Гібридний сонячний вуличний ліхтар
-
Технічний принцип роботи гібридного сонячного вуличного освітлення вітрової турбіни
-
Збір енергії
- Робота сонячної панелі (денний час):
- Протягом денного світла монокристалічні або полікристалічні сонячні панелі поглинають сонячне світло та перетворюють його на постійний струм за допомогою фотоелектричного ефекту. Вироблена енергія потім регулюється MPPT (точка максимальної потужності T).
- контролер сонячного заряду (рейкінг) для оптимізації ефективності заряджання та спрямування струму на акумулятор.
- Робота вітрових турбін (день і ніч):
- Коли швидкість вітру перевищує швидкість включення (зазвичай ~2,5–3 м/с), вітрова турбіна починає обертатися. Кінетична енергія вітру перетворюється лопатями на механічну енергію, яка потім перетворюється на електричну.
- енергія через генератор змінного струму з постійними магнітами. Вихідний змінний струм випрямляється в постійний гібридним контролером, а також використовується для заряджання акумулятора.
-
Заряджання акумулятора та накопичення енергії
- Як сонячна, так і вітрова енергія керуються гібридним інтелектуальним контролером заряду, який інтелектуально розподіляє струм зарядки залежно від його доступності (сонячна енергія вдень, вітрова енергія в будь-який час).
- LiFePO₄ або гелеві акумулятори глибокого циклу використовуються для накопичення енергії завдяки їхньому тривалому терміну служби, температурній стабільності та безпеці.
-
Блок живлення світлодіодної лампи (нічний або при слабкому сонячному освітленні)
- Коли навколишнє освітлення падає нижче встановленого порогу (виявленого за допомогою фотодатчика або таймера RTC), контролер активує світлодіодний вуличний ліхтар, використовуючи накопичену енергію акумулятора.
- Світло працює на основі запрограмованого профілю затемнення (наприклад, 100% яскравості протягом перших 4 годин, потім 50% до сходу сонця), що забезпечує ефективне використання енергії.
- Управління енергією та її захист
- Гібридний контролер також забезпечує:
- Захист від перезаряду та перерозряду
- Контроль навантаження для розкладу освітлення та регулювання яскравості
- Функція гальмування вітром за умов сильного вітру (механічна або електронна)
- Додатково: Дистанційний моніторинг через GPRS/4G/LoRa (інтеграція IoT)
Короткий опис роботи гібридної системи
| Час | Джерело | Процес |
|---|---|---|
| Денний час | Сонячна енергія (основна), вітрова енергія (за наявності) | Зарядка акумулятора за допомогою сонячного контролера MPPT |
| Вітряний день/ніч | Вітрова турбіна | Зарядка акумулятора незалежно від сонячного світла |
| Ніч | Акумулятор | Живлення світлодіодного світла за допомогою накопиченої енергії |
| Будь-коли | Контролер | Керує зарядом, розрядом, захистом та поведінкою освітлення |
-
Найкращі сценарії застосування для встановлення гібридних вуличних ліхтарів на основі вітрових та сонячних батарей
- Прибережні райони: Вітер доповнює сонячну енергію під час похмурої або штормової погоди, забезпечуючи безперебійне електропостачання.
- Гірські або високогірні райони: Гібридні системи використовують енергію вітру, коли сонячного світла недостатньо.
- Віддалені та автономні регіони: повністю самодостатні та зменшують потребу в дорогій інфраструктурі.
- Парки та туристичні місця: покращує екологічний імідж, одночасно знижуючи експлуатаційні витрати.
- Автомагістралі, прикордонні дороги та мости: гібридне освітлення забезпечує безпеку, працюючи навіть за несприятливої погоди.
-
Найчастіші запитання: Гібридне вуличне освітлення з вітровими та сонячними батареями
- Що таке гібридний вуличний ліхтар, що працює на основі вітру та сонячної енергії?
- Гібридний вуличний ліхтар поєднує сонячні панелі та вітрову турбіну для виробництва відновлюваної енергії. Він накопичує енергію в батареях та використовує її для живлення світлодіодних вуличних ліхтарів, забезпечуючи цілодобове освітлення навіть у хмарні або безвітряні періоди.
- Як працює гібридна система вночі або в хмарні дні?
- У похмурі дні або вночі, коли сонячні панелі не працюють, вітрова турбіна продовжує виробляти електроенергію (за наявності вітру), забезпечуючи безперебійну зарядку акумуляторів та роботу освітлення.
- Чи потрібне гібридне освітлення живлення від мережі або кабелів?
- Ні. Гібридні вуличні ліхтарі на основі вітрових та сонячних батарей повністю автономні та самопідтримувальні. Вони не потребують риття траншей, проводки чи підключення до комунальної мережі.
- Що станеться, якщо кілька днів не буде сонця і вітру?
- Система розроблена з достатнім резервним зарядом батареї (2–3 дні автономної роботи). Крім того, інтелектуальний контролер може регулювати яскравість освітлення для економії енергії, коли заряду мало.
- Яке технічне обслуговування потрібне?
- Мінімальний. Достатньо періодичного очищення сонячних панелей та перевірки вітрової турбіни й акумулятора. Система включає такі захисні механізми, як гальмування вітром, перевантаження та надмірне розрядження.
- Чи складна установка?
- Встановлення просте і часто виконується протягом дня. Воно включає кріплення стовпа, монтаж сонячних панелей і вітрової турбіни, а також підключення контролера та головки світильника.
- Як довго служать ці гібридні лампи?
- Світлодіодне світло: понад 50 000 годин
- Сонячна панель: 25+ років
- Вітрова турбіна: 15–20 років
- Батарея: 5–10 років (залежно від типу)
