EN
Günəş paneli girişi: Səmərəlilik, yerləşdirmə və işıqlandırma
Panelin səmərəliliyi, vat dəyəri və meyl/azimut bucağının gündəlik enerji toplamağa təsiri
Daha böyük vatlı panelər daha çox gün işığı tutur, lakin onların tam potensialına çatma ehtimalı onların yerləşdirilməsindən asılı olaraq artır. Şimali Amerikanın əksəriyyətində daimi günəş paneli quraşdırılmaları üçün onların faktiki cənub istiqaməti (kompass cənubu ilə qarışdırılmamalıdır) və yerə görə fırlanma bucağına uyğun tənzimləmə illik enerji toplama səmərəsini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər. Mövsümi panel bucağı tənzimləmələri də əsasdır. Qış aylarında gün aşağı mövqedə olduğu üçün panel bucağını artırmaqla daha çox gün işığı toplamaq mümkündür. Yaz aylarında isə daha kiçik bucaq toplama səmərəsini artırır. Bu şəraitdə ən yaxşı panel növləri monokristal silisiumdur (22–24% səmərəlilik). Bu panelər küçə işıqlarını qidalaya bilər və onların işıqlarının daha qısa müddət yanmasını təmin edə bilər.
Kir, kölgə və mövsümi gün trayektoriyasının etibarlı yüklənməyə təsiri
Ekoloji şərait, günəş panelləri sistemlərinin performansına ölçülməsi mümkün zərərli təsirlər göstərir; bu deqradasiya müəyyən nümunələr üzrə baş verir və vaxt keçdikcə yığılır. Ağac və ya binalar tərəfindən günəş panellərinin yalnız qismən kölgələnməsi belə, panellər daxilindəki günəş elementlərinin bir-biri ilə əlaqələndirilməsi səbəbindən 50%-dən çox enerji itirilməsinə səbəb ola bilər. Bundan əlavə, günəş panelləri tez kirli olur və kirli olduqca onların səmərəliliyi üç ay (yəni kvartal) ərzində 15–25% azalır. Bu problemi azaltmaq üçün xüsusi kir-itməyən örtüklər tətbiq edilə bilər. Günəşin illik mövsümi hərəkət trayektoriyasını nəzərə almaq da mürəkkəbliyin başqa bir tərəfidir. Yaz aylarına nisbətən qış günlərində günəş daha az olur; bu da qış aylarında toplanan günəş enerjisinin az olması deməkdir. Bu halda günəş panellərinin performansı 40% azalır və beləliklə, daha az günəş enerjisi toplanır; yaz aylarında isə günəş enerjisi daha çoxdur və gündüz uzunluqları da artır (günəş səmada daha yüksək yerləşir). Bundan əlavə, günəş panellərinin optimal performansını təmin etmək və onların etibarlı performansını minimum səviyyəyə qədər artırmaq və təmin etmək üçün effektiv və etibarlı performansın tətbiqi də təmin edilməlidir. Günəş panelləri sistemləri, günəş enerjisi ilə işləyən işıqların gecə boyu yanmasını təmin edir.
Batareya Sistemi: Tutum, Kimyəvi Tərkib və Zamanla Degradasiya
Lityum və Qurğuşun Turşulu Batareyalar: İstifadəyə Yararlı Tutum, Boşalma Dərəcəsi və Gecəlik İşləmə Müddəti Arasındakı Kompromis
Lityum batareyalar ümumi tutumlarının 80–90 faizini istifadəyə yararlı tutum kimi təmin edə bilər, lakin qurğuşun turşulu batareyalar yalnız 50 faiz istifadəyə yararlı tutum təmin edə bilər. Bu, qurğuşun turşulu batareyaların yalnız bu qədər boşala biləcəyi, lityum batareyaların isə çox daha çox boşala biləcəyi deməkdir. Praktik olaraq, bu, daha uzun işləmə müddətləri deməkdir. Məsələn, 100 Ah lityum batareyasını nəzərdə tutaq.
Adətən, LED işıqları 10 saata qədər işlədə bilər. Eyni ölçülü qurğuşun turşusu akkumulyatoru isə LED işıqlarını yenidən doldurulmaya ehtiyac duyulmadan yalnız 6–7 saat işlədə bilər. Litium akkumulyatorlar daha çox istifadəyə davam gətirə bilirlər, çünki onlar daha çox boşaldılmağa davam edə bilirlər; buna görə də qurğuşun turşusu akkumulyatorları sürətli sulfatlaşma prosesini qarşısını almaq üçün daha diqqətlə idarə olunmalıdır. Bu səbəbdən qurğuşun turşusu akkumulyatorlarının ömrü qısa olur; litium akkumulyatorlar isə başlanğıcda daha bahalı olsa da, enerji çıxışı və ömrü ilə əldə edilən fayda onların qiymətini əhatə edir. Bu xüsusiyyət, hər gecə işləməli olan günəş enerjisi ilə işləyən küçə işıqları üçün xüsusilə doğrudur.
