چراغ های خیابانی خورشیدی هوشمند چگونه انرژی خورشیدی اضافی را ذخیره می کنند؟

به‌عنوان تامین‌کننده چراغ‌های خیابانی خورشیدی هوشمند، از نزدیک شاهد تقاضای فزاینده برای این شگفتی‌های کارآمد انرژی در صنعت روشنایی بوده‌ام. یکی از سوالات متداول مشتریان ما حول این موضوع است که چگونه چراغ های خیابانی خورشیدی هوشمند انرژی خورشیدی اضافی را ذخیره می کنند. در این وبلاگ، به طور مفصل به این موضوع می پردازم و در مورد فن آوری ها و اجزای مختلف درگیر بحث می کنم.

مبانی چراغ های خیابانی خورشیدی هوشمند

قبل از بحث در مورد ذخیره انرژی، اجازه دهید به سرعت بفهمیم که چراغ های خیابانی خورشیدی هوشمند چگونه کار می کنند. این چراغ ها مجهز به پنل های فتوولتائیک (PV) هستند که وظیفه جذب نور خورشید و تبدیل آن به برق را بر عهده دارند. در طول روز، زمانی که نور خورشید فراوان است، پنل های PV برق جریان مستقیم (DC) تولید می کنند.

جنبه هوشمند از کنترلرهای هوشمندی ناشی می شود که می توانند روشنایی نور را بر اساس زمان روز، شرایط نور محیط و حضور حرکت تنظیم کنند. این کنترلرها همچنین نقش مهمی در مدیریت جریان برق و ذخیره سازی سیستم دارند.

فن آوری های ذخیره سازی انرژی

باتری ها

باتری ها رایج ترین روش ذخیره انرژی خورشیدی اضافی در چراغ های خیابانی خورشیدی هوشمند هستند. آنها به عنوان یک مخزن عمل می کنند و برق تولید شده در طول روز را برای استفاده در طول شب که نور خورشید وجود ندارد، نگه می دارند.

1. باتری های سرب - اسید

   • باتری های سرب اسیدی مدت زیادی است که وجود داشته و نسبتاً ارزان هستند. آنها بر اساس یک واکنش شیمیایی ساده بین سرب، دی اکسید سرب و اسید سولفوریک هستند. هنگامی که باتری در حال شارژ شدن است، دی اکسید سرب در الکترود مثبت و سرب در الکترود منفی با الکترولیت اسید سولفوریک واکنش می دهند و سولفات سرب تشکیل می دهند. در حین تخلیه، واکنش معکوس رخ می دهد و انرژی الکتریکی آزاد می شود.
   • با این حال، باتری های سرب اسید دارای محدودیت هایی هستند. آنها طول عمر نسبتا کوتاهی دارند، معمولاً حدود 2 تا 3 سال. آنها همچنین به نگهداری مناسب نیاز دارند، از جمله بررسی منظم سطح الکترولیت. علاوه بر این، آنها در مقایسه با برخی از انواع باتری های دیگر، با راندمان شارژ - دشارژ حدود 70 تا 80 درصد کارایی کمتری دارند.

2. باتری های لیتیوم - یونی

   • باتری های لیتیوم یونی به طور فزاینده ای در چراغ های خیابانی خورشیدی هوشمند محبوب شده اند. آنها مزایای متعددی نسبت به باتری های سرب اسیدی دارند. اولا، چگالی انرژی بسیار بالاتری دارند، به این معنی که می توانند انرژی بیشتری را در یک بسته کوچکتر و سبکتر ذخیره کنند. این به ویژه برای چراغ های خیابانی خورشیدی مهم است، زیرا یک باتری کوچکتر و سبک تر می تواند وزن کلی وسایل را کاهش دهد.
   • باتری‌های لیتیوم یونی نیز بسته به نوع استفاده و شارژ، طول عمر بیشتری دارند، اغلب تا 5 تا 10 سال. آنها کارآمدتر هستند، با راندمان شارژ - تخلیه حدود 90 - 95٪. علاوه بر این، آنها با سرعت بسیار کمتری تخلیه می شوند، بنابراین در صورت استفاده نکردن از باتری انرژی کمتری از دست می رود.

3. باتری های نیکل - متال هیدرید (NiMH).

   • باتری های NiMH گزینه دیگری برای ذخیره انرژی در چراغ های خیابانی خورشیدی هستند. آنها چگالی انرژی بالاتری نسبت به باتری های سرب اسیدی دارند و دوستدار محیط زیست هستند زیرا حاوی فلزات سنگین مانند سرب نیستند.
   • با این حال، آنها گران تر از باتری های سرب - اسید هستند و چگالی انرژی کمتری نسبت به باتری های لیتیوم - یون دارند. راندمان شارژ - دشارژ آنها نیز کمی کمتر است، در حدود 80 - 90٪.

ابرخازن ها

ابرخازن ها یک فناوری نوظهور برای ذخیره انرژی در چراغ های خیابانی خورشیدی هوشمند هستند. برخلاف باتری ها که انرژی را از طریق واکنش های شیمیایی ذخیره می کنند، ابرخازن ها انرژی را به صورت الکترواستاتیک ذخیره می کنند.

