בקרת צריכת האנרגיה במערכות תאורה סולארית מסחריות
את ההקדמה
פונקציית בקרת צריכת החשמל של משאבות היא חיונית כדי להגן על סוללות, להאריך את זמן הפעולה ולייעל את השימוש באנרגיה. עם זאת, כאשר מערכות תאורה פוטו-וולטאיות מרובות פרוסות באותו אזור, שינויים במתח הסוללה עלולים לגרום לשינוי בהירות התאורה בלילה.
1. מסחרי
PWM באורות חוץ סולאריים
משאבות PWM (Pulse Width Modulation) נטענות על ידי התאמת מחזור העבודה של זרם הטעינה.
- בקרת עומס:כמה משאבות PWM איכותיות כוללות ניתוק מתח נמוך (LVD), שמנתק אוטומטית את העומס כאשר מתח סוללה מוגדר מראש יורד כדי למנוע פריקה מוגזמת.
- גְבוּל:שיטה זו מסתמכת על מתח סף קבוע ואינה יכולה להתאים באופן דינמי את עוצמת העומס בהתבסס על יחס גודל הסוללה בפועל.
MPPT באורות חנייה סולאריים
הוא עוקב אחר נקודת הכוח המקסימלית של הפאנל הסולארי כדי לשפר את ייצור האנרגיה, אך כולל מערכת ניהול אנרגיה חכמה.
- בקרת עומס:MPPT מנטר בזמן אמת, תוך שימוש באלגוריתמים כדי לחשב את קיבולת הסוללה בפועל.
- תֵאוּר:בהתבסס על קיבולת הסוללה, כוח הטעינה באופן דינמי, כגון הפחתת עוצמת התאורה כאשר קיבולת הסוללה יורדת מתחת ל-20% כדי להאריך את זמן התאורה.
- תכונה:מערכת ניהול אנרגיה חכמה זו מונעת ביעילות פריקה מוגזמת ומייעל את צריכת האנרגיה.
2. הבן וריאציות בהירות במספר מערכות
שינויים במתח ובבהירות בסוללה
כאשר מערכות תאורה פרוסות באזור, הבדלים במתח הסוללה עלולים לגרום לשונות בבהירות התאורה, גם אם נעשה שימוש באותו סוג של משאבה.
- הסיבה:קיבולות מובילות לרמות מתח ולקיבולים המשפיעים על אופן ויסות הספק העומס.
- דוגמאות לאפקטים:
- מערכת עם סוללה טעונה במלואה עשויה לאפשר למנורה לפעול בעוצמה מקסימלית, וכתוצאה מכך בהירות גבוהה יותר.
- הארכת זמן ההדלקה, וכתוצאה מכך אור כהה יותר.
3. גורמים סביבתיים מערכתיים
השפעת תנאי הסביבה
גורמים סביבתיים כגון מיקום התקנת פאנל סולארי, הצללה ותנאי אור השמש יכולים להגדיל את הבדלי הבהירות.
- הסיבה:אפילו בתוך אותו אזור, פאנלים סולאריים עשויים לקבל כמויות שונות של אור שמש, וכתוצאה מכך שינויים בטעינת הסוללה.
- אֵפֶקְט:הבדלים אלו משפיעים על המתח והקיבולת של הסוללה אשר משפיעים לאחר מכן על בהירות התאורה בין המערכות.
4. מגבלות של פונקציות קונסולה
השפעה על עקביות המערכת
למרות שלבקרי PWM ו-MPPT יש יתרונות מסוימים בשליטה בצריכת החשמל, המגבלות שלהם עלולות להחמיר את בעיית חוסר העקביות בהירות.
- מגבלות של בקר PWM:בקרי PWM מספקים את היכולת להתאים באופן דינמי את כוח העומס, תוך הסתמכות בלעדית על מתח סף קבוע לניתוק עומס.
- מגבלות של בקר MPPT:למרות שבקרי MPPT יכולים להתאים את עוצמת העומס, הם פועלים באופן עצמאי ואינם יכולים לשתף פעולה עם מערכות אחרות.
5. כדי להבטיח בהירות תאורה עקבית
תוכניות לימודים מומלצות
כדי לפתור בהירות לא עקבית, שקול את הפתרונות הבאים:
- השתמש בסוללות עקביות
- בחר סוללות מאותו מותג ואצווה כדי להבטיח קיבולת וביצועים עקביים.
- איכות גבוהה, כגון LiFePO4.
- אחד את תצורת הבקר
- ציידו את כל מערכות התאורה הסולארית באותו סוג של בקר.
- ודא הגדרות עקביות ותפעול של לוגיקה בקרת צריכת החשמל.
- אינטגרציה של טכנולוגיית האינטרנט של הדברים (IoT).
- אפשר תקשורת ושיתוף פעולה בין בקרים.
- הטמע הקצאת כוח דינמית כדי להבטיח בהירות עקבית.
- תחזוקה ומעקב שוטפים
- בדיקה שוטפת של רכיבי המערכת.
- החלף סוללות ישנות לפי הצורך.
מַסְקָנָה
למרות שגם בקרי PWM וגם MPPT מציעים יתרונות בשליטה בצריכה של מספר מודולים סולאריים עצמאיים. על ידי הטמעת פתרונות מומלצים - כגון שימוש בסוללות עקביות, סטנדרטיזציה של אינטגרציה של טכנולוגיית IoT וניטור קבוע של המערכת - ניתן להתגבר ביעילות על בעיות אלו, מה שמבטיח ביצועים וחווית משתמש מיטביים.