Günəşli küçə işıqlandırma sistemlərində batareya sistemlərinin deqradasiyası temperaturdan çox təsirlənir. Sahə testlərində göstərilmişdir ki, batareyanın tutumu artıq temperatur səbəbindən 30% qədər azala bilər. Digər bütün şərtlər bərabər olduqda, qurğuşun turşulu batareyalar litium batareyalara nisbətən təxminən iki dəfə sürətlə deqradasiyaya uğrayır. Məsələn, təxminən 500 tam doldurma və boşaltma dövründən sonra qurğuşun turşulu batareyalar orta hesabla ilk tutumlarının təxminən 60%-ni, litium batareyalar isə təxminən 80–85%-ni saxlayır. Bu nə deməkdir? Bu, işıqların daha az müddət işləyəcəyi deməkdir. Qışda köhnəlmiş batareya sistemləri ən çox lazım olduğu zaman, yəni daha uzun işləmə müddəti tələb olunduğu zaman, 20–40% az işləmə müddəti təmin edə bilir. 15–35 °S temperatur aralığının xaricində davamlı olaraq istismar edildikdə yaşlanma prosesi sürətlənir. Buna görə də yerli iqlima uyğun hazırlanmış batareyalar seçmək vacibdir. Bəzi xüsusi litium batareyalar soyuq iqlim şəraitində daha yaxşı işləmək üçün hazırlanmışdır və şiddətli qış şəraitinə məruz qalan bölgələrdə bu batareyaların alınması investisiya etməyə dəyərdir.
Ağıllı idarəetmə qurğuları həmçinin batareyaların sağlam qalmasına və işıqların uzun müddət işləməsinə kömək edir, çünki onlar cari yük və gözlənilən hava şəraiti, temperatur və əvvəlki günəş işığı şəraitinə əsasən növbəti bir neçə gün ərzində təxmin edilən mövcud yük haqqında məlumatları təhlil edən daxil edilmiş alqoritmlərdən istifadə edir. Temperatur kompensasiyası xüsusiyyəti batareyanın artıq və ya yetərsiz yüklənməsini qarşısını alır. Adaptiv qaranlıqlaşdırma LED-lərin parlaqlığını 50% azaldır və lazım olan təhlükəsizliyi təmin edir. İdarəetmə qurğuları litium batareyaların gözlənilən ömrünü 35°C-dən yuxarı temperaturda yükü tutumun 80%-nə məhdudlaşdıraraq və yükləmə dövrünü uzadaraq 25% artırır. Hərəkət sensorlarının və qaranlıqlaşdırmanın birləşməsi mövsümlər boyu hədəflənən 8-12 saatlıq işıq verir və istehlak olunan enerjini 30-50% azaldır.
Hərəkət sensorları, zamana əsaslanan qaranlıqlaşdırma və inkişaf etmiş LED-lər günəşli küçə işıqlarının enerji tələbatını azalda bilər.
İşıqlandırma sistemlərində hərəkət sensorlarının əlavə edilməsi enerji istifadəsini 40 faiz azaldır, çünki sistem yalnız bir şəxs hərəkət sensorunun radiusuna daxil olduqda tam güc və tam parlaqlıq rejimində işləyir. Başqa bir əla enerji qənaəti xüsusiyyəti isə vaxta əsaslanan parlaqlıq azalmasıdır; bu zaman sistem günün müəyyən saatlarında avtomatik olaraq işıqların parlaqlığını azaldır. Məsələn, saat 00:00-da işıqlar 30 faizə qədər zəiflədilə bilər və səhər saat 06:00-a qədər avtomatik olaraq 70 faizə qədər artırıla bilər ki, bu da səhər yoldaşları tərəfindən işıqların kifayət qədər parlaq görünməsini təmin edər. Bundan əlavə, sonradan istehsal olunan LED-lər hər vatt üçün 180–200 lümen aralığında işıq çıxarırlar. Bu, LED-lərin daha yüksək enerji səmərəliliyinə malik olduğunu və ənənəvi HID və floresent işıqlandırma texnologiyaları tərəfindən istifadə olunan enerjinin təqribən 50 faizini istifadə etdiyini göstərir. Həmçinin, temperatur 45 °C-ə çatdıqda istiliyi çıxarmaq üçün nəzərdə tutulmuş armaturlar sayəsində yüksək səmərəlilik də saxlanılır. Yuxarıda sadalanan bütün xüsusiyyətləri birləşdirərək ağıllı texnologiyalar və günəş enerjisi ilə işləyən küçə işıqları beş ardıcıl buludlu gündə etibarlı şəkildə istifadə edilə biləcəyini nümayiş etdirir; beləliklə, bu sistemlər icmalara ilk dəfə enerjisiz işləyən sistemlər təqdim edir.
