Մաքսիմալացրեք արևային վահանակների դիրքը և թեքումը՝ արևային էներգիայի առավելագույն արտադրության համար
Թեքում = Լայնություն + Արեգակի սեզոնային դիրք
Արեգակնային վահանակների ճիշտ դիրքավորման կարևորությունը LED արեգակնային փողոցային լուսավորության արդյունավետ աշխատանքի համար չի կարելի գերագնահատել: Վահանակները սովորաբար տեղադրվում են այնպիսի անկյան տակ, որը համապատասխանում է վահանակների տեղադրման վայրի երկայնությանը: Այլ կերպ ասած՝ վահանակները պետք է տեղադրվեն այնպիսի անկյան տակ, որպեսզի դրանք լինեն ուղղահայաց արեգակի դիրքին ամառվա մեջտեղի ժամանակ զենիթում: Եթե դիտարկենք 35 աստիճան հյուսիսային լայնության վայրը, ապա հորիզոնտի նկատմամբ 35 աստիճանի անկյան տակ տեղադրված վահանակները լավ արդյունքներ կտան, սակայն այդ արդյունքներից ավելի լավ արդյունքներ կստացվեն՝ վահանակների անկյունը ճշգրտելով ըստ եղանակային շրջանների: Ձմեռային ամիսներին վահանակների անկյունը 10–15 աստիճանով (ավելի ուղղահայաց) մեծացնելով՝ վահանակները կկարողանան ավելի մեծ մասշտաբով կլանել արեգակի ցածր դիրքից ստացվող արեգակնային էներգիան: Ամառային ամիսներին հակառակը՝ վահանակների անկյունը պետք է փոքրացնել՝ վահանակների գերտաքացումը կանխելու և արեգակնային էներգիայի կլանումը նվազեցնելու համար՝ գերտաքացման կանխարգելման նպատակով: Ուղղահայացի նկատմամբ նույն չափով (10–15 աստիճան) անկյունը փոքրացնելը կոչվում է «ամառային տեղադրում»: Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ եղանակային շրջաններին համապատասխան այդ ճշգրտումներ կատարելով՝ կարող են խուսափել վահանակների սխալ դիրքավորման հետ կապված էներգիայի կլանման կորուստներից (մինչև 20%): Բատարեակների համակարգերում պահված էներգիան կլինի հուսալի ամբողջ տարվա ընթացքում՝ ներառյալ ամառային և ձմեռային ամիսները:
Դինամիկ թեքման օպտիմալացում. Ուսումնասիրություն Ռաջաստհանում
Արևի վահանակների դինամիկ թեքման օպտիմալացումը փորձարկվել է որպես դաշտային ուսումնասիրություն Ռաջաստհանում: Նախորդ դաշտային ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ նույնիսկ սեզոնային թեքման ճշգրտումների դեպքում 27 աստիճանի անկյան տակ տեղադրված ֆիքսված վահանակները ավելի քիչ էներգիա են արտադրում (մոտավորապես 4,2 կՎտ·ժ օրական), քան կարգավորվող վահանակները: Այս փորձում ավելացվել են թեքման կարգավորվող շարժիչներ՝ սահանակային դիրքերով (ձմեռային թեքումը՝ 42 աստիճան, ամառային թեքումը՝ 12 աստիճան): Արդյունքում էներգիայի արտադրությունը մեծացել է մինչև 5,8 կՎտ·ժ-ով: Դրա շնորհիվ տվյալ տարածաշրջանի տնտեսությունները ստացել են լրացուցիչ 2,5 ժամ երեկոյան լուսավորություն, որը նախկինում կախված էր վերականգնվող չլինելու էլեկտրաէներգիայի աղբյուրից: Համակարգը իր 220 ԱՄՆ դոլարի արժեքը (մեկ արևային միավորի համար) վերականգնել է 14 ամսից պակաս ժամանակում՝ հիմնական էլեկտրացանցի վրա կախվածության նվազեցման շնորհիվ: Ինչպես և կանխատեսվել էր, կարգավորվող վահանակները ցույց են տվել բարձր ներդրումների վերադարձ՝ արեգակի հարաբերական դիրքի սեզոնային փոփոխությունների շնորհիվ:
Արծաթ-կապարի մարտկոցների լիցքավորման անարդյունավետությունը 0°C-ից ցածր ջերմաստիճաններում
