Хибридна слънчева улична лампа
-
Технически принцип на работа на хибридна слънчева улична светлина с вятърни турбини
-
Събиране на енергия
- Работа на слънчевия панел (през деня):
- През деня монокристалните или поликристалните слънчеви панели абсорбират слънчевата светлина и я преобразуват в постоянен ток чрез фотоволтаичния ефект. Генерираната енергия след това се регулира от MPPT (Точка на максимална мощност)
- контролер за соларно зареждане (racking), за да оптимизира ефективността на зареждане и да насочи тока към батерията.
- Работа на вятърните турбини (денем и нощем):
- Когато скоростта на вятъра надвиши допустимата скорост на вятъра (обикновено ~2,5–3 m/s), вятърната турбина започва да се върти. Кинетичната енергия на вятъра се преобразува в механична енергия от лопатките, която след това се преобразува в електрическа.
- енергия чрез алтернатор с постоянен магнит. Изходният променлив ток се преобразува в постоянен от хибридния контролер и се използва и за зареждане на батерията.
-
Зареждане на батерията и съхранение на енергия
- Слънчевата и вятърната енергия се управляват от хибриден интелигентен контролер за зареждане, който интелигентно разпределя тока на зареждане въз основа на наличността (слънчева през деня, вятърна по всяко време).
- LiFePO₄ или дълбокоцикличните гел батерии се използват за съхранение на енергия поради дългия им живот, температурната стабилност и безопасността.
-
Захранване на LED лампата (нощ или при слаба слънчева светлина)
- Когато околната светлина падне под зададен праг (открит чрез фотосензор или RTC таймер), контролерът активира LED уличното осветление, използвайки съхранената батерия.
- Светлината работи въз основа на програмиран профил на затъмняване (например 100% яркост за първите 4 часа, след това 50% до изгрев слънце), което осигурява ефективно използване на енергията.
- Управление и защита на енергията
- Хибридният контролер осигурява също:
- Защита от презареждане и презареждане
- Контрол на натоварването за график на осветлението и димиране
- Функция за спиране при силен вятър (механична или електронна)
- Опционално: Дистанционно наблюдение чрез GPRS/4G/LoRa (IoT интеграция)
Обобщение на работата на хибридната система
| Време | Източник | Процес |
|---|---|---|
| През деня | Слънчева енергия (основна), вятърна енергия (ако е налична) | Зареждане на батерията чрез MPPT соларен контролер за зареждане |
| Ветровито ден/нощ | Вятърна турбина | Зареждане на батерията независимо от слънчевата светлина |
| Нощно време | Батерия | Захранване на LED светлина с помощта на съхранена енергия |
| По всяко време | Контролер | Управлява поведението на зареждане, разреждане, защита и осветление |
-
Най-добри сценарии за инсталиране на хибридни вятърни и слънчеви улични осветителни тела
- Крайбрежни райони: Вятърът допълва слънчевата енергия по време на облачно или бурно време, осигурявайки непрекъснато захранване.
- Планински или високопланински райони: Хибридните системи използват вятърната енергия, когато слънчевата светлина е недостатъчна.
- Отдалечени и автономни региони: Напълно самодостатъчни и намаляват нуждата от скъпа инфраструктура.
- Паркове и туристически дестинации: Подобрява екологичния имидж, като същевременно намалява оперативните разходи.
- Магистрали, гранични пътища и мостове: Хибридното осветление гарантира безопасност, като работи дори при лошо време.
-
Често задавани въпроси: Хибридно вятърно и слънчево улично осветление
- Какво представлява хибридното улично осветление, съчетаващо вятър и слънце?
- Хибридна улична лампа комбинира слънчеви панели и вятърна турбина за генериране на възобновяема енергия. Тя съхранява енергията в батерии и я използва за захранване на LED улични лампи, предлагайки 24/7 осветление дори по време на облачни или безветрени периоди.
- Как работи хибридната система през нощта или в облачни дни?
- В облачни дни или през нощта, когато слънчевите панели са неактивни, вятърната турбина продължава да генерира електричество (ако има вятър), осигурявайки непрекъснато зареждане на батерията и работа на осветлението.
- Хибридните лампи изискват ли захранване от мрежата или окабеляване?
- Не. Хибридните вятърно-слънчеви улични лампи са напълно автономни и самоподдържащи се. Те не изискват изкопаване на траншеи, окабеляване или свързване към електропреносната мрежа.
- Какво ще стане, ако няма слънце и вятър в продължение на няколко дни?
- Системата е проектирана с достатъчна резервна батерия (2–3 дни автономност). Освен това, интелигентният контролер може да затъмни осветлението, за да пести енергия, когато капацитетът на батерията е малък.
- Каква поддръжка е необходима?
- Минимално. Периодичното почистване на слънчевите панели и проверката на вятърната турбина и батерията са достатъчни. Системата включва защити като механизми за предпазване от вятър, претоварване и презареждане.
- Сложна ли е инсталацията?
- Монтажът е лесен и често се извършва в рамките на един ден. Той включва фиксиране на стълба, монтаж на слънчевите панели и вятърната турбина, както и свързване на контролера и осветителната глава.
- Колко дълго издържат тези хибридни светлини?
- LED светлина: 50 000+ часа
- Слънчев панел: 25+ години
- Вятърна турбина: 15–20 години
- Батерия: 5–10 години (в зависимост от типа)
