Hibridna sončna ulična svetilka
-
Tehnično načelo delovanja hibridne sončne ulične svetilke vetrnih turbin
-
Pridobivanje energije
- Delovanje sončnih kolektorjev (podnevi):
- Podnevi monokristalni ali polikristalni sončni paneli absorbirajo sončno svetlobo in jo s pomočjo fotovoltaičnega učinka pretvarjajo v enosmerni tok. Proizvedeno energijo nato regulira MPPT (Maximum Power Point T).
- regulator polnjenja s sončno energijo (racking) za optimizacijo učinkovitosti polnjenja in usmerjanje toka v baterijo.
- Delovanje vetrnih turbin (podnevi in ponoči):
- Ko hitrost vetra preseže vklopno hitrost vetra (običajno ~2,5–3 m/s), se vetrna turbina začne vrteti. Kinetična energija vetra se s pomočjo lopatic pretvori v mehansko energijo, ki se nato pretvori v električno energijo.
- energija prek alternatorja s permanentnim magnetom. Hibridni krmilnik usmeri izmenični izhod v enosmerni tok, ki se uporablja tudi za polnjenje baterije.
-
Polnjenje baterij in shranjevanje energije
- Sončno in vetrno energijo upravlja hibridni pametni krmilnik polnjenja, ki inteligentno porazdeli polnilni tok glede na razpoložljivost (sončna energija čez dan, vetrna kadar koli).
- LiFePO₄ ali globoko ciklične gel baterije se uporabljajo za shranjevanje energije zaradi dolge življenjske dobe cikla, temperaturne stabilnosti in varnosti.
-
Napajanje LED svetilke (nočni čas ali šibka sončna svetloba)
- Ko svetloba v okolju pade pod nastavljeni prag (zaznan s fotosenzorjem ali časovnikom RTC), krmilnik aktivira LED ulično svetilko z uporabo shranjene energije baterije.
- Luč deluje na podlagi programiranega profila zatemnitve (npr. 100 % svetlosti prve 4 ure, nato 50 % do sončnega vzhoda), kar zagotavlja učinkovito porabo energije.
- Upravljanje z energijo in zaščita
- Hibridni krmilnik omogoča tudi:
- Zaščita pred prenapolnjenjem in prepraznjenjem
- Nadzor obremenitve za urnik osvetlitve in zatemnitev
- Funkcija zaviranja v močnem vetru (mehanska ali elektronska)
- Izbirno: Daljinsko spremljanje prek GPRS/4G/LoRa (integracija IoT)
Povzetek delovanja hibridnega sistema
| Čas | Vir | Postopek |
|---|---|---|
| Dnevno | Sončna energija (primarna), vetrna energija (če je na voljo) | Polnjenje baterije prek MPPT solarnega regulatorja polnjenja |
| Vetrovno podnevi/noči | Vetrna turbina | Polnjenje baterije neodvisno od sončne svetlobe |
| Nočni čas | Baterija | Napajanje LED luči s shranjeno energijo |
| Kadarkoli | Krmilnik | Upravlja polnjenje, praznjenje, zaščito in delovanje osvetlitve |
-
Najboljši scenariji uporabe za namestitev hibridnih vetrnih in sončnih uličnih svetilk
- Obalna območja: Veter dopolnjuje sončno energijo v oblačnem ali nevihtnem vremenu in zagotavlja nemoteno napajanje.
- Gorska ali visokogorska območja: Hibridni sistemi izkoriščajo vetrno energijo, kadar sončna svetloba ni zadostna.
- Oddaljene in izvenomrežne regije: Popolnoma samozadostne in zmanjšujejo potrebo po dragi infrastrukturi.
- Parki in turistične destinacije: Izboljša okolju prijazno podobo in hkrati zmanjša operativne stroške.
- Avtoceste, mejne ceste in mostovi: Hibridna razsvetljava zagotavlja varnost, saj deluje tudi v slabem vremenu.
-
Pogosta vprašanja: Hibridna vetrna in sončna ulična razsvetljava
- Kaj je hibridna vetrna in sončna ulična svetilka?
- Hibridna ulična svetilka združuje sončne celice in vetrno turbino za proizvodnjo obnovljive energije. Energijo shranjuje v baterijah in jo uporablja za napajanje LED uličnih svetilk, kar zagotavlja neprekinjeno osvetlitev tudi v oblačnem ali brezvetrnem obdobju.
- Kako hibridni sistem deluje ponoči ali v oblačnih dneh?
- V oblačnih dneh ali ponoči, ko so sončne celice neaktivne, vetrna turbina še naprej proizvaja električno energijo (če piha veter), kar zagotavlja nemoteno polnjenje baterij in delovanje razsvetljave.
- Ali hibridne luči potrebujejo napajanje iz omrežja ali kable?
- Ne. Hibridne vetrno-sončne ulične svetilke so popolnoma neodvisne od omrežja in samozadostne. Ne potrebujejo kopanja jarkov, ožičenja ali priključitve na komunalno omrežje.
- Kaj se zgodi, če nekaj dni ni sonca in vetra?
- Sistem je zasnovan z zadostno rezervno baterijo (2–3 dni avtonomije). Poleg tega lahko pametni krmilnik zatemni luči, da prihrani energijo, ko je prostora za shranjevanje malo.
- Kakšno vzdrževanje je potrebno?
- Minimalno. Redno čiščenje sončnih kolektorjev in pregled vetrne turbine ter baterije sta zadostna. Sistem vključuje zaščite, kot so mehanizmi za zaviranje vetra, preobremenitev in prekomerno praznjenje.
- Je namestitev zapletena?
- Namestitev je preprosta in pogosto končana v enem dnevu. Vključuje pritrditev droga, montažo sončnih kolektorjev in vetrne turbine ter priključitev krmilnika in luči.
- Kako dolgo zdržijo te hibridne luči?
- LED lučka: več kot 50.000 ur
- Sončna celica: 25+ let
- Vetrna turbina: 15–20 let
- Baterija: 5–10 let (odvisno od tipa)
