כיצד לשלב את כוח השמש לפעילות מערכת

הגדלת כוח השמש לפעילות מערכתית מתפתחת החלת נישה לאסטרטגיה מרכזית לבעלי המתקן, מנהלי נכסים ואנשי אבטחה המבקשים שליטה אמינה בעלויות תפעול נמוכות יותר.על ידי הרחק מחשמל תלוי ברשת, מערכות שער המופעלות על ידי השמש מספקות עצמאות אנרגיה, להפחית את ההוצאות לטווח ארוך, ולתמוך מטרות סביבתיות.אם האתר הוא כניסה חקלאית מרחוק, מגרש חניה מסחרי, או קהילה סולארית, יכול להרחיב את רכיבי החשמל, ולשלב את אמצעי עזר מהירים ביותר, ללא ביצועים טכניים, או כלי רכב, ללא ביצועים.

יתרונות מרכזיים של מערכות שער סולאריות עוצמתיות

מערכות שער המופעלות על ידי השמש מציעות יתרונות המשתרעים הרבה מעבר לחיסכון בעלויות פשוט.הבנת היתרונות האלה מסייעת בתכנון המערכת ולסמן את ההשקעה.

אחריות סביבתית

אנרגיית השמש היא משאב מתחדש שמייצר אפס פליטות גזי חממה ישירות במהלך המבצע.על ידי החלפת חשמל ברשת – המיוצר לעתים קרובות מדלקים מאובנים – עם כוח סולארי נקי, כל מתקן שער מקטין את טביעת הרגל של המתקן.על חיי מערכת טיפוסיים של 20 שנה, שער סולארי אחד יכול להקיש כמה טונות של פליטות CO2.זה תואם מטרות קיימות תאגידיות, מטרות הסמכה נמוכות יותר ויותר מקומיות על שימוש באנרגיה.

חיסכון בעלויות וROI

בעוד העלות העליונה של לוחות סולאריים, סוללות, בקרים גבוהה יותר מחיבור רשת פשוט, חיסכון תפעולי לטווח ארוך הם משמעותיים.חיסול תשלום השירות החודשי עבור חשמל שער, הימנעות מהוצאות חתך עבור חיפוש תת-קרקעי, וצמצום התלות על גנרטורים דיזל עבור אתרים מרוחקים כל לתרום חזרה מהירה על ההשקעה.מתקנים רבים רואים תגמול בתוך שלוש עד חמש שנים, לאחר שהאנרגיה היא חינם, 30%, או החזר מס הכנסה פדרלית (ב) או ירידה מהירה יותר, במקום זאת, כלומר, כלומר, כלומר, או ירידה משמעותית יותר, על ידי עלויות פדרלית (או החזר גבוה יותר).

עצמאות אנרגיה ועצמאות

מערכות שער השמש פועלות באופן אוטונומי מהרשת, ומספקות בקרת גישה בלתי מופרכת במהלך הפסקות חשמל - יתרון קריטי עבור שערי אבטחה, יציאות חירום, ומתקני חובה להישאר מבצעיים 24/7.עם אחסון סוללה נאותה, המערכת יכולה לרוץ דרך ימים רבים ללא בעיה. זה יכולת מחוץ לריד עושה גם אידיאלי סולארי עבור מתקנים זמניים, אתרי בנייה, ומיקומים מרוחקים שבהם כוח אינו זמין או בלתי חוקי להביא.

תחזוקה נמוכה וארוכותיות

לאחר התקנת כראוי, מערכות שער המופעלות על ידי השמש דורשות תחזוקה סדירה מינימלית של לוחות סולאריים אין חלקים נעים ובדרך כלל לשאת צווי ביצועים של 25 שנים. Batteries, בהתאם לכימיה (התעלו מתחת), עשויים להיות זקוקים לתשומת לב כל כמה שנים, אבל המערכת הכוללת היא הרבה פחות תחזוקה מאשר גנרטור או תשתית מבוססת רשת כפופה לפגמים ולשינוי כשלים.

הבנת דרישות הכוח שלך

הבסיס של כל מערכת שער השמש מוצלחת הוא הערכה מדויקת של עומס האנרגיה.התגברות מובילה להוצאה מיותרת; תוך הסתמכות על גורמים בלתי-אמין, הפללה וכישלונות השער.

