EN
Optimizējiet saules bateriju pozīciju un slīpumu, lai maksimāli palielinātu saules enerģijas ražošanu
Slīpums = Platums + Saules sezonālā atrašanās vieta
Svarīgi pārāk neuzsvērt pareiza saules bateriju novietojuma nozīmi LED saules ielas lampu efektīvai darbībai. Panelis parasti novieto tādā leņķī, kas atbilst saules bateriju uzstādīšanas vietas garumgrādam. Citiem vārdiem sakot, panelis jānovieto tādā leņķī, lai tie būtu perpendikulāri saules atrašanās vietai zenītā vasaras mēnešu vidū. Ja ņemam vērā vietu 35 grādu ziemeļu platuma grādos, panelis, kas novietots 35 grādu leņķī pret horizontu, sniegs labus rezultātus, taču šos rezultātus var pārspēt, pielāgojot panelu leņķi atkarībā no sezonas. Ziemas mēnešos paneli (vai panelus) jānovieto lielākā leņķī — par 10 līdz 15 grādiem (tuvojoties vertikālai pozīcijai), lai paneli varētu uztvert lielāku saules enerģijas daļu, ņemot vērā zemo saules stāvokli. Vasaras mēnešos ir pretēji: panela leņķis jāiestata mazāks, lai izvairītos no panelu pārkarsēšanās un samazinātu saules enerģijas uztveršanu, lai novērstu pārkarsēšanos. Leņķa samazināšana par to pašu daudzumu (10–15 grādiem) no vertikālās pozīcijas tiek saukta par vasaras iestatījumu. Pētījumi liecina, ka, veicot šādas sezonālās pielāgošanas, var izvairīties no enerģijas uztveršanas zaudējumiem (līdz 20 %), kas saistīti ar panelu nepareizu orientāciju. Akumulatoru sistēmās uzkrātā enerģija būs uzticama visu gadu, tostarp vasaras un ziemas mēnešos.
Dinamiskā slīpuma optimizācija: gadījuma pētījums Rādžastānā
Saules paneļu dinamiskā slīpuma optimizācija tika pārbaudīta kā lauka pētījums Rādžastānā. Iepriekšējie lauka pētījumi ir parādījuši, ka pat ar sezonālām slīpuma korekcijām fiksēti paneļi, kas novietoti 27 grādu leņķī, ražo mazāk enerģijas (aptuveni 4,2 kWh dienā) nekā regulējami paneļi. Šajā testā tika pievienoti slīpuma regulēšanas elektromotori ar noteiktām sezonālām pozīcijām (ziemas slīpums 42 grādi, vasaras slīpums 12 grādi). Rezultātā enerģijas ražošanā tika iegūts līdz 5,8 kWh liels pieaugums. Tādēļ reģiona mājsaimniecībām tika nodrošinātas papildu 2,5 stundas vakara apgaismojuma, kas iepriekš bija atkarīgs no neatjaunojama elektroenerģijas avota. Šī sistēma atmaksājās 220 ASV dolāru (uz vienu saules vienību) izmaksas mazāk nekā 14 mēnešos, jo samazinājās atkarība no galvenās elektrotīkla. Kā paredzēts, regulējamie paneļi demonstrēja augstu ieguldījumu atdevi, ņemot vērā sezonālās izmaiņas Saules relatīvajā stāvoklī.
Svina skābes akumulatoru uzlādes neefektivitāte zem 0 °C
Svina skābes akumulatori joprojām ir izplatīta iezīme lētās saules gaismas sistēmās, taču to veiktspēja ļoti samazinās temperatūrā zem nulles. Kad temperatūra sasniedz 0 °C, šie akumulatori nodrošina tikai 70–80 procentus no enerģijas, kuru tie ir paredzēti nodrošināt. Pat pie −10 °C nodrošinātā enerģija bieži vien ir mazāka par pusi no paredzētās. Tas galvenokārt ir saistīts ar elektrolīta viskozitāti, kas traucē jonu plūsmu. Rezultātā akumulators netiek pilnībā uzlādēts un sulfāta kristālu veidošanās ātrums uz akumulatora plāksnēm palielinās. Tā rezultātā saules enerģiju izmantojošās ielas lampas ziemā kļūst neiespējamas ekspluatācijai. Tas ne tikai apdraud vadītāju drošību, radot tumšas ielas, bet arī būtiski apdraud gājēju drošību.
LiFePO₄ priekšrocības: darbība −20 °C temperatūrā un 95 % kulonu efektivitāte
Kad aukstais laiks rada problēmas daudzām sistēmām, LiFePO₄ tehnoloģija ir kā elpa brīvībā. Olivīna kristāli ļauj tām darboties droši un efektīvi pat zem salnas temperatūras apstākļos. Pat –20 °C temperatūrā tās sasniedz 95 % efektivitāti. Tas ir ļoti būtisks faktors aukstajās, apmākušajās ziemas dienās, kad ir svarīgi gan enerģijas ievade, gan izvade. Šķeldu akumulatoru darbības temperatūru diapazons ir ļoti ierobežots, un akumulatori ātri sasniedz zemsprieguma izslēgšanās robežu, pilnībā izlādējot akumulatoru un laika gaitā zaudējot kopējo jaudu. Ziemas dienās pat tad, ja akumulatori ir dziļi izlādēti, to atjaunošanās ir daudz labāka salīdzinājumā ar šķeldu akumulatoriem. LiFePO₄ akumulatori viegli atjaunojas pēc izlādes un uzlādes cikla un kalpo vismaz sešas reizes ilgāk nekā šķeldu akumulatori. Pilsētas konstatē, ka, lielā mērogā ieviešot saules ielas apgaismojumu, pāreja uz šo akumulatoru tehnoloģiju radītu milzīgu uzlabojumu kopējai saules apgaismojuma stratēģijas uzticamībai un darbībai aukstajos mēnešos salīdzinājumā ar citām akumulatoru ķīmiskajām sastāvdaļām.
