Połączenie turbiny wiatrowej i panelu słonecznego

Aby pozyskać uzupełniające się zasoby słoneczne i wiatrowe, system łączonych turbin wiatrowych i paneli słonecznych łączy się. Wszystko o hybrydowych systemach solarnych, zaczynając od Czym jest hybrydowy system wiatrowo-słoneczny?, znajduje się w poniższym artykule.

Czym jest hybrydowy system wiatrowo-słoneczny?

Wiatr nie zawsze wieje, a światło nie zawsze świeci, energia słoneczna i wiatrowa są niewystarczające. Hybrydyzacja źródeł energii słonecznej i wiatrowej (minimalna prędkość wiatru 4-6 m/s) z akumulatorami magazynującymi w celu zastąpienia okresów, w których nie ma słońca ani wiatru, jest praktyczną metodą wytwarzania energii. Jest to znane jako hybrydowy system wiatrowo-słoneczny.

Hybrydowy system wiatrowo-słoneczny generuje samodzielne źródło energii który jest zarówno niezawodny, jak i stabilny. Ogólnie rzecz biorąc, te hybrydowe systemy solarno-wiatrowe mają ograniczone możliwości. Hybrydowe systemy solarno-wiatrowe mają zazwyczaj możliwości wytwarzania energii w zakresie od 1 kW do 10 kW.

Jak zainstalować kombinację turbiny wiatrowej i paneli słonecznych?

Najważniejszym działaniem, jakie możesz podjąć w celu zwiększenia efektywności swojego systemu energii odnawialnej, jest zainstalowanie systemu łączącego turbinę wiatrową i panele słoneczne.

Konfiguracja turbiny wiatrowej i systemu paneli słonecznych jest bardzo podobna do konfiguracji każdego z tych systemów osobno, z jednym kluczowym wyjątkiem: płytą zarządzania ładowaniem. Jeśli nie kupisz zestawu hybrydowego wiatrowo-słonecznego, który zawiera kompatybilny kontroler, musisz dokładnie sprawdzić jednostkę sterowania ładowaniem, aby upewnić się, że można jej używać zarówno z turbinami wiatrowymi, jak i panelami słonecznymi.

Jedną z kluczowych różnic między turbinami wiatrowymi a panelami słonecznymi jest to, że Turbiny wiatrowe wymagają gniazdka, aby bezpiecznie uwolnić nadmiar energii, natomiast panele słoneczne nie. Gdy moc wyjściowa Twoich paneli słonecznych spełnia Twoje potrzeby, niezależnie od tego, czy chodzi o ładowanie akumulatorów, czy zasilanie urządzeń, system osiąga równowagę i odrzuca niepotrzebną mu energię.

Jeśli nie jesteś podłączony do sieci, Twoje panele słoneczne będą po prostu odpoczywać, dopóki nie będą potrzebne, po czym wznowią pracę tam, gdzie ją przerwały, bez pogorszenia zużycia. Nie dotyczy to turbin wiatrowych. Generator turbiny wiatrowej zamienia energię kinetyczną na energię elektryczną i nie reaguje na stan równowagi w taki sam sposób, jak panel słoneczny. Będzie nadal wytwarzać energię, dopóki wieje wiatr i turbina jest włączona.

Nadmiar energii elektrycznej wytwarzanej przez turbinę wiatrową bez obciążenie przekierowane może potencjalnie zniszczyć twoje akumulatory. Jeśli akumulator jest rozładowany, turbina wymaga innego obciążenia, takiego jak rezystor lub dodatkowe akumulatory, aby utrzymać ją w ruchu i zapobiec niekontrolowanemu obrotowi. Wiele regulatorów ładowania jest zaprojektowanych specjalnie dla turbin wiatrowych lub paneli słonecznych i nie będzie działać, jeśli zostaną wyposażone w niewłaściwą infrastrukturę. Dzięki hybrydowemu regulatorowi ładowania możesz ładować akumulatory zarówno z turbin, jak i paneli. Można również zainstalować oddzielne regulatory dla turbin i paneli; hybrydowy regulator po prostu pozwala na uruchomienie obu za pomocą tego samego regulatora ładowania.

Jak ulepszyć efekt końcowy tej kombinacji?