Այսօրվա համար առաջնային են արևային լուսավորման համակարգերում օգտագործվող առաջնային ակումուլյատորները, սակայն դրանց աշխատանքը զգալիորեն վատթարվում է զրոյից ցածր ջերմաստիճաններում: Երբ ջերմաստիճանը հասնում է 0 °C-ի, այս ակումուլյատորները տրամադրում են միայն իրենց նախատեսված էներգիայի 70–80 %-ը: Իսկ -10 °C-ում տրամադրվող էներգիան հաճախ ավելի քիչ է սպասվողի կեսից: Դա հիմնականում պայմանավորված է էլեկտրոլիտի վիսկոզ բնույթով, որը խանգարում է իոնների հոսքին: Այդ պատճառով ակումուլյատորը չի լիցքավորվում ամբողջությամբ, իսկ ակումուլյատորի պլաստինների վրա սուլֆատային բյուրեղների առաջացման արագությունը աճում է: Այդ պատճառով արևային էներգիայով աշխատող փողոցային լույսերը ձմեռային շրջանում դադարում են աշխատել: Սա ոչ միայն վտանգի տակ է դնում վարորդների անվտանգությունը՝ ստեղծելով մութ փողոցներ, այլև ծանր վտանգի է ենթարկում հետիոտններին:
LiFePO₄ առավելությունները. աշխատանք -20°C-ում և 95 % կուլոնյան էֆեկտիվություն
Քանի որ ցուրտ եղանակը շատ համակարգերի համար խնդիր է, LiFePO4 տեխնոլոգիան թարմ օդի շունչ է: Օլիվինի բյուրեղները թույլ են տալիս անվտանգ եւ արդյունավետ աշխատել նույնիսկ ցածր սառցադաշտում: Նրանք նույնիսկ հասնում են 95% արդյունավետության 20°C պայմաններում: Սա հսկայական գործոն է ձմռան ցուրտ ամպամած օրերին, երբ էներգիայի ներմուծումը եւ արտադրանքը կարեւոր են: Սպիտակուցային մարտկոցների գործողության պայմանների շրջանակը շատ սահմանափակ է, եւ մարտկոցները արագ հասնում են ցածր լարման սահմանին, ամբողջությամբ լիցքաթափվում են եւ ժամանակի ընթացքում կորցնում են ընդհանուր հզորությունը: Ձմռան օրերին, նույնիսկ եթե մարտկոցները խորապես լիցքավորված են, մարտկոցի վերականգնումը շատ ավելի լավ է, քան կապարի թթու մարտկոցների համեմատ: LiFePO4 մարտկոցները հեշտությամբ վերականգնվում են լիցքաթափման եւ լիցքավորման ցիկլից եւ տեւում են առնվազն վեց անգամ ավելի երկար, քան թթուային մարտկոցները: Քաղաքները գտնում են, որ արեւային փողոցային լուսավորության լայնածավալ տեղակայման ժամանակ այս մարտկոցային տեխնոլոգիայի վրա անցնելը մեծապես բարելավում է արեւային լուսավորության ռազմավարության ընդհանուր հուսալիությունը եւ գործառունակությունը ավելի ցուրտ ամիսներին, համեմատած այլ մարտկոցային քիմիական նյութ
Մաքսիմալացրեք թույլ լուսավորվածության պայմաններում էներգիայի կլանումը՝ օգտագործելով MPPT ինտելեկտուալ լիցքավորման կառավարիչներ
PWM և MPPT. 25–35 % լիցքավորման աճ մթնշաղի, արևածագի և ամպամած եղանակին
MPPT (առավելագույն հզորության կետի հետևման) լիցքավորման կառավարիչները բոլոր առումներով գերազանցում են սովորական PWM-ները (իմպուլսային ալիքի մոդուլացված), ներառյալ վաղ առավոտյան, ուշ երեկոյան և ամպամած եղանակի պայմանները, երբ LED արեգակնային փողոցային լույսերին անհրաժեշտ է լիցքավորման լրացուցիչ թափ։ Եթե PWM կառավարիչները սահմանափակում են լիցքավորման լարումն ու հոսանքը, ապա MPPT կառավարիչները հարմարեցնում են լիցքավորման լարումն ու հոսանքը՝ արեգակնային էներգիայի մաքսիմալ կլանումն ապահովելու համար՝ անկախ ամպերի փոփոխվող ծածկույթից։ MPPT լիցքավորման կառավարիչների լիցքավորման արդյունավետությունը կարող է 25–35 %-ով բարձր լինել PWM-ի համեմատ ամպամած, մասնականորեն ստվերապատ կամ ցրված լուսավորության պայմաններում։ Դա նպաստում է մարտկոցների ավելի երկար ծառայության ժամանակի և լույսերի ավելի երկար աշխատանքի։ Անջատված ցանցի կիրառումներում MPPT համակարգերը թույլ լուսավորվածության պայմաններում 25–30 %-ով ավելի շատ էներգիա են կլանում, քան PWM-ը։ Սա բացատրում է MPPT-ների նախընտրությունը անջատված ցանցի լուսավորման համակարգերում։