Maksimizējiet enerģijas uzņemšanu zemā gaismas līmenī, izmantojot MPPT intelektuālos lādēšanas vadības ierīces
PWM pret MPPT: 25–35 % lielāka uzlāde saulrieta, saullēkta un apmākušās laikapstākļu laikā
MPPT (maksimālā jaudas punkta noteikšanas) lādēšanas vadības ierīces pārsniedz vienkāršās PWM (pulsu vilnis modulētās) ierīces visos aspektos, tostarp agrīnā rītā, vēlā vakarā un apmākušos apstākļos, kad LED saulaino ielas lampu darbībai nepieciešams papildu enerģijas impulsis. Kamēr PWM vadības ierīces ierobežo lādēšanas spriegumu un strāvu, MPPT vadības ierīces pielāgo lādēšanas spriegumu un strāvu, lai maksimizētu saules enerģijas uzņemšanu neatkarīgi no mainīgās apmākuma pakāpes. MPPT lādēšanas vadības ierīces lādēšanas efektivitāte var būt par 25–35 % augstāka nekā PWM ierīcēm apmākušos, daļēji ēnotos vai izkliedētās gaismas apstākļos. Tādēļ akumulatoriem ir garāks kalpošanas laiks, un lampas ilgāk paliek ieslēgtas. Autonomajās (off-grid) lietojumprogrammās MPPT sistēmas zemā gaismas līmenī uzņem par 15–30 % vairāk enerģijas nekā PWM sistēmas. Tas izskaidro MPPT ierīču priekšroku autonomajās ielas apgaismojuma sistēmās.
Izstrādājot hibrīda lādēšanas tehnoloģijas, lai nodrošinātu uzticamību visu gadu
Saules enerģija + mikro vējdzinēji vai tīkla palīdzība: Darbības laiks reālajā pasaulē pierādīts — 99,2 %
Izmantojot (saules enerģiju + mikro vējdzinējus) vai (saules enerģiju + gudro tīklu), atkarība no laikapstākļu riskiem tiek novērsta. Mikro vējdzinēji nodrošina enerģiju vējainās naktīs, apmāktos dienās vai pat nedēļas garumā. Gudrais tīkls pieslēdzas tikai tad, kad akumulatora lādiņš ir 20 % vai zemāks, minimizējot galvenā tīkla iztukšošanu. Šīs tehnoloģijas ar pierādītu panākumu tiek izmantotas Ziemeļeiropas pilsētās. Vidējais ieslēgšanās/izslēgšanās cikls ir 99,2 %, bet ziemas dienās (saules enerģijas iegūšana) tas ir par 12 procentpunktiem sliktāks. Salīdzinot ar (saules enerģiju + mikro vējdzinējiem), pilsētu pārvaldnieki konstatējuši 30 % mazāku bojājumu remontu skaitu. Tāpēc pašvaldības tos uzstāda galvenajās ielās, gājēju takās un autobusu joslas.
BIEŽI UZDOTIE JAUTĀJUMI
Kāds ir optimālais leņķis saules paneļu uzstādīšanai atkarībā no platuma grādiem?
Optimālais uzstādīšanas leņķis aptuveni atbilst platuma grādiem. Piemēram, ziemas mēnešos slīpumu var pielāgot vertikāli, lai iegūtu vairāk enerģijas.
Kāpēc daži vairāk vēlas izmantot LiFePO₄ akumulatorus nelabvēlīgās klimatiskajās apstākļos?
Nelabvēlīgās vides apstākļos LiFePO₄ akumulatori ideāli darbojas pie −20 °C temperatūras. Turklāt tie darbojas aptuveni 95 % efektivitātē. Savukārt svina skābes akumulatori zaudē pilnīgu efektivitāti un darbojas tikai pie 0 °C temperatūras.
Kā MPPT tehnoloģija uzlabo saules enerģijas uzlādi?
MPPT tehnoloģija var optimizēt saules paneļu uzlādes procesu, jo tā spēj mainīt dažādas īpašības un uzturēt uzlādes un izlādes procesu maksimāli iespējamā efektivitātē. Piemēram, neizdevīgos apgaismojuma apstākļos sasniedzama 25–35 % efektivitāte salīdzinājumā ar PWM kontrolieriem.
Kādas ir hibrīdu uzlādes sistēmu priekšrocības?
Saules enerģijas integrācija ar mikrovēja uzlādes sistēmām padara ielas lampu darbību uzticamu, jo hibrīdsistēmas var nodrošināt 99,2 % darbības laiku nelabvēlīgās klimatiskajās apstākļos.