Hybridní solární pouliční osvětlení
-
Technický princip fungování hybridního solárního pouličního osvětlení větrné turbíny
-
Získávání energie
- Provoz solárních panelů (přes den):
- Během denního světla absorbují monokrystalické nebo polykrystalické solární panely sluneční světlo a přeměňují ho na stejnosměrný proud prostřednictvím fotovoltaického efektu. Generovaná energie je poté regulována MPPT (Maximum Power Point T).
- regulátor solárního nabíjení (racking) pro optimalizaci účinnosti nabíjení a směrování proudu do baterie.
- Provoz větrné turbíny (ve dne i v noci):
- Když rychlost větru překročí zapínací rychlost větru (obvykle ~2,5–3 m/s), větrná turbína se začne otáčet. Kinetická energie větru se lopatkami přeměňuje na mechanickou energii, která se následně přeměňuje na elektrickou.
- energie prostřednictvím alternátoru s permanentním magnetem. Střídavý výstup je usměrněn na stejnosměrný proud hybridním regulátorem a také se používá k nabíjení baterie.
-
Nabíjení baterií a skladování energie
- Solární i větrnou energii spravuje hybridní inteligentní regulátor nabíjení, který inteligentně rozděluje nabíjecí proud na základě dostupnosti (solární během dne, větrná kdykoli).
- LiFePO₄ neboli hlubokocyklové gelové baterie se používají k ukládání energie díky své dlouhé životnosti, teplotní stabilitě a bezpečnosti.
-
Napájení LED lampy (v noci nebo při slabém slunečním světle)
- Když okolní světlo klesne pod nastavenou prahovou hodnotu (detekovanou fotosenzorem nebo časovačem RTC), řídicí jednotka aktivuje LED pouliční osvětlení s využitím uložené energie z baterie.
- Světlo funguje na základě naprogramovaného profilu stmívání (např. 100% jas po dobu prvních 4 hodin, poté 50% do východu slunce), což zajišťuje efektivní spotřebu energie.
- Správa a ochrana energie
- Hybridní řídicí jednotka také poskytuje:
- Ochrana proti přebití a nadměrnému vybití
- Řízení zátěže pro plánování osvětlení a stmívání
- Funkce brzdění větrem za silného větru (mechanická nebo elektronická)
- Volitelné: Vzdálený monitoring přes GPRS/4G/LoRa (integrace IoT)
Souhrn provozu hybridního systému
| Čas | Zdroj | Proces |
|---|---|---|
| Denní | Solární (primární), větrná energie (pokud je k dispozici) | Nabíjení baterie pomocí solárního regulátoru MPPT |
| Větrný den/noc | Větrná turbína | Nabíjení baterie nezávisle na slunečním záření |
| Noční | Baterie | Napájení LED světla pomocí uložené energie |
| Kdykoli | Ovladač | Řídí nabíjení, vybíjení, ochranu a chování při osvětlení |
-
Nejlepší scénáře použití pro instalaci hybridního větrného a solárního pouličního osvětlení
- Pobřežní oblasti: Vítr doplňuje solární energii během zataženého nebo bouřlivého počasí a zajišťuje tak nepřetržité napájení.
- Horské nebo vysokohorské oblasti: Hybridní systémy využívají větrnou energii, když je nedostatek slunečního světla.
- Vzdálené a mimosíťové regiony: Zcela soběstačné a snižují potřebu drahé infrastruktury.
- Parky a turistické destinace: Zvyšuje ekologický image a zároveň snižuje provozní náklady.
- Dálnice, hraniční silnice a mosty: Hybridní osvětlení zajišťuje bezpečnost tím, že funguje i za nepříznivého počasí.
-
Často kladené otázky: Hybridní větrné a solární pouliční osvětlení
- Co je hybridní větrné a solární pouliční osvětlení?
- Hybridní pouliční osvětlení kombinuje solární panely a větrnou turbínu k výrobě obnovitelné energie. Energii ukládá do baterií a využívá ji k napájení LED pouličního osvětlení, čímž nabízí nepřetržité osvětlení i za oblačného nebo bezvětrného období.
- Jak hybridní systém funguje v noci nebo v zatažených dnech?
- V zatažených dnech nebo v noci, kdy jsou solární panely neaktivní, větrná turbína nadále vyrábí elektřinu (pokud fouká vítr), čímž zajišťuje nepřerušované nabíjení baterií a provoz osvětlení.
- Vyžadují hybridní světla napájení ze sítě nebo kabeláž?
- Ne. Hybridní větrno-solární pouliční osvětlení je plně nezávislé na síti a soběstačné. Nevyžaduje žádné výkopy, kabeláž ani připojení k veřejné síti.
- Co se stane, když několik dní nebude svítit slunce a foukat vítr?
- Systém je navržen s dostatečnou záložní baterií (2–3 dny autonomie). Inteligentní ovladač navíc může ztlumit světla, aby šetřil energii, když je v úložišti málo energie.
- Jaká údržba je nutná?
- Minimální. Postačuje pravidelné čištění solárních panelů a kontrola větrné turbíny a baterie. Systém zahrnuje ochrany, jako je brzdění větrem, přetížení a bezpečnostní mechanismy proti nadměrnému vybití.
- Je instalace složitá?
- Instalace je jednoduchá a často hotová během jednoho dne. Zahrnuje upevnění sloupu, montáž solárních panelů a větrné turbíny a připojení ovladače a svítidla.
- Jak dlouho vydrží tato hybridní světla?
- LED světlo: více než 50 000 hodin
- Solární panel: 25+ let
- Větrná turbína: 15–20 let
- Baterie: 5–10 let (v závislosti na typu)
