Kao dobavljač Embedded Power Systema, iz prve ruke sam vidio kako solarna energija revolucionira industriju ugrađene električne energije. Solarna energija nudi čisto, obnovljivo i sve isplativije rješenje za napajanje različitih ugrađenih sistema. U ovom blogu ću zaroniti u različite opcije solarne energije koje su dostupne za ugrađene sisteme napajanja.
1. Solarni paneli: Temelj solarne energije
Solarni paneli su najvidljiviji i najosnovniji dio svake solarne instalacije. Oni rade pretvarajući sunčevu svjetlost u električnu energiju putem fotonaponskog efekta. Za ugrađene sisteme napajanja, postoji nekoliko tipova solarnih panela koje treba uzeti u obzir.
Monokristalni solarni paneli
Monokristalni paneli su napravljeni od jedne kristalne strukture. Poznati su po svojoj visokoj efikasnosti, koja često dostiže i do 22% ili više. To znači da mogu proizvesti više energije u manjem prostoru u poređenju s drugim tipovima. Za ugrađene sisteme gde je prostor na prvom mestu, monokristalni paneli su odličan izbor. Oni takođe imaju tendenciju da rade dobro u uslovima slabog osvetljenja, što je korisno ako se vaš ugrađeni sistem može postaviti u oblastima sa delimičnom senkom.
Polikristalni solarni paneli
Polikristalni paneli su napravljeni od više kristala silicijuma. Generalno su jeftiniji za proizvodnju od monokristalnih panela, ali takođe imaju nižu efikasnost, obično oko 15 - 18%. Međutim, za aplikacije u kojima je cijena glavna briga i ima dovoljno prostora za veći niz panela, polikristalni paneli mogu biti praktična opcija.
Tanki film solarni paneli
Tankofilni paneli se izrađuju nanošenjem jednog ili više tankih slojeva fotonaponskog materijala na podlogu. Lagani su, fleksibilni i mogu se lakše integrirati u različite površine. Njihova efikasnost je obično niža od kristalnih panela, oko 10 - 13%. Ali mogu biti odličan izbor za ugrađene sisteme koji zahtijevaju fleksibilan ili lagan izvor napajanja, kao što su nosivi uređaji ili neke vrste dronova.
2. Solarni kontroleri punjenja
Jednom kada imate solarne panele, potreban vam je način da upravljate energijom koju oni proizvode. Tu dolaze solarni kontroleri punjenja. Ovi uređaji regulišu napon i struju koji dolaze iz solarnih panela kako bi spriječili prekomjerno punjenje baterija u vašem ugrađenom sistemu napajanja.
PWM kontroleri punjenja
Pulsno – širinska modulacija (PWM) kontroleri punjenja su osnovnija i pristupačnija opcija. Oni rade tako što brzo uključuju i isključuju vezu između solarnih panela i baterija kako bi kontrolirali struju punjenja. PWM kontroleri su pogodni za manje ugrađene sisteme napajanja sa nižim zahtjevima za energijom.
MPPT kontroleri punjenja
Kontrolori punjenja za praćenje maksimalne snage (MPPT) su napredniji. Oni kontinuirano prilagođavaju radnu tačku solarnih panela kako bi iz njih izvukli maksimalnu raspoloživu snagu. MPPT kontroleri mogu biti i do 30% efikasniji od PWM kontrolera, posebno u situacijama kada solarni paneli ne rade u svojim optimalnim uslovima. Za veće ugrađene sisteme napajanja ili one u područjima sa varijabilnom sunčevom svjetlošću, MPPT kontroleri su bolji izbor.
3. Rešenja za skladištenje energije
Solarna energija je isprekidana, jer zavisi od sunčeve svjetlosti. Dakle, posjedovanje pouzdanog rješenja za skladištenje energije ključno je za ugrađene sisteme napajanja.
Olovno-kiselinske baterije
Olovne baterije su jedna od najstarijih i najčešćih vrsta baterija koje se koriste u solarnim sistemima. Relativno su jeftine i dolaze u različitim veličinama. Poplavljene olovno-kiselinske baterije zahtijevaju redovno održavanje, kao što je dodavanje vode u ćelije. Zapečaćene olovno-kiselinske baterije, s druge strane, ne zahtevaju održavanje, ali su generalno skuplje.