חישוב צריכת האנרגיה היומית

התחל על ידי זיהוי כל עומסי חשמל במערכת gating: מנוע שער, לוח הבקרה, מקלטי רדיו, גלאי לולאה, לוחות מפתח, בין-מפות, מצלמות, וכל תאורה. עבור כל מכשיר, לציין את המתח התפעולי שלו (בדרך כלל 12 V, 24 V, או 120 V) ואת כוחו שואבת וואט (W) או ms (A) רוב מפעילי השער מספקים מפרט למתח פעיל ו-ip: tvdustustustustusts: tvdation for Active: tvgiciOS) כדי ל-p: tvgiciOS (R) ו-p: tvdrep: tvdrep: tvrep: tvreativerfreative) ו-R (R) כדי להיות פעיל: tvrep: tvreative) ו-R (R) ו-plos) ו-plos) ו-p.coms (R (R.coms: tvplos) ו-iOS (R.com) ו-i) ו-i) ו-iOS (R.coms (R.coms (R.coms

לקבוע את מספר ממוצע של מחזורי שער ליום.עבור שער מגורים, זה יכול להיות 20-30 מחזורים; עבור כניסה מסחרית, זה יכול להיות 200 או יותר. Multiply את התוספת הפעילה (בוואט) על ידי משך כל מחזור (בדרך כלל 10 עד 15 שניות) ועל ידי מספר המחזורים כדי לקבל וואט-שעה פעיל לחלוטין.

(FLT:0)Example:FLT:1 מפעיל שער מזחלת שואב 2 A בשעה 24 V (48 W) במהלך פתיחה / נפילה (15 שניות לכל מחזור) ו- 0.5 A ב-24 V (12 W) בסטנדבי.ריץ 100 מחזורים ליום מניב אנרגיה פעילה: 48 W × 0.0042 h × 100=20h אנרגיה: Wh Standby: 24× 24× 24=hh = × 24h = × 20hhh = × 20hhhhh = 30 יום ל- 24 = 30 = 24 Whhhhhhhhhhhh = 30 = 30 = 30 = 30 = 24 = 24 = 24 = 24 = 24 = 24 = 24 = 24 = 24 = 24 = 24 = 24 = 24 × 24 W.

הבנת שעות השמש (PSH)

פלט פאנל סולארי תלוי בכמות השמש באתר ההתקנה.במקום להשתמש בשעות אור היום הכוללות, מהנדסים משתמשים בשעות שיא השמש - מספר השעות ביום כאשר אור השמש הוא 1,000 W/m2 (שמש מלאה) משתנה על ידי מיקום, העונה ומזג האוויר.בטווח השנתי של כ-4 בצפון-מזרח ל-6.5 בדרום-מערב.

עקבו אחרי The Sun Array

חלוקת דרישות האנרגיה היומית (Wh) על ידי PSH המקומי כדי לקבל את לוח השמש המינימלי וואטאז 'צריך.שימוש בדוגמה לעיל: 370 Wh ⁇ 4 PSH = 92.5 W. עגול עד 100 W או 120 W פאנל כדי לקחת בחשבון עבור טיפות מתח הקשורים טמפרטורה והפסדים נודדים. עבור עומסים גדולים יותר, לוחות מרובים מחווטים בסדרה או במקביל עשויים להיות נדרשים.

עקבו אחרי Battery Bank

סוללות לאחסן אנרגיה במשך הלילה ותקופות מעונן.קיבולת הסוללה חייבת לכסות את העומס היומי כולו עבור מספר מוגדר של ימי אוטונומיה (בדרך כלל 2-5 ימים, בהתאם קריטיות האתר) עומס יומי רב-פעמי על ידי ימים של אוטונומיה, ולאחר מכן להוסיף עומק-of-discharge (Do-acid ⁇ ) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

בחירת מערכת השמש Components

בחירת הרכיבים הנכונים היא קריטית ליעילות, עמידות, והתאמה עם מפעיל השער. להלן התמוטטות של כל מרכיב מרכזי עם המלצות לפעולה אמינה.

פאנלים סולאריים

לוחות סיליקון Monocrystalline מועדפים עבור מערכות השער כי הם מציעים את היעילות הגבוהה ביותר ל רגל מרובע - חשוב כאשר החלל מוגבל - ומבצע טוב יותר באור נמוך וטמפרטורות גבוהות יותר מאשר סוגים פוליקליים של פוליקלקלין.פאנל וואטס בדרך כלל נע בין 50 W ל -400 W. עבור רוב יישומי שער, 100 W עד 200 פאנלים W הם מספיק.