Instalacja systemu hybrydowego jest prosta. Aby zwiększyć wydajność, turbiny wiatrowe i panele słoneczne powinny być rozmieszczone strategicznie. Panele słoneczne w połączeniu z timerem pozwalają na maksymalne wykorzystanie światła słonecznego w ciągu całego dnia.

Turbiny wiatrowe działają lepiej, im wyżej są zainstalowane nad ziemią. Przed zainstalowaniem turbiny upewnij się, że sprawdziłeś wszelkie obowiązujące wymogi strefowe i zezwolenia, ponieważ mogą one określać maksymalną wysokość turbin.

Oprócz tych ogólnych zaleceń, pamiętaj, że indywidualna topografia i naturalne cechy Twojej nieruchomości mogą generować obszary cienia lub nieoczekiwane osłony przed wiatrem. Podczas konfigurowania systemu weź pod uwagę szczegóły dotyczące Twojej nieruchomości.

Przeczytaj także: Jakie są typy turbin wiatrowych o poziomej osi obrotu?

Czym są komponenty hybrydowego systemu wiatrowo-słonecznego?

Energia elektryczna (prąd stały) generowana przez panele słoneczne może być magazynowana w bateriach, wykorzystywana do zasilania obciążeń DC lub przesyłana do falownika w celu zasilania obciążeń AC. Energia słoneczna jest dostępna tylko w ciągu dnia, jednak energia wiatrowa jest dostępna przez cały dzień, w zależności od warunków atmosferycznych.

Ponieważ energia wiatru i słońca wzajemnie się uzupełniają, system może dostarczać energię elektryczną niemal przez cały rok. Główne komponenty hybrydowego systemu wiatrowo-słonecznego obejmują turbina wiatrowa i wieża, panele fotowoltaiczne, baterie, przewody, regulator ładowania i falownik. System hybrydowy wiatrowo-słoneczny wytwarza energię elektryczną, która może być używana do ładowania akumulatorów i zasilania urządzeń AC za pośrednictwem falownika. Turbiny wiatrowe są montowane na wieżach o minimalnej wysokości 18 metrów nad ziemią. Ze względu na swoją wysokość aerogenerator otrzymuje szybszy przepływ powietrza, a zatem generuje więcej energii.

Przeczytaj także: Ładowanie akumulatora za pomocą generatora

Jaka jest zasada działania hybrydowego systemu słoneczno-wiatrowego?

Zasada działania hybrydowego systemu wiatrowo-słonecznego jest opisana w następujących krokach:

Krok 1: Hybrydowy generator turbiny wiatrowej wykorzystujący energię słoneczną kombajny panele słoneczne, które zbierają światło i zamieniają je na energię, z turbinami wiatrowymi, które zbierają energię wiatru, wykorzystując podstawowa zasada konwersji energii wiatru.

Krok 2: Zamiast używać dwóch inwerterów, zastosowano inwerter kompozytowy wykorzystujący energię wiatru słonecznego dane wejściowe dla obu źródeł i zawiera niezbędny transformator prądu przemiennego na prąd stały do ​​ładowania akumulatorów z generatorów prądu przemiennego.

Krok 3: W rezultacie energia generowana przez panele słoneczne i turbinę wiatrową jest filtrowane i przechowywane w banku akumulatorów.

Krok 4: Gdy ani wiatr, ani układ słoneczny nie wytwarzają energii, większość systemów hybrydowych wytwarza energię za pomocą baterii i/lub silnika-generatora napędzane paliwami konwencjonalnymi, takimi jak olej napędowy. Jeśli baterie wyczerpią się, generator silnika może zapewnić zasilanie i je uzupełnić.

Krok 5: Dodanie silnika-generatora komplikuje system; jednak obecne sterowniki elektroniczne mogą obsługiwać te systemy automatycznie. Silnik generatora może również pomóc zmniejszyć rozmiar innych komponentów systemu.

Krok 6: Należy pamiętać, że pojemność przechowywania musi być wystarczająca, aby sprostać wymaganiom elektrycznym w okresach bez ładowania. Banki baterii są zazwyczaj wielkości zapewniającej zasilanie przez jeden do trzech dni.

