Hübriidsed mobiilsolalaualtid
-- Kuidas need toimivad ning kuidas neid dimensioneerida
Hübriidsed mobiilsolalaualtid: Kuidas need toimivad ning kuidas neid dimensioneerida
Alustame terminoloogiast: Täna käsitletav tootekategooria on mobiilsolalaualtid. Algses artikkelis neid nimetati „tuletornideks“, mis on ebatäpne tõlge – tegemist on valgustusseadmetega, mis on monteeritud haagisele ning millel on teleskoopiline mast, LED-valgustid, akupakett ning diiselmootorine varuvõimalus. Selles juhendis kasutatakse kogu aeg terminit „mobiilsolalaualt”.**
Lühike vastus: Hübriidne mobiilsolalaualt on põhimõtteliselt DC-süsteem, millel päikeseenergia on peamine energiaallikas ning diiselmootor toimib varuvõimalusena. Päeval laeb päikesepaneel akupaketti läbi laadimiskontrolleri abil; öösel toidab akupakett mastil olevaid LED-valgusteid. Diiselmootor käivitub ainult siis, kui akupaketi laeng langeb alla määratud taseme. Kui palju diiseli kulub, sõltub ühest olulisest parameetrist – akupaketi mahtu võrreldes öise energiavajadusega. Laualti suurus määratakse selle järgi, kui tumedad ilmastikutingimused paigas võivad olla; diiselmootor toimib siis pigem varuvõimalusena kui igapäevaseks vajaduseks.
Kuidas süsteem toimib
Neli alamsüsteemi, järjekorras, mille kaudu energia liigub:
- PV-paneele: Paneele, mis on monteeritud treilerile (sageli voltavad transportimiseks), toidavad süsteemi. Püsiv montaaž on tavapärane kergeid tornide puhul; päikeset jälgivad paneelisüsteemid esinevad mõnedel kõrgema klassi seadmetel ning suurendavad tootlikkust, kuid nende mehhanismid on keerukamad. Paljus päikesepaistes olukordades töötab torn peaaegu täielikult päikeseenergiast – nullheitmeid on normaalne, mitte turunduslik argument.
- Laadimiskontroller: Reguleerib pinget ning voolu, mis liigub paneelist akusse, vältides ülelaadimist ning kaitstes akut. Just siin näitab MPPT (Maximum Power Point Tracking) oma tähendust: paneeli pinge on tavaliselt palju kõrgem kui akupinge, ning just selle erinevuse parandab päikeset jälgiv konverter. Meie juhend MPPT vs PWM selgitab selle mehhanismi; suuruse arvutusmeetodid on olemas meie kontrolleri suuruse arvutusvahendis.
- Akupank: Tavaliselt süvakäigulised plii-happe-akud või liitiumioonakud (praegustel mudelitel tavaliselt LiFePO4-tüüpi). Akupanga maht – mitte paneelide oma – määrab, mitu ööd torn suudab töötada ilma generaatorita.
Pankikeemia määrab sallitavad nivood sügavale laadimisele ning kuumade haagiseosade jaoks; plii-happeakumulaatorid on odavamad, samas kui litiumiakumulaatorid taluvad paremini sügavaid laadimis- ning tühjendusprotsesse ning kuumust. 4. LED-valgustid teleskoopilisel mastil. Neli valgustit, mis asuvad mastil, mille kõrgus on tavaliselt 4–9 meetrit, ning mis katavad laia ala ühest punktist. Just LED-valgustite efektiivsus teeb kogu selle valgustuskategooria jätkusuutlikuks – sama valgus, mida saaks metallhalogeniidvalgustitest, nõuaks palju suuremat valgusallikat ning seega ka suuremat infrastruktuuri.
Dieselgeneraator asub taga kõigi nelja komponendi juures. See suudab akupaketti otse laadida või samal ajal erinevaid seadmeid toita; hübriidjuhtimissüsteem käivitab generaatori automaatselt, kui akupaketi laadimisaste on madal – operaator ei ole vastutav selle ülemineku eest.
Tüüpilised parameetrite vahemikud ning kuidas andmelehte lugeda
Need on tüüpilised vahemikud turul, mitte meie testandmed – pidage neid vahemikeks, millese usaldusväärne andmeleht peaks jääma:
| Parameeter | Tüüpiline vahemik | Mida see määrab |
|---|---|---|
| PV-massiiv | 200–1 600 Wp | Kui kiiresti akupakett täitub |
| Akupakett | 2–20 kWh | Autonoomiaaeg öösel |
| LED-seade | 200–1 200 W | Ööline energiatarve |
| Masti kõrgus | 4–9 m | Katvusradius ning valguse heledus |
| Haagis | Teedele lubatud, ühe teljega | Haagise klass |
Kõige olulisem on autonoomiaaeg – see näitab, mitu ööd seade suudab töötada täis laetud akupaketiga, ilma generaatori abita. Jaga akupaketi mahutav energia (kWh) öösel tarbitavast energiast (kWh), ning saad vajaliku autonoomiaaeg. Näiteks 10 kWh mahutav akupakett, millel öösel tarbitakse 400 W energiat (8 tundi), tagab umbes kolm ööd tööd ilma generaatori abita; vähem energiat annab akupakett, ning pilvastel ilmastikutingimustel käivitub generaator. Kõik muud andmed andmelehel on selle suhte suhtes sekundaarsed.