אחסון סוללות

• (FLT:0Lead-Acid (AGM או Gel): FLT 1 עלות יעילה וזמין באופן נרחב, AGM (Absorbent Glass Mat) וסוללות ג'ל הן סוגים של מחזור עמוק אשר מטפלים בשחרור מתון ללא נזק.הם דורשים מדי פעם דמיון ושיש להם מחזור קצר יותר (500-1,000 מחזורים ב -5 אחוזים DoD טוב למתקנים עם מחזורים נמוכים מדי יום.
• (FLT:0) ליתיום ברזל פוספט (LiFePO4): FLT:1 יותר יקר מעלה אבל גבוה יותר בחיי מחזור (2,000-5,000 מחזור), גבוה יותר DoD (80–90%), משקל בהיר יותר, ואין תחזוקה.Build-in סוללות מערכות ניהול סוללות (BMS) להגן מפני תשלום יתר, תשלום יתר על פני יתר, וטמפרטורות קיצוניות מומלץ עבור מסחרי, מחזור גבוה, או אמינות מרחוק, שבו הוא מוגן מראש.

בחר מתח סוללה שמתאים למפעיל השער (הנפוץ ביותר: 12 V או 24 V) עבור ריצות ארוכות יותר, מתח גבוה יותר מקטין את זרם ומאפשר מד חוט קטן יותר.

פיקוח

בקר המטען מסדיר את הפאנלים לסוללות, מונעים על פני השטח, ובמקרים מסוימים, על-ידי התעלמות יתר.

• (FLT:0)PWM (Pulse Width Modulation): FLT:1 פשוט וזול יותר, אבל פחות יעיל להמיר את המתח של פאנל למטה למתח סוללות.טוב עבור מערכות קטנות יותר שבו מתח פאנל תואם באופן הדוק מתח סוללה (למשל, 12 V פאנל עד 12 V סוללה).
• (FLT:0MPPT (MAXimum Power Point Tracking): ההרחבה 1 יעילה יותר (20–30% רווח, במיוחד בתנאי אור קרים או נמוכים) ויכולה להתמודד עם לוחות עם מתח גבוה יותר מאשר בנק הסוללה (למשל, 24 V פאנל טעינה 12 V סוללה MPPT בקרים מומלץ לכל, אך המערכות הקטנות ביותר כדי למקסם את נפח האנרגיה ולצמצם את גודל הפאנל.

ודא בקר המטען מדורג עבור זרם קצר-הכיור של מערך השמש ויש לו דירוג מתח מספיק.בקרים מודרניים רבים MPPT כוללים גם פלט עומס שניתן להשתמש בו כדי לשלוט אביזרים שער או אפילו מפעיל השער ישירות (עם הודעות מתאימות).

עוד חתכים

(ב) ניתן יהיה צורך במפעיל השער אם מפעיל השער דורש מתח שונה מבנק הסוללה.עבור מפעילי שער המופעלים על ידי AC עם מנוע מנוע, FLT:2pure Sine wave inverter FLT 3, יש להוסיף בין הסוללה למפעילי השער (מפעילי חשמל) נוספים (100%), כך גם עבור מתג חשמלאי חום מתאים (HN) או מעבור מערכת הגנה סולארית מתאימה, כולל כבל מסוג 2, או מנורת השמש (HN) או מתוקף, כולל ממכשירים מועדים מתאימים, כולל ממכשירי הגנה סולרית (HN) או ממכשירים ניידים, כולל ממכשירים ניידים, כולל כבל, כולל כבל אלקטרוניקה מתאימה, כולל כבל מסוג 2, כולל כבל של מערכת הגנה סולארית).

התקנה ואינטגרציה Best Practices

התקנה נכונה מבטיחה בטיחות מערכת, תוחלת וציות לקודים חשמליים.בעוד כמה טכנאים מנוסים יכולים לבצע את העבודה, התקנה מקצועית על ידי קבלן סולארי מורשה או נמוך מתח מומלץ מאוד, במיוחד כאשר שילוב עם בקרת שער קיימות.

פאנל סולארי וההריגה

לוחות עמדה לקבל אור שמש ישיר מקסימלי, באופן אידיאלי מול דרומה אמיתית (בצפון המיספרה) בזווית הטיה שווה לקווי הרוח של האתר בתוספת 10 מעלות עד 15 מעלות עבור אופטימיזציה בחורף. להימנע מנפיחות מעצים, מבנים, או השער עצמו - אפילו שטיפה חלקית יכולה להפחית את התפוקה על ידי 50% או יותר. הר לוחות בבטחה באמצעות נירוסטה או מטבוליות על משטח מזחלות, או גדר, או רצפה, או לפחות כדי לתקן את היישר על פני השטח.

