Hybrydowa lampa uliczna zasilana energią słoneczną
-
Zasada działania technicznego hybrydowego oświetlenia ulicznego zasilanego energią słoneczną z turbiny wiatrowej
-
Zbieranie energii
- Działanie paneli słonecznych (w ciągu dnia):
- W ciągu dnia monokrystaliczne lub polikrystaliczne panele słoneczne pochłaniają światło słoneczne i zamieniają je na prąd stały poprzez efekt fotowoltaiczny. Wytworzona energia jest następnie regulowana przez MPPT (Maximum Power Point T
- regulator ładowania słonecznego w celu optymalizacji wydajności ładowania i skierowania prądu do akumulatora.
- Eksploatacja turbiny wiatrowej (dzień i noc):
- Gdy prędkość wiatru przekroczy prędkość wiatru włączenia (zwykle ~2,5–3 m/s), turbina wiatrowa zaczyna się obracać. Energia kinetyczna wiatru jest zamieniana na energię mechaniczną przez łopatki, która następnie jest zamieniana na energię elektryczną.
- energia poprzez alternator z magnesem trwałym. Wyjście prądu przemiennego jest prostowane do prądu stałego przez kontroler hybrydowy i również wykorzystywane do ładowania akumulatora.
-
Ładowanie baterii i magazynowanie energii
- Zarówno energia słoneczna, jak i wiatrowa są zarządzane przez hybrydowy inteligentny kontroler ładowania, który inteligentnie rozdziela prąd ładowania w zależności od dostępności (energia słoneczna w ciągu dnia, energia wiatrowa o każdej porze).
- Akumulatory LiFePO₄ lub akumulatory żelowe o głębokim cyklu rozładowania są stosowane do magazynowania energii ze względu na ich długą żywotność, stabilność temperatury i bezpieczeństwo.
-
Zasilanie lampy LED (w nocy lub przy słabym świetle słonecznym)
- Gdy natężenie światła otoczenia spadnie poniżej ustalonego progu (wykrytego przez czujnik fotoelektryczny lub zegar RTC), sterownik aktywuje oświetlenie uliczne LED, wykorzystując energię zgromadzoną w akumulatorze.
- Oświetlenie działa w oparciu o zaprogramowany profil przyciemniania (np. 100% jasności przez pierwsze 4 godziny, a następnie 50% do wschodu słońca), co zapewnia efektywne zużycie energii.
- Zarządzanie energią i ochrona
- Kontroler hybrydowy zapewnia również:
- Zabezpieczenie przed przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem
- Kontrola obciążenia dla harmonogramu oświetlenia i ściemniania
- Funkcja hamowania wiatrem w warunkach silnego wiatru (mechaniczna lub elektroniczna)
- Opcjonalnie: Zdalny monitoring poprzez GPRS/4G/LoRa (integracja IoT)
Podsumowanie działania układu hybrydowego
Czas | Źródło | Proces |
---|---|---|
Dzień | Energia słoneczna (podstawowa), wiatrowa (jeśli dostępna) | Ładowanie akumulatora za pomocą regulatora ładowania słonecznego MPPT |
Wietrzny dzień/noc | Turbina wiatrowa | Ładowanie akumulatora niezależnie od światła słonecznego |
Nocna pora | Bateria | Zasilanie oświetlenia LED przy użyciu zmagazynowanej energii |
Kiedykolwiek | Kontroler | Zarządza ładowaniem, rozładowywaniem, ochroną i zachowaniem oświetlenia |
-
Najlepsze scenariusze zastosowań dla instalacji hybrydowych lamp ulicznych zasilanych energią słoneczną i wiatrową
- Obszary przybrzeżne: Wiatr uzupełnia energię słoneczną w przypadku zachmurzenia lub burz, zapewniając nieprzerwane zasilanie.
- Obszary górzyste lub wysokogórskie: Systemy hybrydowe wykorzystują energię wiatru, gdy światło słoneczne jest niewystarczające.
- Regiony oddalone i niepodłączone do sieci: w pełni samowystarczalne, bez konieczności inwestowania w kosztowną infrastrukturę.
- Parki i miejsca turystyczne: poprawa ekologicznego wizerunku przy jednoczesnym obniżeniu kosztów operacyjnych.
- Autostrady, drogi graniczne i mosty: hybrydowe oświetlenie zapewnia bezpieczeństwo, działając nawet przy złej pogodzie.

-
FAQ: Hybrydowe oświetlenie uliczne zasilane energią słoneczną i wiatrem
- Czym jest hybrydowa lampa uliczna zasilana energią słoneczną i wiatrem?
- Hybrydowa lampa uliczna łączy panele słoneczne i turbinę wiatrową, aby generować energię odnawialną. Przechowuje energię w bateriach i wykorzystuje ją do zasilania lamp ulicznych LED, oferując oświetlenie 24/7 nawet w okresach zachmurzenia lub bezwietrznych.
- Jak działa system hybrydowy w nocy lub w pochmurne dni?
- W pochmurne dni lub w nocy, gdy panele słoneczne są nieaktywne, turbina wiatrowa nadal wytwarza energię elektryczną (o ile wieje wiatr), zapewniając nieprzerwane ładowanie akumulatorów i działanie oświetlenia.
- Czy oświetlenie hybrydowe wymaga zasilania sieciowego lub okablowania?
- Nie. Hybrydowe wiatrowo-słoneczne oświetlenie uliczne jest całkowicie niezależne od sieci i samowystarczalne. Nie wymagają wykopów, okablowania ani podłączenia do sieci energetycznej.
- Co się stanie, jeśli przez kilka dni nie będzie słońca i wiatru?
- System jest zaprojektowany z wystarczającą baterią zapasową (2–3 dni autonomii). Ponadto inteligentny kontroler może przyciemniać światła, aby oszczędzać energię, gdy zapas jest niski.
- Jakie czynności konserwacyjne są wymagane?
- Minimalne. Okresowe czyszczenie paneli słonecznych i kontrola turbiny wiatrowej i akumulatora są wystarczające. System obejmuje zabezpieczenia, takie jak mechanizmy zabezpieczające przed wiatrem, przeciążeniem i nadmiernym rozładowaniem.
- Czy instalacja jest skomplikowana?
- Instalacja jest prosta i często kończy się w ciągu jednego dnia. Obejmuje ona zamocowanie słupa, montaż paneli słonecznych i turbiny wiatrowej oraz podłączenie kontrolera i głowicy świetlnej.
- Jak długo działają te hybrydowe światła?
- Światło LED: ponad 50 000 godzin
- Panel słoneczny: 25+ lat
- Turbina wiatrowa: 15–20 lat
- Bateria: 5–10 lat (w zależności od typu)