Mõõtmete määramise reeglid, järjekorras, milles neid rakendame:
- Alusta halvimast, pilvisemast perioodist, mitte keskmisest. Paik vajab valgust ka päevadel ilma päikesepaisteta – seega tuleb määrata akumulaatori suurus vastavalt kohalikule pilvisuse mustrile (tavaliselt 2–3 ööd enamiku mandripiirkondade puhul; monsoonikliimades võib see kesta kauem).
- Seejärel kontrolli akumulaatori täitumist, mitte selle mahtu. Akumulaator peab täituma keskmise päikesepaisteva perioodi jooksul, isegi talvel. Alahinnatud akumulaator põhjustab aeglast hommikust laadimist ning suurenenud generaatori tööaega.
- Seejärel otsusta, millist akumulaatortüüpi kasutada, lähtudes temperatuurist. Kuumades kliimades soojendab vedelik plii-aciidakumulaatoreid; temperatuuril üle umbes 40 °C tasub liitiumakumulaatorite kõrgem hind nende pikema kasutusiga kompenseeruda. Külmetes kaotavad mõlemad tüübid oma mahtu, kuid plii-aciidakumulaatorid rohkem.
- Seejärel vali generaatori, lähtudes logistilistest teguritest, mitte hinnast. Kui kütuse tarnimine paika on kallis või ebausaldusväärne, osta suurema akumulaatori mahtu; kui kütus on odav ning kättesaadav lähedal, osta väiksem akumulaator ning lase generaatoril katta võimalikud riske.
Keskkonnaaspekt, koos ausate arvudega
Väide algsel lehelt: Praktilised rakendused näitavad, et need tornid vähendavad diislikütusekulu kuni 50%. See number on kooskõlas energiatehniliste arvutustega – päikeseenergia kasutamine asendab suurema osa generaatori tööaegadest päikeselises kliimatasemel ning vähem päikesepuudulikus kliimatasemel. Arvutage „kuni 50%“ kui soodsaimat tulemust võimalikust vahemikust, mis võib olla nullil halvemates kliimatingimustes. Kui mõni tootja väidab teisiti, küsige talt, millise päikesevalguse eelduse põhjal see number on saadud.
Müra on see asi, mida kasutajad kohe märkavad. Diislikütusegeneraator töökohal tekitab pideva müra taset 65–75 dB(A); päikeserežiimis on torn aga vaikne – seetõttu valitakse neid just rahvusparkides, rannikualadel ning looduskaitsealadel. Ürituste ning filmiteööks on vaikus sageli peamine ostuargument.
Kus iga konfiguratsioon on parem
| Szenario | Tööprofiil | Konfigurationsvinna |
|---|---|---|
| Ehituspaikad (öö-/varahommikutööd) | Ennustatavad öised tööaegad | Esentässiselt päikesepaneelide kasutamisele toetuv hübriisenergia-süsteem; paneelide suurus tagab varude täiendamise vahetustähtedel |
| Häda- ja katastroofiliste olukordade leevendamine | Tööaegad on ettearvamatud, kütuselogistika puudub | Traaileris on suurim võimalik kütusevaru; generaator toimib vaid varutoimina – tankimiskonvoi ei ole vajalik |
| Kaevandus ning nafta- ja gaasitehasemed (24/7) | Pidev töö | Suurem kütusevaru ning regulaarsed generaatorite käivitused; usaldusväärsus on olulisem kui kütusekasutus |
| Üritused, filmitegemine, leviedastus | Lühiajalised tööd, mida mõjutab müra | Võimaluse korral kasutatakse ainult päikesepaneelide energiat; vaikne töötoimimine on nõutav |
| Teedeehitus ning sõjavägi | Kiire seadistus, kõrge usaldusväärsus | Standardne hübriisenergia-süsteem; traailer on vedelikku; masti kõrgus tagab nähtavuse mööduvatele sõidukitele |
| Põllumajandus ning turvalisus | Hooajalised tööd või öised tööd | Esentässiselt päikesepaneelide kasutamisele toetuv hübriisenergia-süsteem; piisab väikest kütusevaru; liikuvus on olulisem kui mahutavus |
Ühine nähtus: Tornid on edukamad siin, kus elektrivõrk puudub, kütuselogistika on kallis või müra on piiratud. Kui elektrivõrk on olemas ning paik on püsiv, on paikse valgustuse kasutamine alati parem kui rekvizitvalgustuse kasutamine – meie kõikehõlmav päikeseenergial põhinev tänavavalgusti-sari on ideaalne valik teede ning radade jaoks, ning võrdlus päikese- ning diiselvalgustite vahel käsitleb üksikasjalikult nende omadusi.
Mida see leht ei käsitle: See juhend käsitleb rekvizitvalgustusele monteeritavaid hübriidpäikesevalgustusseadmeid. See ei hõlma püsivat päikeseenergial põhinevat tänavavalgustust, võrguväliseid elektrijaamu ega sõidukitele monteeritavaid valgustusseadmeid. Ülaltoodud parameetrite vahemikud on turutüüpilised väärtused; täpsemad andmed on saadaval meie enda tooteandmetes. Kui teil on projekt, millel on kindel ööseline energiavajadus ning teatud pilveolukord, saatke meile vajalikud andmed ning me teeme vajaliku valgustusseadme suuruse arvutuse.