Wiring and Safety

השתמש בכבלים מדורגים לשימוש חיצוני וגודל כדי למזער ירידה מתח - כלומר לא יותר מ 3% מהפאנלים לסוללות.עבור ריצה ארוכה, להגדיל את מדד חוט או לשקול עלייה של בקר המטען קרוב לסוללות וריצה מתח גבוה יותר מהפאנלים. להתקין מעבורת מעגלים או להתמזג ליד מסוף סוללה חיובי (עם 18 אינץ ') כמו ההגנה הנוכחית הראשונה להשתמש במזג בין הלוחות המטען והבקר כמו גם על ידי חסימת UVC שלילי כדי להיות מוגן על ידי מערכת חשמלית (ב"ל) או נזק חשמלי שלילי).

אינטגרציה עם המפקח השער

צור את הפלט של בקר המטען (או מופנם, אם נעשה שימוש) למסוף קלט החשמל של מפעיל השער, התבוננות בקוטב הנכון ובמתח. עבור מערכות DC, רוב בקרים בתשלום הסולאריים יש מסוף עומס שיכול לכפות את לוח הבקרה השער ישירות, אך זהיר לא לעלות על סף המטען של בקר (המשך לחץ אוטומטי) באופן זמני, חוט חיובי באמצעות מתג או ממסר למפעיל מערכת AC, כדי למנוע את סף לחץ נמוך (ת הפעלה) באמצעות מנוע אחד (מסלול 2 סגור) באופן אוטומטי).

מקצוע לעומת DIY

ערכות שער סולאריות פשוטות (פחות מ -200 W) ניתן להתקין על ידי דיפר בטוח עם ידע חשמלי בסיסי וכבוד עבור בטיחות מערכות גדולות יותר, אינטגרציה AC, והמתקנים במקומות מסחריים או ציבוריים צריכים להתבצע על ידי חשמלאי מוסמך או מתקין סולארי כדי לעמוד בקודים מקומיים ולהבטיח תוקף אחריות. מקצועי יכול גם כן לתקן את המערכת ליעילות מקסימלית ולספק תמיכה מתמשכת.

תחזוקה ופיקוח

מערכות שער השמש אמינות כאשר נשמר כראוי. שגרת פשוטה מונעת בעיות קטנות להפוך לכשלי מערכת.

• (FLT:0) ניקוי פאנל: 1 אבק, אבק אבק, אבקה, צפי ציפורים, ומשאירה ירידה קלה בלוחות נקיים עם מים וספוג רך או בד; להימנע מנקי ניקוי מרחץ.במרבית האקלים, ניקוי פעמיים בשנה הוא מספיק; תכופים יותר באזורים עקשניים, אבק או ליד פעולות חקלאיות.
• (FLT:0) תחזוקה חומרית: 1FLT:1 עבור סוללות מובילות-חומצה, לבדוק רמות אלקטרוליטטה כל 3-6 חודשים ומעלים עם מים מזוקקים. AGM ו סוללות ליתיום הם חתומות ודורשים לא בדיקות נוזלים. סוללות ליתיום עם BMS פנימי צריך להיות במעקב עבור קודים פגומים אם יש צורך טיפות ביצועים.
• (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ : 1FLT:1 טרמינלים, מתפתלים, ומפרקים כל שישה חודשים עבור קורוזיה, רופפת או נזק.
• (FLT:0) ביצועי הפיקוח: FLT:1מובנים רבים של בקרים מטען מודרני יש תצוגות LCD מראה מתח סוללה, זרם השמש וצריכה לטעון. להקליט ערכים אלה מעת לעת כדי לזהות מגמות - למשל, מתח סוללה מופחת בהתמדה תחת עומס עשוי להצביע סוללות מתקדמות. ניתן להוסיף באמצעות מודולים אלחוטיים (למשל, ויסרון Connect או מידניט מעקב אינטרנט סולארי) כדי לעקוב אחר מערכת מרחוק.
• (ב) התאמות עונתיות: 1 באזורים עם שלג כבד, שלג בהיר מפאנלים במהירות או התאמה של הטיה כדי לעודד לשפוך. בסתיו, להסיר עלים נופלים המצטברים על לוחות.

יישומים אמיתיים ומקריות

מערכות שער השמש פרוסות על פני מגזרים רבים, ומדגימות את התלות והעוצמה שלהן.

