Комбинация ветряной турбины и солнечной панели

Для использования дополнительных солнечных и ветровых ресурсов используется комбинированная система ветряной турбины и солнечной панели.

Что такое гибридная ветро-солнечная система?

Ветер не всегда дует, а свет не всегда светит, солнечной и ветровой энергии недостаточно. Гибридизация солнечных и ветряных источников энергии (минимальная скорость ветра 4-6 м/с) с аккумуляторными батареями для замены периодов, когда нет солнца или ветра, является практичным методом выработки электроэнергии. Это известно как гибридная ветро-солнечная система.

Гибридная система ветро-солнечная генерирует автономный источник энергии, который является как надежным, так и стабильным. В целом, эти гибридные системы солнечного ветра имеют ограниченные мощности. Гибридные системы солнечного ветра обычно имеют мощность генерации электроэнергии от 1 кВт до 10 кВт.

Как установить комбинацию ветряной турбины и солнечной панели?

Самое важное, что вы можете сделать для повышения эффективности вашей системы возобновляемой энергии, — это установить комбинированную систему из ветряной турбины и солнечных панелей.

Настройка системы ветряной турбины и солнечной панели вместе очень похожа на настройку каждой из этих систем по отдельности, за одним ключевым исключением: плата управления зарядом. Если вы не покупаете гибридный комплект ветра и солнца, включающий совместимый контроллер, вам необходимо тщательно осмотреть блок управления зарядом, чтобы убедиться, что его можно использовать как с ветряными турбинами, так и с солнечными панелями.

Одно из ключевых различий между ветряными турбинами и солнечными панелями заключается в том, что ветряным турбинам требуется розетка для безопасного сброса избыточной энергии, а солнечным панелям — нет. Когда выход солнечных панелей соответствует вашим потребностям, будь то зарядка аккумуляторов или питание ваших приборов, система достигает баланса и сбрасывает входящую мощность, которая ей не нужна.

Если вы не подключены к сети, ваши солнечные панели будут просто отдыхать, пока они снова не понадобятся, после чего они продолжат работу с того места, на котором остановились, не изношенные. Это не относится к вашим ветряным турбинам. Генератор ветряной турбины преобразует кинетическую энергию в электричество, и он не реагирует на равновесие так же, как солнечная панель. Он будет продолжать вырабатывать энергию, пока дует ветер и турбина включена.

Избыточная мощность, вырабатываемая ветряной турбиной без отклоняющей нагрузки, может фактически сварить ваши батареи. Если батарея разряжена, турбине требуется другая нагрузка, например, резистор или дополнительные батареи, чтобы она оставалась включенной и не выходила из-под контроля. Многие контроллеры заряда разработаны специально для ветряных турбин или солнечных панелей и не будут работать, если они оснащены неправильной инфраструктурой.

С гибридным контроллером заряда вы можете заряжать свои батареи как от турбин, так и от панелей. Также можно установить отдельные контроллеры для турбин и панелей; гибридный контроллер просто позволяет вам запускать их через один и тот же контроллер заряда.

Как повысить эффективность этой комбинации?

Установка гибридной системы проста. Для повышения производительности комбинации ветряных турбин и солнечных панелей должны быть стратегически размещены. Солнечные панели в сочетании с таймером обеспечивают максимальное воздействие солнца в течение дня.

Ветровые турбины работают тем лучше, чем выше они установлены над землей. Перед установкой турбины обязательно проверьте все применимые требования зонирования и получения разрешений, поскольку они могут указывать максимальную высоту для турбин.

Наряду с этими общими рекомендациями, имейте в виду, что индивидуальная топография и природные особенности вашей собственности могут создавать области тени или неожиданные ветрозащиты. При настройке вашей системы учитывайте детали вашей собственности.

Что представляют собой компоненты гибридной ветро-солнечной системы?

Электроэнергия (постоянный ток), вырабатываемая солнечными панелями, может храниться в батареях, использоваться для питания нагрузок постоянного тока или отправляться в инвертор для питания нагрузок переменного тока. Солнечная энергия доступна только в течение дня, однако энергия ветра доступна в течение всего дня в зависимости от атмосферных условий.

Поскольку энергия ветра и солнца дополняет друг друга, система может обеспечивать электроэнергией практически круглый год. Основные компоненты гибридной ветро-солнечной системы включают в себя ветровую турбину и башню, солнечные фотоэлектрические панели, аккумуляторы, провода, контроллер заряда и инвертор. 

Гибридная система Wind-Solar вырабатывает электроэнергию, которую можно использовать для зарядки аккумуляторов и питания приборов переменного тока через инвертор. Ветровые турбины устанавливаются на башнях с минимальной высотой 18 метров над землей. Благодаря своей высоте аэрогенератор получает более быстрый поток воздуха и, таким образом, вырабатывает больше энергии.

Каков принцип работы комбинации ветряной турбины и солнечной панели?

Принцип работы гибридной системы солнечного ветра описывается следующими шагами:

Шаг 1: Гибридный солнечно-ветровой генератор объединяет солнечные панели, которые собирают свет и преобразуют его в энергию, с ветровыми турбинами, которые собирают энергию ветра, используя базовый принцип преобразования энергии ветра.

Шаг 2: Вместо использования двух инверторов, инвертор комбинированной солнечной энергии имеет входы для обоих источников и включает в себя необходимый трансформатор переменного тока в постоянный для зарядки аккумуляторов от генераторов переменного тока.

Шаг 3: В результате электроэнергия, вырабатываемая солнечными панелями и ветряной турбиной, фильтруется и хранится в аккумуляторной батарее.

Шаг 4: Когда ни ветер, ни солнечная система не производят электроэнергию, большинство гибридных систем генерируют электроэнергию с помощью батарей и/или генератора двигателя, работающего на обычном топливе, таком как дизельное топливо. Если батареи разрядились, генератор двигателя может выдавать электроэнергию и пополнять их.

Шаг 5: Добавление генератора двигателя усложняет систему; однако современные электронные контроллеры могут управлять этими системами автоматически. Генераторный двигатель также может помочь уменьшить размер других компонентов системы.

Шаг 6: Имейте в виду, что емкость хранилища должна быть достаточной для удовлетворения электрических потребностей в периоды без зарядки. Аккумуляторные батареи обычно рассчитаны на обеспечение питания в течение одного-трех дней.