Sistem etibarlılığına coğrafiya və iqlimin təsiri
Günəş küçə işıqlandırma sistemlərinin işləməsi coğrafiya ilə əhəmiyyətli dərəcədə təsirlənir. Litium batareyalar üçün temperatur donma nöqtəsinin altına düşdükdə enerjinin bir hissəsi müvəqqəti olaraq itirilir. Daha isti iqlimlərdə isə paneldən enerji itirmə və deqradasiya daha sürətli baş verir. Duzlu havanın olduğu sahil bölgələrində duzlu hava birləşmə qutuları və idarəetmə cihazları kimi elektrik komponentlərini korroziyaya məruz buraxa bilər. Əlavə texniki xidmət aparılmadıqda bu sistemlərin ömrü qısalır. Dağlıq və uzaq şimal bölgələrində qış aylarında qaranlıq dövrləri uzun olur və qarın daha çox toplanması nəticəsində günəş işığı bloklanır, həmçinin istilik tutulur və buz əriyir. ABŞ Enerji Departamenti tropik fırtınalardan qum fırtınalarına və qışda donma-ərimə dövrlərinə qədər cəmiyyətlərdə baş verən hava hadisələri ilə bağlı ağıllı planlaşdırmanın zəruriliyini vurğulayan tədqiqatlar aparıb. Ağıllı planlaşdırma bir neçə əsas addımdan ibarətdir...
Arktik zonada istismar üçün (-20°C) soyuq şəraitdə qiymətləndirilən litium batareyalarının müəyyənləşdirilməsi.
Sahil və ya rütubətli iqlimlərdə istifadə üçün korroziyaya qarşı daha yüksək müqavimət göstərən dəniz səviyyəsi paslanmayan polad və ya alüminium ərintilərinin müəyyənləşdirilməsi.
Tayfun və ya tornadolu bölgələrdə konstruktiv külək yükü qiymətləndirmələrinin artırıla biləcəyi yerlərin müəyyənləşdirilməsi.
Qarın süzülməsi üçün 45° və ya daha çox meyl bucağına malik panellərin və yapışmayan hamar səthlərin istifadə edilə biləcəyi yerlərin müəyyənləşdirilməsi.
NREL-in mikroşəbəkə performans məlumatlarına əsasən, qış və yay mövsümünün pik dövrlərində iş vaxtının 40% azalmasını aradan qaldırmaq üçün solar küçə işıqlandırma sistemlərinin iqlim bölgələrinə uyğun mühəndisliklə hazırlanması.
Suallar və Cavablar
Monokristal silisium panel-lərdən istifadə etmənin üstünlükləri nələrdir?
Monokristal silisium panel-lər 22–24% səmərəlidir, yəni tutulan gün işığından elektrik enerjisi əldə etməkdə effektivdirlər; beləliklə, onlar solar küçə işıqlandırma sistemlərinin ömrünü uzadaraq fayda verirlər.
Ekoloji amillər solar panel-lərin performansını necə təsir edir?
Panellərin ümumi səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilən ekoloji amillər — tozlanma və kölgələnmə, həmçinin mövsümi günəş yollarıdır. Panelin kölgəli sahələri çıxışı 50%-dən çox azalda bilər, təmiz olmayan panellər isə səmərəliliyi 15–25% azalda bilər.
Niyə günəş küçə işıqlandırması üçün litium batareyaları qurğuşun-turşulu batareyalara üstünlük verilir?
Qurğuşun-turşulu batareyaların ömrü qısadır və boşalma tutumu aşağıdır. Beləliklə, litium batareyalar daha bahalı olsalar belə, daha sabit gərginlikdə daha yaxşı iş vaxtı təmin edəcək.
Günəş küçə işıqlandırmasında ağıllı idarəetmə sistemlərinin funksiyası nədir?
Ağıllı idarəetmə sistemləri batareyanın vəziyyətini izləyərək və işıqlandırmayı optimallaşdırmaq üçün uyğunlaşdırılmış solğunlaşma istifadə edərək batareyanın ömrünü uzadır və enerjini qənaət edir.
İqlim şəraiti günəş küçə işıqlandırmasının etibarlılığına necə təsir edir?
Etibarlılıq, temperaturun ekstrem halları və sahil zonası ilə əlaqədar çətinliklər və relyefin təsiri altında ola bilər. Etibarlılıq temperaturun ekstrem halları ilə təsirlənir. Etibarlılıq temperaturun ekstrem halları ilə təsirlənir.