Տարեվերջյան հուսալիություն ապահովող հիբրիդային լիցքավորման տեխնիկաների մշակում
Արեւային + միկրո-քամային կամ ցանցի օգնությամբ. Իրական օգտագործման մեջ ապացուցված 99,2 %-անոց աշխատաժամանակ
«Արեւային + միկրո-քամային» կամ «արեւային + իմաստուն ցանց» համակարգերի միջոցով վերացվում է եղանակային ռիսկերի վրա կախվածությունը: Միկրո-քամային տուրբինները էներգիա են ապահովում քամոտ գիշերներին, ամպամած օրերին կամ շաբաթների ընթացքում: Իմաստուն ցանցը միայն այն դեպքում է էներգիա վերցնում, երբ մեկուսացված մարտկոցի լիցքավորումը 20 % կամ ավելի ցածր է, ինչը նվազեցնում է հիմնական ցանցի լիցքավորման մակարդակը: Հյուսիսային Եվրոպայի քաղաքներում այս տեխնոլոգիաները հաջողությամբ են օգտագործվում: Միջին միացման/անջատման ցիկլերի ցուցանիշը 99,2 % է, իսկ ձմեռային օրերին (արեւային էներգիայի համար) այն 12 միավորով ցածր է: Համեմատած «արեւային + միկրո-քամային» համակարգի հետ՝ քաղաքային վարչությունները վերանորոգման աշխատանքների 30 %-ով նվազեցում են գրանցել: Դա հավանաբար պատճառն է, որ համայնքները այդ համակարգերը տեղադրում են հիմնական ճանապարհների, հետիոտնային ուղիների և ավտոբուսային շարժվող գոտիների վրա:
Հաճախ տրամադրվող հարցեր
Ի՞նչ անկյունով պետք է տեղադրել արեւային վահանակները՝ կախված լայնությունից:
Տեղադրման լավագույն անկյունը մոտավորապես համընկնում է տեղադրման վայրի լայնության արժեքի հետ: Օրինակ, ձմեռային ամիսների համար թեքումը կարելի է հորիզոնականից ուղղաձիգ կարգավորել՝ ավելի շատ էներգիա ստանալու համար:
Ինչու՞ են որոշ մարդիկ նախընտրում օգտագործել LiFePO₄ մարտկոցներ բարդ կլիմայական պայմաններում
Բարդ միջավայրերում LiFePO₄ մարտկոցները համապատասխանաբար աշխատում են -20 աստիճան Ցելսիուս ջերմաստիճանում: Ավելին՝ դրանք աշխատում են մոտավորապես 95 % էֆեկտիվությամբ: Իսկ հակառակը՝ կապար-թթվային մարտկոցները ամբողջովին կորցնում են իրենց էֆեկտիվությունը և աշխատում են 0 աստիճան Ցելսիուս ջերմաստիճանում:
Ինչպե՞ս է MPPT տեխնոլոգիան բարելավում արեգակնային լիցքավորումը
MPPT տեխնոլոգիան կարող է օպտիմալացնել արեգակնային վահանակների լիցքավորման գործընթացը՝ շնորհիվ տարբեր բնութագրերի փոփոխման կարողության և լիցքավորման ու ավարտական լիցքաթափման գործընթացի առավելագույն հնարավոր էֆեկտիվությամբ պահպանման: Օրինակ՝ անհարմար լուսավորության պայմաններում ձեռք է բերվում 25–35 % էֆեկտիվություն PWM կառավարիչների համեմատ:
Հիբրիդային լիցքավորման համակարգերի առավելությունները ինչն են
Արեգակնային էներգիայի և միկրո-քամու լիցքավորման համակարգերի ինտեգրումը ապահովում է փողոցային լուսավորության համակարգերի հուսալի աշխատանքը, քանի որ հիբրիդային համակարգերը կարող են ապահովել 99,2 % աշխատաժամանակ բարդ կլիմայական պայմաններում: