Υβριδικό ηλιακό φως δρόμου
-
Τεχνική αρχή λειτουργίας του υβριδικού ηλιακού φωτισμού δρόμου ανεμογεννητριών
-
Συγκομιδή ενέργειας
- Λειτουργία ηλιακού πάνελ (Ημέρα):
- Κατά τη διάρκεια της ημέρας, τα μονοκρυσταλλικά ή πολυκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ απορροφούν το ηλιακό φως και το μετατρέπουν σε συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα μέσω του φωτοβολταϊκού φαινομένου. Η παραγόμενη ενέργεια στη συνέχεια ρυθμίζεται από ένα MPPT (Μέγιστο Σημείο Ισχύος T
- (ραφιέρα) ηλιακός ελεγκτής φόρτισης για βελτιστοποίηση της απόδοσης φόρτισης και κατεύθυνση του ρεύματος στην μπαταρία.
- Λειτουργία Ανεμογεννήτριας (Ημέρα & Νύχτα):
- Όταν οι ταχύτητες του ανέμου υπερβαίνουν την ταχύτητα ανέμου έναρξης (συνήθως ~2,5–3 m/s), η ανεμογεννήτρια αρχίζει να περιστρέφεται. Η κινητική ενέργεια του ανέμου μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια από τα πτερύγια, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική.
- ενέργεια μέσω ενός μόνιμου μαγνήτη εναλλάκτη. Η έξοδος AC ανορθώνεται σε DC από τον υβριδικό ελεγκτή και χρησιμοποιείται επίσης για τη φόρτιση της μπαταρίας.
-
Φόρτιση μπαταρίας και αποθήκευση ενέργειας
- Τόσο η ηλιακή όσο και η αιολική ενέργεια διαχειρίζονται από έναν υβριδικό έξυπνο ελεγκτή φόρτισης, ο οποίος κατανέμει έξυπνα το ρεύμα φόρτισης με βάση τη διαθεσιμότητα (ηλιακή ενέργεια κατά τη διάρκεια της ημέρας, αιολική ενέργεια οποιαδήποτε στιγμή).
- Οι μπαταρίες LiFePO₄ ή μπαταρίες βαθιάς κυκλοφορίας GEL χρησιμοποιούνται για αποθήκευση ενέργειας λόγω της μεγάλης διάρκειας ζωής τους, της σταθερότητας της θερμοκρασίας και της ασφάλειας.
-
Τροφοδοσία ρεύματος στη λάμπα LED (νυχτερινή ή χαμηλή ηλιακή ακτινοβολία)
- Όταν το φως περιβάλλοντος πέσει κάτω από ένα καθορισμένο όριο (που ανιχνεύεται μέσω φωτοαισθητήρα ή χρονοδιακόπτη RTC), ο ελεγκτής ενεργοποιεί το φως δρόμου LED χρησιμοποιώντας την αποθηκευμένη ισχύ της μπαταρίας.
- Το φως λειτουργεί με βάση ένα προγραμματισμένο προφίλ μείωσης φωτεινότητας (π.χ., 100% φωτεινότητα για τις πρώτες 4 ώρες, στη συνέχεια 50% μέχρι την ανατολή του ηλίου), εξασφαλίζοντας αποτελεσματική χρήση ενέργειας.
- Διαχείριση και Προστασία Ενέργειας
- Ο υβριδικός ελεγκτής παρέχει επίσης:
- Προστασία από υπερφόρτιση και υπερβολική εκφόρτιση
- Έλεγχος φορτίου για το χρονοδιάγραμμα φωτισμού και τη ρύθμιση έντασης
- Λειτουργία πέδησης ανέμου σε συνθήκες ισχυρού ανέμου (μηχανική ή ηλεκτρονική)
- Προαιρετικά: Απομακρυσμένη παρακολούθηση μέσω GPRS/4G/LoRa (ενσωμάτωση IoT)
Σύνοψη Λειτουργίας Υβριδικού Συστήματος
| Φορά | Πηγή | Διαδικασία |
|---|---|---|
| Ημέρα | Ηλιακή (πρωτεύουσα), Αιολική (εάν διατίθεται) | Φόρτιση μπαταρίας μέσω ηλιακού ελεγκτή φόρτισης MPPT |
| Θυελλώδης μέρα/νύχτα | Ανεμογεννήτρια | Φόρτιση μπαταρίας ανεξάρτητα από το ηλιακό φως |
| Νυχτερινή | Μπαταρία | Τροφοδοσία λαμπτήρα LED χρησιμοποιώντας αποθηκευμένη ενέργεια |
| Οποιαδήποτε στιγμή | Ελεγκτής | Διαχειρίζεται τη φόρτιση, την εκφόρτιση, την προστασία και τη συμπεριφορά φωτισμού |
-
Καλύτερα σενάρια εφαρμογής για την εγκατάσταση υβριδικών αιολικών και ηλιακών φωτιστικών δρόμων
- Παράκτιες περιοχές: Ο άνεμος συμπληρώνει την ηλιακή ενέργεια κατά τη διάρκεια συννεφιασμένου ή θυελλώδους καιρού, εξασφαλίζοντας αδιάλειπτη παροχή ρεύματος.
