tänavavalgustite toiteks, pakkudes ööpäevaringset valgustust isegi pilvise või tuulevaikse perioodi jooksul.
- Kuidas hübriidsüsteem öösel või pilvisel päeval töötab?
- Pilvise ilmaga või öösel, kui päikesepaneelid ei tööta, jätkab tuuleturbiin elektrienergia tootmist (tuule korral), tagades katkematu aku laadimise ja valgustuse töö.
- Kas hübriidtuled vajavad elektrivõrku või kaableid?
- Ei. Hübriidsed tuule- ja päikeseenergial töötavad tänavavalgustid on täielikult elektrivõrgust sõltumatud ja isemajandavad. Need ei vaja kaeviku kaevamist, juhtmestiku paigaldamist ega ühendamist elektrivõrguga.
- Mis juhtub, kui mitu päeva päikest ja tuult pole?
- Süsteem on loodud piisava aku tööeaga (2–3 päeva autonoomsust). Lisaks saab nutikas kontroller energia säästmiseks tulesid hämardada, kui salvestusruumi on vähe.
- Millist hooldust on vaja?
- Minimaalne. Piisab päikesepaneelide perioodilisest puhastamisest ning tuuleturbiini ja aku kontrollimisest. Süsteem sisaldab kaitsemehhanisme nagu tuulepidurdus, ülekoormus ja ületühjendamise ohutusmehhanismid.
- Kas paigaldamine on keeruline?
- Paigaldamine on lihtne ja sageli tehakse seda ühe päevaga. See hõlmab posti kinnitamist, päikesepaneelide ja tuuleturbiini paigaldamist ning kontrolleri ja valgusti ühendamist.
- Kui kaua need hübriidtuled vastu peavad?
- LED-valgus: üle 50 000 tunni
- Päikesepaneel: 25+ aastat
- Tuuleturbiin: 15–20 aastat
- Aku: 5–10 aastat (sõltuvalt tüübist)
