EN
Оптимизирајте положба и наклон на соларните панели за максимална производство на соларна енергија
Наклон = Географска ширина + Сезонска положба на Сонцето
Важноста на правилното позиционирање на соларните панели за ефикасна работа на LED уличните светилки со соларни панели не може да се преценува премногу. Панелите најчесто се поставуваат под агол што одговара на должината на локацијата каде што се монтираат панелите. Со други зборови, панелите треба да се постават под агол така што ќе бидат нормални на положбата на Сонцето во зенитот во средината на летните месеци. Ако го разгледаме местоположбата на 35 степени северна ширина, панелите поставени под агол од 35 степени во однос на хоризонталата ќе дадат добри резултати, но тие резултати можат да се надминат со прилагодување на аголот на панелите според сезоната. Во зимските месеци, поставувањето на панелите под поголем агол од 10 до 15 степени (поблиску до вертикалната положба) ќе им овозможи да зарежат поголем дел од соларната енергија која доаѓа од ниската положба на Сонцето. Летните месеци се спротивни: аголот на панелите треба да се намали за да се спречи прегревањето на панелите и да се намали впивањето на соларната енергија за да се избегне прегревањето. Намалувањето на аголот за истата количина (10 до 15 степени) од вертикалната положба се нарекува „летна поставка“. Истражувањата покажуваат дека со вршење на овие прилагодувања според сезоната се избегнуваат губитоците на енергија (до 20%) поврзани со несоодветното ориентирање на панелите. Зачуваната енергија во батеријските системи ќе биде доверлива целиот годишно, вклучувајќи ги и летните и зимските месеци.
Динамичка оптимизација на наклонот: Случаен студија во Раджастан
Динамичката оптимизација на наклонот на соларните панели беше тестирана како полево истражување во Раджастан. Претходните полеви студии покажале дека дури и со сезонски прилагодувања на наклонот, фиксните панели поставени под агол од 27 степени произведуваат помалку енергија (приближно 4,2 кВтч секој ден) отколку прилагодливите панели. Во овој тест беа додадени мотори за прилагодување на наклонот со специфицирани сезонски положби (зимски наклон од 42 степени, летен наклон од 12 степени). Резултатот беше зголемување на производството на енергија до 5,8 кВтч. Поради тоа, домакинствата во регионот добијаа дополнителни 2,5 часа вечерно осветлување, кое порано зависело од необновливи извори на електрична енергија. Системот го врати својата цена од 220 американски долари (по соларна единица) за помалку од 14 месеци поради намалената зависност од главната електрична мрежа. Како што беше предвидено, прилагодливите панели покажаа висок принос на инвестиција поради сезонските промени во релативната положба на Сонцето.
Неефикасност при полнење на оловно-киселите батерии под 0°C
Батериите со олово-киселина сè уште се честа одлика на нискоценетите соларни осветлувачки, но нивната перформанса значително е намалена при температури под нулата. Кога температурата достигне 0 степени Целзиус, овие батерии обезбедуваат само 70 до 80 проценти од енергијата за која се дизајнирани. Дури и на -10 степени Целзиус, доставената енергија често е помала од половина од очекуваната. Ова главно се должи на вискозноста на електролитот, што го попречува текот на јоните. Како резултат, батеријата не се полни целосно, а брзината на формирање на сулфатни кристали на плочите на батеријата се забрзува. Затоа, уличните светилки со соларно напојување стануваат неоперативни во зимскиот период. Ова не само што става под закана безбедноста на возачите со создавање на тъмни улици, туку и претставува сериозна закана за пешаците.
Предности на LiFePO₄: работа на -20°C и 95% куломбова ефикасност
Бидејќи ниските температури претставуваат проблем за многу системи, технологијата со литиум-железо-фосфат (LiFePO₄) е вистински здрав дув на свеж воздух. Оливинските кристали им овозможуваат безбедна и ефикасна работа дури и при температури под точката на замрзнување. Дури и при –20°C постигнуваат ефикасност од 95%. Ова е клучен фактор за студените и облачни зимски денови, кога важи и влезната и излезната енергија. Опсегот на работни услови во кои можат да функционираат батериите со олово-киселина е значително ограничен, а батериите брзо достигнуваат точката на отсекување поради нисок напон, што доведува до целосно искористување на батеријата и постепено губење на вкупниот капацитет со текот на времето. Во зимските денови, дури и ако батериите се длабоко искористени, нивното опоравување е значително подобро во споредба со батериите со олово-киселина. Батериите со LiFePO₄ лесно се опоравуваат од циклусот на искористување и полнење и траат најмалку шест пати подолго од батериите со олово-киселина. Градовите забележуваат дека преминувањето кон оваа батериска технологија при големи уградби на соларни улични светилници значително ја подобрува вкупната сигурност и работоспособност на стратегијата за соларно осветлување во постудените месеци, во споредба со други батериски хемии.