- Ορεινές ή περιοχές μεγάλου υψομέτρου: Τα υβριδικά συστήματα αξιοποιούν την αιολική ενέργεια όταν το ηλιακό φως δεν επαρκεί.
- Απομακρυσμένες και εκτός δικτύου περιοχές: Πλήρως αυτοσυντηρούμενες και μειώνουν την ανάγκη για δαπανηρές υποδομές.
- Πάρκα και Τουριστικοί Προορισμοί: Ενισχύει την οικολογική εικόνα, μειώνοντας παράλληλα το λειτουργικό κόστος.
- Αυτοκινητόδρομοι, συνοριακοί δρόμοι και γέφυρες: Ο υβριδικός φωτισμός διασφαλίζει την ασφάλεια λειτουργώντας ακόμη και σε κακές καιρικές συνθήκες.
-
Συχνές ερωτήσεις: Υβριδικό αιολικό και ηλιακό φως δρόμου
- Τι είναι ένα υβριδικό αιολικό και ηλιακό φως δρόμου;
- Ένα υβριδικό φωτιστικό δρόμου συνδυάζει ηλιακούς συλλέκτες και μια ανεμογεννήτρια για την παραγωγή ανανεώσιμης ενέργειας. Αποθηκεύει την ενέργεια σε μπαταρίες και τη χρησιμοποιεί για την τροφοδοσία φωτιστικών δρόμου LED, προσφέροντας φωτισμό 24/7 ακόμα και σε περιόδους συννεφιάς ή χωρίς αέρα.
- Πώς λειτουργεί το υβριδικό σύστημα τη νύχτα ή τις συννεφιασμένες ημέρες;
- Τις συννεφιασμένες ημέρες ή τη νύχτα, όταν τα ηλιακά πάνελ είναι ανενεργά, η ανεμογεννήτρια συνεχίζει να παράγει ηλεκτρική ενέργεια (εάν υπάρχει άνεμος), εξασφαλίζοντας αδιάλειπτη φόρτιση της μπαταρίας και λειτουργία του φωτισμού.
- Απαιτούν τα υβριδικά φώτα ρεύμα ή καλωδίωση από το δίκτυο;
- Όχι. Τα υβριδικά αιολικά-ηλιακά φώτα δρόμου είναι πλήρως αυτόνομα και αυτοσυντηρούμενα. Δεν απαιτούν διάνοιξη τάφρων, καλωδίωση ή σύνδεση στο δίκτυο κοινής ωφέλειας.
- Τι θα συμβεί αν δεν έχει ήλιο και αέρα για μερικές μέρες;
- Το σύστημα έχει σχεδιαστεί με επαρκή εφεδρική μπαταρία (2-3 ημέρες αυτονομίας). Επιπλέον, το έξυπνο χειριστήριο μπορεί να χαμηλώσει τα φώτα για εξοικονόμηση ενέργειας όταν η χωρητικότητα αποθήκευσης είναι χαμηλή.
- Τι συντήρηση απαιτείται;
- Ελάχιστο. Ο περιοδικός καθαρισμός των ηλιακών συλλεκτών και η επιθεώρηση της ανεμογεννήτριας και της μπαταρίας είναι επαρκείς. Το σύστημα περιλαμβάνει μηχανισμούς προστασίας όπως πέδηση από τον άνεμο, υπερφόρτωση και μηχανισμούς ασφαλείας από υπερβολική εκφόρτιση.
- Είναι περίπλοκη η εγκατάσταση;
- Η εγκατάσταση είναι απλή και συχνά ολοκληρώνεται μέσα σε μία ημέρα. Περιλαμβάνει την τοποθέτηση του στύλου, την τοποθέτηση των ηλιακών συλλεκτών και της ανεμογεννήτριας, καθώς και τη σύνδεση του ελεγκτή και της κεφαλής φωτισμού.
- Πόσο διαρκούν αυτά τα υβριδικά φώτα;
- Φως LED: 50.000+ ώρες
- Ηλιακό πάνελ: 25+ χρόνια
- Ανεμογεννήτρια: 15–20 χρόνια
- Μπαταρία: 5–10 χρόνια (ανάλογα με τον τύπο)