Przeczytaj także: Jak działają panele słoneczne krok po kroku

Jakie są zalety i wady hybrydowego systemu słoneczno-wiatrowego?

Hybrydowy system energii słonecznej to taki, w którym panele słoneczne są podłączone do sieci, a zapasowa opcja magazynowania energii jest używana do przechowywania nadmiaru energii elektrycznej. Zalety i wady hybrydowego systemu solarno-wiatrowego są następujące:

Zalety hybrydowych systemów energii słonecznej

1. Stałe zasilanie: Jedną z istotnych zalet hybrydowego systemu solarnego w porównaniu ze zwykłym systemem jest to, że zapewnia on ciągłą moc. Ponieważ baterie podłączone do hybrydowych systemów solarnych przechowują energię, zapewniają nieprzerwane zasilanie. Podczas przerw w dostawie prądu, baterie pełnią funkcję falowników, zapewniając zasilanie awaryjne dla Twojego domu i ważnych urządzeń. Gdy słońce zachodzi lub następuje przerwa w dostawie prądu, baterie zapewniają zasilanie awaryjne, aby utrzymać wszystko w działaniu.

2. Najlepsze wykorzystanie zasobów odnawialnych: Jest bez marnotrawstwa niepotrzebnej energii, ponieważ baterie są połączone ze specjalnie opracowanym mechanizmem, który zatrzymuje dodatkową energię słoneczną. W rezultacie systemy te w pełni wykorzystują energię odnawialną, przechowując energię w jasne dni i wykorzystując tę ​​zgromadzoną energię w pochmurne dni lub w nocy.

3. Wysoka produktywność: W przeciwieństwie do standardowych generatorów, które w pewnych sytuacjach mogą marnować paliwo, hybrydowe systemy energii słonecznej są bardziej wydajne i przyjazne dla środowiska. Hybrydowe systemy solarne wydajnie produkują energię w każdych warunkach pogodowych, przechowując jej nadmiar do późniejszego wykorzystania bez marnowania paliwa.

4. Zarządzanie obciążeniami: Tradycyjne generatory dostarczają dużo energii tylko wtedy, gdy są włączone. Z drugiej strony hybrydowe systemy zasilania słonecznego, magazynować energię w ciągu dnia i rozprowadzać ją w nocy. Hybrydowy system solarny może obejmować technologię, która automatycznie dostosowuje dostawę energii na podstawie zapotrzebowania na energię konkretnego sprzętu, takiego jak klimatyzator lub wentylator.

Zobacz także: 4 zalety podgrzewacza wody słonecznej

Wady hybrydowego systemu solarno-wiatrowego

1. Proces kontroli jest skomplikowany: Ponieważ wykorzystuje się wiele rodzajów energii, korzystne jest zapoznanie się z tymi systemami. Obsługa kilku źródeł energii i ich interakcje mogą stać się trudne.

2. Czas pracy baterii jest krótszy: Ponieważ baterie powiązany do systemu są często narażone na ciepło, zimno lub deszcz, żywotność systemu może być skrócona. Jest to mniej trudne, jeśli wybierzesz właściwe miejsce instalacji.

3. Kosztowna instalacja: Chociaż koszt utrzymania wynosi minimalny, początkowe wydatki na hybrydowy system energii słonecznej to więcej niż w przypadku samych systemów solarnych.

4. Liczba urządzeń, które można podłączyć, jest ograniczona: Hybrydowy system energii słonecznej może łączyć numer zastrzeżony urządzeń, która różni się w zależności od systemu.

Podsumowując, posiadanie kombinacji turbiny wiatrowej i paneli słonecznych pozwala na skrócenie przestojów, ponieważ wydajność energii słonecznej jest zazwyczaj większa przy niższej prędkości wiatru i odwrotnie.

Artykuł był próbą wyjaśnienia Czym jest hybrydowy system wiatrowo-słoneczny? Czym są komponenty hybrydowego systemu wiatrowo-słonecznego? Jakie są zalety i wady hybrydowych systemów wiatrowo-słonecznych? I zasada działania hybrydowego systemu wiatrowo-słonecznego.

Polecamy: 11 głównych czynników wpływających na wydajność paneli słonecznych