Hybridné solárne pouličné osvetlenie
-
Technický princíp fungovania hybridného solárneho pouličného osvetlenia veterných turbín
-
Zber energie
- Prevádzka solárneho panela (cez deň):
- Počas denného svetla monokryštalické alebo polykryštalické solárne panely absorbujú slnečné svetlo a premieňajú ho na jednosmerný prúd prostredníctvom fotovoltaického efektu. Generovaná energia je potom regulovaná MPPT (Maximum Power Point T).
- solárny regulátor nabíjania (racking) na optimalizáciu účinnosti nabíjania a smerovanie prúdu do batérie.
- Prevádzka veterných turbín (vo dne aj v noci):
- Keď rýchlosť vetra prekročí zapínaciu rýchlosť vetra (zvyčajne ~2,5 – 3 m/s), veterná turbína sa začne otáčať. Kinetická energia vetra sa lopatkami premieňa na mechanickú energiu, ktorá sa potom premieňa na elektrickú.
- energia cez alternátor s permanentným magnetom. Striedavý výstup je usmernený hybridným ovládačom na jednosmerný a tiež sa používa na nabíjanie batérie.
-
Nabíjanie batérie a skladovanie energie
- Solárnu aj veternú energiu riadi hybridný inteligentný regulátor nabíjania, ktorý inteligentne rozdeľuje nabíjací prúd na základe dostupnosti (solárna energia počas dňa, veterná kedykoľvek).
- LiFePO₄ alebo hlboko cyklické gélové batérie sa používajú na skladovanie energie kvôli ich dlhej životnosti, teplotnej stabilite a bezpečnosti.
-
Napájanie LED lampy (v noci alebo pri slabom slnečnom svetle)
- Keď okolité svetlo klesne pod nastavenú prahovú hodnotu (detekovanú fotosenzorom alebo časovačom RTC), ovládač aktivuje LED pouličné osvetlenie pomocou uloženej energie z batérie.
- Svetlo funguje na základe naprogramovaného profilu stmievania (napr. 100 % jas počas prvých 4 hodín, potom 50 % do východu slnka), čo zaisťuje efektívne využívanie energie.
- Riadenie a ochrana energie
- Hybridný ovládač tiež poskytuje:
- Ochrana proti prebitiu a prebitiu
- Riadenie záťaže pre plánovanie osvetlenia a stmievanie
- Funkcia brzdenia vetrom pri silnom vetre (mechanická alebo elektronická)
- Voliteľné: Vzdialené monitorovanie cez GPRS/4G/LoRa (integrácia IoT)
Súhrn prevádzky hybridného systému
| Čas | Zdroj | Proces |
|---|---|---|
| Denné | Solárna energia (primárna), veterná energia (ak je k dispozícii) | Nabíjanie batérie pomocou solárneho regulátora MPPT |
| Veterný deň/noc | Veterná turbína | Nabíjanie batérie nezávisle od slnečného žiarenia |
| Nočné | Batéria | Napájanie LED svetla pomocou uloženej energie |
| Kedykoľvek | Ovládač | Riadi nabíjanie, vybíjanie, ochranu a správanie pri osvetlení |
-
Najlepšie scenáre použitia pre inštaláciu hybridného veterného a solárneho pouličného osvetlenia
- Pobrežné oblasti: Vietor dopĺňa slnečnú energiu počas zamračeného alebo búrlivého počasia a zabezpečuje tak nepretržitú dodávku energie.
- Horské alebo vysokohorské oblasti: Hybridné systémy využívajú veternú energiu, keď je nedostatočné slnečné svetlo.
- Vzdialené a mimosieťové regióny: Úplne sebestačné a znižujú potrebu drahej infraštruktúry.
- Parky a turistické destinácie: Zvyšuje ekologický imidž a zároveň znižuje prevádzkové náklady.
- Diaľnice, hraničné cesty a mosty: Hybridné osvetlenie zaisťuje bezpečnosť tým, že funguje aj za nepriaznivého počasia.
-
Často kladené otázky: Hybridné veterné a solárne pouličné osvetlenie
- Čo je hybridné veterné a solárne pouličné osvetlenie?
- Hybridné pouličné osvetlenie kombinuje solárne panely a veternú turbínu na výrobu obnoviteľnej energie. Energiu ukladá do batérií a využíva ju na napájanie LED pouličných lámp, čím ponúka nepretržité osvetlenie aj počas oblačného alebo bezveterného obdobia.
- Ako funguje hybridný systém v noci alebo v zamračených dňoch?
- V zamračených dňoch alebo v noci, keď sú solárne panely neaktívne, veterná turbína naďalej vyrába elektrinu (ak fúka vietor), čím zabezpečuje nepretržité nabíjanie batérií a prevádzku osvetlenia.
- Vyžadujú hybridné svetlá napájanie zo siete alebo kabeláž?
- Nie. Hybridné veterno-solárne pouličné osvetlenie je plne nezávislé od siete a sebestačné. Nevyžaduje si žiadne výkopy, kabeláž ani pripojenie k elektrickej sieti.
- Čo sa stane, ak niekoľko dní nebude slnko a nebude fúkať vietor?
- Systém je navrhnutý s dostatočnou záložnou batériou (2 – 3 dni autonómie). Okrem toho môže inteligentný ovládač stlmiť svetlá, aby sa šetrila energia, keď je v úložisku málo energie.
- Aká údržba je potrebná?
- Minimálne. Postačuje pravidelné čistenie solárnych panelov a kontrola veternej turbíny a batérie. Systém obsahuje ochrany, ako sú mechanizmy na brzdenie vetrom, preťaženie a nadmerné vybitie.
- Je inštalácia zložitá?
- Inštalácia je jednoduchá a často sa dokončí do jedného dňa. Zahŕňa upevnenie stĺpa, montáž solárnych panelov a veternej turbíny a pripojenie ovládača a hlavice svetla.
- Ako dlho vydržia tieto hybridné svetlá?
- LED svetlo: viac ako 50 000 hodín
- Solárny panel: 25+ rokov
- Veterná turbína: 15 – 20 rokov
- Životnosť batérie: 5–10 rokov (v závislosti od typu)
