چراغ خیابان خورشیدی هیبریدی
-
اصل کار فنی چراغ خیابان خورشیدی هیبریدی توربین بادی
-
برداشت انرژی
- عملکرد پنل خورشیدی (در طول روز):
- در طول روز، پنلهای خورشیدی مونوکریستالی یا پلیکریستالی نور خورشید را جذب کرده و از طریق اثر فتوولتائیک آن را به برق DC تبدیل میکنند. سپس انرژی تولید شده توسط MPPT (حداکثر نقطه توان T) تنظیم میشود.
- racking) کنترل کننده شارژ خورشیدی برای بهینه سازی راندمان شارژ و هدایت جریان به باتری.
- عملکرد توربین بادی (روز و شب):
- وقتی سرعت باد از سرعت اولیه باد (معمولاً حدود ۲.۵ تا ۳ متر بر ثانیه) بیشتر شود، توربین بادی شروع به چرخش میکند. انرژی جنبشی باد توسط پرهها به انرژی مکانیکی تبدیل میشود و سپس به انرژی الکتریکی تبدیل میشود.
- انرژی از طریق یک آلترناتور آهنربای دائمی. خروجی AC توسط کنترلکننده هیبریدی به DC یکسو میشود و همچنین برای شارژ باتری استفاده میشود.
-
شارژ باتری و ذخیره انرژی
- انرژی خورشیدی و بادی هر دو توسط یک کنترلکننده شارژ هوشمند هیبریدی مدیریت میشوند که جریان شارژ را به صورت هوشمندانه بر اساس در دسترس بودن (خورشید در طول روز، باد در هر زمان) توزیع میکند.
- باتریهای LiFePO₄ یا GEL با چرخه عمیق به دلیل عمر طولانی چرخه، پایداری دما و ایمنی برای ذخیره انرژی استفاده میشوند.
-
منبع تغذیه لامپ LED (در شب یا نور کم خورشید)
- وقتی نور محیط از آستانه تعیینشده (که توسط حسگر نوری یا تایمر RTC تشخیص داده میشود) پایینتر میآید، کنترلر با استفاده از انرژی باتری ذخیرهشده، چراغ خیابانی LED را فعال میکند.
- این چراغ بر اساس یک پروفایل تنظیم نور برنامهریزیشده (مثلاً ۱۰۰٪ روشنایی برای ۴ ساعت اول، سپس ۵۰٪ تا طلوع آفتاب) کار میکند و مصرف بهینه انرژی را تضمین میکند.
- مدیریت و حفاظت انرژی
- کنترلکننده هیبریدی همچنین موارد زیر را فراهم میکند:
- محافظت در برابر شارژ و دشارژ بیش از حد
- کنترل بار برای برنامه ریزی روشنایی و کم نور شدن
- عملکرد ترمز بادی در شرایط باد شدید (مکانیکی یا الکترونیکی)
- اختیاری: نظارت از راه دور از طریق GPRS/4G/LoRa (ادغام IoT)
خلاصه عملکرد سیستم هیبریدی
زمان | منبع | فرآیند |
---|---|---|
روز | خورشیدی (اصلی)، بادی (در صورت وجود) | شارژ باتری از طریق کنترل کننده شارژ خورشیدی MPPT |
روز/شب بادی | توربین بادی | شارژ باتری مستقل از نور خورشید |
شب هنگام | باتری | روشن کردن چراغ LED با استفاده از انرژی ذخیره شده |
هر زمان | کنترل کننده | مدیریت شارژ، دشارژ، محافظت و رفتار روشنایی |
-
بهترین سناریوهای کاربردی برای نصب چراغهای خیابانی هیبریدی بادی و خورشیدی
- مناطق ساحلی: باد در هوای ابری یا طوفانی، مکمل انرژی خورشیدی است و برق بدون وقفه را تضمین میکند.
- مناطق کوهستانی یا مرتفع: سیستمهای هیبریدی در مواقعی که نور خورشید کافی نیست، از انرژی باد استفاده میکنند.
- مناطق دورافتاده و خارج از شبکه: کاملاً خودکفا و نیاز به زیرساختهای گرانقیمت را کاهش میدهد.
- پارکها و مقاصد گردشگری: ضمن کاهش هزینههای عملیاتی، وجهه سازگار با محیط زیست را بهبود میبخشد.
- بزرگراهها، جادههای مرزی و پلها: روشنایی ترکیبی با عملکرد حتی در آب و هوای نامساعد، ایمنی را تضمین میکند.

-
سوالات متداول: چراغ خیابانی هیبریدی بادی و خورشیدی
- چراغ خیابانی هیبریدی بادی و خورشیدی چیست؟
- یک چراغ خیابانی هیبریدی، پنلهای خورشیدی و یک توربین بادی را برای تولید انرژی تجدیدپذیر ترکیب میکند. این چراغ، انرژی را در باتریها ذخیره کرده و از آن برای روشن کردن چراغهای خیابانی LED استفاده میکند و حتی در روزهای ابری یا بدون باد، روشنایی 24 ساعته و 7 روز هفته را فراهم میکند.
- سیستم هیبریدی در شب یا روزهای ابری چگونه کار میکند؟
- در روزهای ابری یا شبها که پنلهای خورشیدی غیرفعال هستند، توربین بادی (در صورت وجود باد) به تولید برق ادامه میدهد و شارژ باتری و عملکرد روشنایی را بدون وقفه تضمین میکند.
- آیا چراغهای هیبریدی به برق شبکه یا کابلکشی نیاز دارند؟
- خیر. چراغهای خیابانی هیبریدی بادی-خورشیدی کاملاً مستقل از شبکه برق و خودکفا هستند. آنها نیازی به حفر ترانشه، سیمکشی یا اتصال به شبکه برق ندارند.
- اگر چند روز آفتاب و باد نباشد چه اتفاقی میافتد؟
- این سیستم با باتری پشتیبان کافی (۲ تا ۳ روز کارکرد خودکار) طراحی شده است. علاوه بر این، کنترلر هوشمند میتواند در صورت کم بودن ظرفیت، چراغها را کمنور کند تا در مصرف انرژی صرفهجویی شود.
- چه نگهداری مورد نیاز است؟
- حداقل. تمیز کردن دورهای پنلهای خورشیدی و بازرسی توربین بادی و باتری کافی است. این سیستم شامل محافظتهایی مانند ترمز بادی، اضافه بار و مکانیسمهای ایمنی تخلیه بیش از حد است.
- آیا نصب پیچیده است؟
- نصب آن ساده است و اغلب ظرف یک روز انجام میشود. این شامل نصب تیر برق، نصب پنلهای خورشیدی و توربین بادی و اتصال کنترلر و هد چراغ میشود.
- این چراغهای هیبریدی چقدر دوام میآورند؟
- چراغ LED: بیش از ۵۰،۰۰۰ ساعت
- پنل خورشیدی: ۲۵+ سال
- توربین بادی: ۱۵ تا ۲۰ سال
- باتری: ۵ تا ۱۰ سال (بسته به نوع)