Litijum-jonske baterije
Litijum-jonske baterije postaju sve popularnije u aplikacijama solarne energije. Imaju veću gustoću energije, što znači da mogu skladištiti više energije u manjem prostoru. Takođe imaju duži životni vek i veću efikasnost punjenja i pražnjenja u poređenju sa olovno-kiselinskim baterijama. Međutim, unaprijed su skuplji.
4. Integracija sa ugrađenim energetskim sistemima
Integracija solarne energije uUgrađeni sistem napajanjazahtijeva pažljivo planiranje. Morate osigurati da su komponente solarne energije kompatibilne sa postojećim sistemom.
Na primjer, ako koristite aModularni ispravljač visoke frekvencijeu vašem ugrađenom sistemu napajanja, morate biti sigurni da se izlaz iz solarnog kontrolera punjenja može pravilno integrirati s njim. Ispravljač će možda morati da se podesi da radi u kombinaciji sa solarnim izvorom energije kako bi se obezbedilo stabilno i pouzdano napajanje ugrađenog sistema.
5. Hibridni solarni energetski sistemi
U nekim slučajevima, hibridni solarni sistem može biti najbolja opcija za ugrađene sisteme napajanja. Hibridni sistem kombinuje solarnu energiju sa drugim izvorima energije, kao što je električna energija ili generator.
Solarni - mrežni hibridni sistemi
Hibridni sistem solarne mreže omogućava ugrađenom sistemu napajanja da crpi energiju iz solarnih panela kada je sunčeva svetlost dostupna i iz mreže kada je solarna energija nedovoljna. Ovo obezbeđuje pouzdanije napajanje, a takođe može biti isplativije na duge staze, jer možete da koristite struju iz mreže tokom vršnih sati kada je jeftinije.
Solarni - generatorski hibridni sistemi
Hibridni sistem solarnog generatora koristi generator kao rezervni izvor energije. Kada su solarna energija i energija uskladištena u baterijama pri kraju, generator se uključuje kako bi osigurao struju. Ovo je korisno za ugrađene elektroenergetske sisteme u udaljenim oblastima gde električna energija nije dostupna.
6. Razmatranja za različite primjene
Izbor opcija solarne energije zavisi i od specifične primene ugrađenog elektroenergetskog sistema.
Sistemi za daljinsko praćenje
Sistemi za daljinsko praćenje, kao što su oni koji se koriste u monitoringu životne sredine ili praćenju divljih životinja, često se nalaze u oblastima bez pristupa električnoj energiji. Za ove sisteme neophodan je sistem solarne energije sa baterijom velikog kapaciteta i efikasnim kontrolerom punjenja. Kombinacija monokristalnih solarnih panela i litijum-jonske baterije može pružiti pouzdano i dugotrajno rješenje za napajanje.
Mobilni uređaji
Mobilni uređaji, poput dronova ili ručnih senzora, zahtijevaju lagane i fleksibilne izvore napajanja. Tankofilni solarni paneli mogu biti integrisani u dizajn ovih uređaja kako bi se obezbedila dodatna snaga. Mali solarni energetski sistem sa PWM kontrolerom punjenja i litijum-polimerskom baterijom može biti prikladna opcija.
Komunikacioni sistemi
Komunikacijskim sistemima, kao što su oni koji se koriste u ćelijskim tornjevima ili satelitskim komunikacijama, potrebno je stabilno i pouzdano napajanje. Hibridni solarno-mrežni ili solarni generatorski sistem sa a6KW komunikacijsko napajanjemože osigurati nesmetan rad. Visokoefikasni solarni paneli i MPPT kontroler punjenja mogu pomoći da se maksimalno iskoristi solarna energija.
Zaključak
Solarna energija nudi širok spektar opcija za ugrađene sisteme napajanja. Bilo da tražite jednostavno i pristupačno rješenje ili visokotehnološko, efikasno postavljanje, postoji kombinacija solarnih panela, kontrolera punjenja i rješenja za skladištenje energije koja mogu zadovoljiti vaše potrebe. Kao dobavljač ugrađenog sistema napajanja, ovdje sam da vam pomognem da odaberete prave opcije solarne energije za vašu specifičnu primjenu. Ako ste zainteresovani da saznate više ili želite da započnete raspravu o nabavci, slobodno se obratite. Možemo raditi zajedno da dizajniramo ugrađeni sistem napajanja na solarni pogon koji je pouzdan, efikasan i isplativ.
Reference
- Rik DeGunther
- "Dizajn i analiza sistema obnovljivih izvora energije" Paul Gipe
- Industrijski izvještaji vodećih proizvođača solarne energije i ugrađenih sistema.