• שערי חקלאות:0 (FLT:1) שומרים על בקר מרחוק, שערי פיוט, וכניסות חקלאיות לעתים קרובות אין כוח סמוך. מפעילי השמש עם בקרה מרחוק או פותחים מבוססי תאים מאפשרים לחקלאים לנהל גישה ללא הפעלת כבל על פני שדות.מערכת טיפוסית משתמשת בלוח של 150 W, 24 סוללות V AGM, ומפעילה כבדה של שער נדנדה.
• (FLT:0) חניון אזורי:FLT:1 כניסות גבוהות-טרף בפארקי משרדים או מרכזי קמעונאים משתמשים בשמש כדי לכפות נשק שער חשמלי עם מפרי כרטיס ו- intercoms. עם בקרים MPPT וסוללות ליתיום, מערכות אלה מטפלות מאות מחזורים יומיים אפילו בהגדרות עירוניות מצומצמות חלקית.
• קהילות פרטיות:0 (FLT:1 Gated שכונות לאמץ שמש לשערי כניסה, ביטול עלויות חשמל מתמשכים משותפות בין בעלי בתים.רבים משלבים גוונים סולאריים המספקים כוח ואסתטיקה.
• (FLT:0) זמני או אירוע גישה: אתרי בנייה 1FLT:1, ירידים ופסטיבלים להתקין שערי שמש לכניסה מבוקרת. כי אין צורך בזריחה או שימוש בשירות, ההתקנה לוקחת דקות והמערכת יכולה להיות מחוסמת במקום אחר.

אתגרים משותפים

אפילו מערכות שער סולאריות מעוצבות היטב יכולות להתמודד עם מכשולים.תכנון פרואקטיבי מתייחס לסוגיות אלה לפני שהן גורם לשעות השבת.

• (FLT:0Shade ומזג אוויר: 1FLT אם מיקום השער מוצל חלקית, לשקול שימוש מיקרו-מסובינים או אופטימיזציה כוח עבור כל פאנל, או להשתמש בלוח גבוה יותר ואטאז' עם MPPT כדי לפצות.
• (ב) ראטפט והנדליזם: FLT:1 לוחות מאובטחים עם כורדים עמידים, כלובים, או להרים אותם על קטבים גבוהים. השתמש במכלולים נעולים עבור סוללות ובקרים.חשב להטביע נתב GPS בתיבת הסוללה.
• (FLT:0)בחומרי ההזדקנות והחלופה: FLT:1 סוללות מובילות-חומצה בדרך כלל צריך להחליף כל 3-5 שנים; ליתיום נמשך 7-10 שנים.
• (FLT:0Gateway קישוריות: FLT:1 מערכות השמש עם פתחי שער סלולריים מבוססי קוד פתוח מסתמכים על כוח סוללה עבור רדיו.להבטיח מודול הרשת הוא כוח נמוך וכי הסוללה יכולה לקיים אותו במהלך הפסקות מורחבות. השתמש בקר מטען עם ניתוק עומס כדי לשמור על יכולת הסוללה של מנוע השער.

מסקנה

שילוב כוח סולארי לפעילות מערכת מבוזר הוא גישה מוכחת, יעילה עלות להשגת שליטה אמינה בגישה תוך צמצום ההשפעה הסביבתית והעלויות התפעוליות. על ידי הערכה קפדנית של דרישות כוח, בחירת רכיבים באיכות גבוהה - לוחות פתורים, סוללות, בקרים בתשלום, ומניעים בעת הצורך - ולאחר שיטות עבודה הטובות ביותר עבור התקנת ותחזוקה, מנהלי מתקנים וטכנאים יכולים לבנות מערכות סולריות אשר מבצעים כמעט בכל סביבה שהיא, ללא ספק, בתנאי כניסה נקייה, או שירות אחסון ביתי, או תחבורה נקייה, היא יעילה, תוך כדי שיפור של זמן נסיעה אוטומטית, או לחץ אווירית, היא יעילה, היא יעילה, והיא מתקדמת, תוך כדי שיפור של ציוד אחסון גמישה, תוך כדי שיפור של ציוד אחסון ביתי, תוך כדי שיפור של ציוד אחסון ביתי, או לחץ אווירי, היא יעילה, או לחץ אווירי, או לחץ אווירי, או לחץ אווירי, היא יעילה, תוך כדי שיפור יעיל, תוך כדי שיפור יעיל, תוך כדי שיפור יעיל, לחץ אווירי, תוך כדי שיפור של ציוד סולארי, תוך כדי שיפור יעיל, תוך כדי שיפור יעיל, מערכת סולארית, מערכת סולארית, או תחבורה גמישה, החל ממכשירים, היא יעילה, החל ממכשירים, היא יעילה, החל ממכשירים, תוך כדי שיפור יעיל, החל ממכשירי, שמירה על