Максимизирајте уловување на енергија во услови со слаба осветленост со примена на интелигентни контролери за полнење со MPPT
PWM споредба со MPPT: Зголемување на полнењето за 25–35% во сумрак, зора и облачно време
Контролерите за полнење со MPPT (проследување на максималната точка на моќност) надминуваат основните PWM контролери (со модулација на импулсни бранови) во сите аспекти, вклучувајќи ги и условите во рано утро, касно вечер и облачно време, кога LED-светилниците за улично осветлување со соларни панели имаат потреба од дополнителна енергија. Додека PWM контролерите ограничуваат напонот и струјата за полнење, MPPT контролерите ги прилагодуваат напонот и струјата за полнење за да се максимизира уловувањето на соларната енергија, независно од променливото облачно покривало. Ефикасноста на полнење со MPPT контролер може да биде за 25–35% подобра од онаа со PWM во облачни, делумно затемнети или со расеяна светлина услови. Поради тоа, батериите имаат подолг век на траење, а светилниците остануваат вклучени подолго. Во автономни (off-grid) примени, MPPT системите уловуваат 15–30% повеќе енергија во услови со слаба осветленост отколку PWM системите. Тоа објаснува зошто MPPT контролерите се предпочитани во автономните системи за улично осветлување.
Развивање на хибридни техники за полнење за постојана зависност низ целиот годишен круг
Соларна + микроветерна или мрежна поддршка: Доказана достапност од 99,2% во реални услови
Со (соларна + микроветерна) или (соларна + интелигентна мрежа) се елиминира зависноста од ризиците поврзани со времето. Микроветерните турбини обезбедуваат енергија во ветровити ноќи, облачни денови или недели. Интелигентната мрежа црпи енергија само кога батеријата е на 20% или помалку, што го минимизира исцрпувањето на главната мрежа. Градовите во Северна Европа ги користат овие технологии со докажан успех. Просечниот процент на вклучување/исклучување изнесува 99,2%, при што зимските денови (со соларна енергија) имаат 12 процентни точки пониски резултат. Во споредба со (соларна + микроветерна) системи, управниците на градовите забележуваат намалување на поправките поради неуспеси за 30%. Затоа општините ги инсталираат овие системи на главните патишта, пешачките патеки и возилните линии за автобуси.
ЧПЗ
Кој е најдобриот агол за поставување на соларните панели во зависност од географската ширина?
Најдобриот агол за инсталација е приближно ист како географската ширина на локацијата. На пример, наклонот може да се прилагоди вертикално за зимските месеци за добивање повеќе енергија.
Зошто некои предпочитаат да користат батерии од типот LiFePO₄ во неповолни климатски услови?
Во неповолни околини, батериите од типот LiFePO₄ работат совршено на -20 степени Целзиус. Додека тоа е така, тие работат со ефикасност од приближно 95%. Од друга страна, оловно-киселинските батерии губат целосна ефикасност и работат само на 0 степени Целзиус.
Како се подобрува полнењето со соларна енергија со помош на MPPT технологијата?
MPPT технологијата може да го оптимизира процесот на полнење на соларните панели благодарение на можноста да се менуваат различни карактеристики и да се одржува процесот на полнење и празнење со максимална можно ефикасност. На пример, во неповолни услови на осветленост, постигнува се ефикасност од 25 до 35 проценти во споредба со PWM контролерите.
Кои се предностите на хибридните системи за полнење?
Интеграцијата на соларната енергија со микроветерните системи за полнење го прави работата на уличните светилки поуверлива, бидејќи хибридните системи можат да обезбедат 99,2% време на работа во неповолни климатски услови.