1. چگونه ابرخازن ها کار می کنند
   • ابرخازن ها از دو الکترود تشکیل شده اند که توسط یک الکترولیت و یک غشای متخلخل از هم جدا شده اند. هنگامی که ولتاژ اعمال می شود، یون های موجود در الکترولیت روی سطح الکترودها جمع می شوند و یک لایه دو لایه الکتریکی ایجاد می کنند. این دو لایه انرژی را ذخیره می کند و در صورت نیاز به سرعت تخلیه می شود.
2. مزایای ابرخازن ها
   • ابرخازن ها چگالی توان بسیار بالایی دارند، به این معنی که می توانند به سرعت شارژ و تخلیه شوند. این در چراغ های خیابانی خورشیدی مفید است، زیرا آنها می توانند به سرعت انرژی اضافی تولید شده توسط پانل های PV را در ساعات اوج نور خورشید ذخیره کنند. آنها همچنین دارای یک چرخه طولانی هستند، اغلب قادر به صدها هزار چرخه شارژ - تخلیه هستند.
3. محدودیت های ابرخازن ها
   • محدودیت اصلی ابرخازن ها چگالی انرژی نسبتا کم آنهاست. آنها می توانند انرژی کمتری را در واحد حجم یا وزن در مقایسه با باتری ها ذخیره کنند. این بدان معناست که برای مقدار معینی از ذخیره انرژی مورد نیاز، ابرخازن ها ممکن است بزرگتر و گرانتر از باتری ها باشند.

نقش کنترل کننده شارژ

کنترل کننده های شارژ اجزای ضروری در چراغ های خیابانی خورشیدی هوشمند برای مدیریت فرآیند ذخیره انرژی هستند.

1. جلوگیری از شارژ بیش از حد
   • کنترل کننده شارژ ولتاژ باتری را کنترل می کند و اطمینان می دهد که باتری بیش از حد شارژ نمی شود. شارژ بیش از حد می تواند به باتری آسیب برساند، طول عمر آن را کاهش دهد و در برخی موارد حتی باعث ایجاد خطرات ایمنی شود. هنگامی که باتری به سطح ولتاژ خاصی می رسد، کنترل کننده شارژ جریان شارژ پانل های PV را کاهش می دهد یا قطع می کند.
2. جلوگیری از تخلیه عمیق
   • تخلیه عمیق، جایی که باتری تا سطح ولتاژ بسیار پایین تخلیه می شود، می تواند به باتری آسیب برساند. کنترل کننده شارژ وضعیت شارژ باتری را کنترل می کند و هنگامی که ولتاژ باتری به زیر یک آستانه خاص می رسد، بار (چراغ خیابان) را قطع می کند. این به افزایش طول عمر باتری کمک می کند.
3. بهینه سازی شارژ
   • برخی از کنترل کننده های شارژ پیشرفته از فناوری ردیابی نقطه حداکثر توان (MPPT) استفاده می کنند. کنترل‌کننده‌های MPPT می‌توانند نقطه عملکرد پانل‌های PV را تنظیم کنند تا اطمینان حاصل شود که آنها همیشه در حداکثر توان خروجی خود کار می‌کنند. این بدان معنی است که انرژی بیشتری را می توان از پانل های PV برداشت و در باتری ذخیره کرد.

پیشنهادات محصول ما

ما طیف گسترده‌ای از چراغ‌های خیابانی خورشیدی هوشمند را ارائه می‌دهیم که فناوری‌های مختلف ذخیره‌سازی انرژی را برای پاسخگویی به نیازهای متنوع مشتریانمان در خود جای داده است. ماچراغ خیابانی خورشیدی یکپارچهپنل PV، باتری و وسایل نور را در یک واحد ترکیب می کند و نصب و نگهداری آن را آسان می کند.

ماهمه در یک چراغ خیابان خورشیدییکی دیگر از گزینه های محبوب است. این یک راه حل فشرده و کارآمد است که برای کاربردهای مختلف، از خیابان های مسکونی گرفته تا مناطق تجاری، مناسب است.

برای مشتریانی که به یک راه اندازی سنتی تر با باتری جداگانه نیاز دارند، ماچراغ خیابان خورشیدی با باترییک گزینه قابل اعتماد و قابل تنظیم را ارائه می دهد.

برای تهیه با ما تماس بگیرید

اگر علاقه مند به خرید چراغ های خیابانی خورشیدی هوشمند برای پروژه خود هستید، خوشحال می شویم که در مورد نیازهای شما صحبت کنیم. تیم کارشناسان ما می توانند اطلاعات دقیقی در مورد محصولات ما، از جمله گزینه های ذخیره انرژی، مشخصات عملکرد و قیمت، به شما ارائه دهند. چه یک توسعه دهنده در مقیاس کوچک یا یک شهرداری در مقیاس بزرگ باشید، ما راه حل مناسبی برای شما داریم.

مراجع

• "مبانی انرژی خورشیدی و تکنیک های مدل سازی" نوشته سوتریس آ. کالوگیرو
• "تکنولوژی های باتری برای ذخیره انرژی های تجدید پذیر" توسط نویسندگان مختلف در مجله ذخیره انرژی
• "ابر خازن ها: اصول، فناوری ها و کاربردها" نوشته ک. زاغیب و آ. گورفی