하이브리드 태양광 가로등
-
풍력 터빈 하이브리드 태양광 가로등의 기술적 작동 원리
-
에너지 수확
- 태양광 패널 작동(주간):
- 낮 동안 단결정 또는 다결정 태양광 패널은 태양광을 흡수하여 광전 효과를 통해 직류 전기로 변환합니다. 생성된 에너지는 최대 전력점(MPPT) 제어기(Maximum Power Point Control)에 의해 조절됩니다.
- 태양광 충전 컨트롤러는 충전 효율을 최적화하고 전류를 배터리로 전달합니다.
- 풍력 터빈 작동(주간 및 야간):
- 풍속이 컷인 풍속(일반적으로 ~2.5~3m/s)을 초과하면 풍력 터빈이 회전하기 시작합니다. 바람의 운동 에너지는 블레이드에 의해 기계적 에너지로 변환되고, 이 기계적 에너지는 다시 전기 에너지로 변환됩니다.
- 영구 자석 발전기를 통해 에너지를 공급합니다. 교류 출력은 하이브리드 컨트롤러에 의해 직류로 정류되며, 배터리 충전에도 사용됩니다.
-
배터리 충전 및 에너지 저장
- 태양광과 풍력 에너지는 모두 하이브리드 스마트 충전 컨트롤러를 통해 관리되며, 가용성(낮에는 태양광, 상시 풍력)에 따라 충전 전류를 지능적으로 분배합니다.
- LiFePO₄ 또는 딥사이클 GEL 배터리는 긴 사이클 수명, 온도 안정성, 안전성 덕분에 에너지 저장에 사용됩니다.
-
LED 램프에 전원 공급(야간 또는 낮은 햇빛)
- 주변 조도가 설정된 임계값(광센서나 RTC 타이머를 통해 감지) 아래로 떨어지면 컨트롤러는 저장된 배터리 전원을 사용하여 LED 가로등을 활성화합니다.
- 조명은 프로그래밍된 밝기 조절 프로필(예: 처음 4시간 동안은 밝기 100%, 그 후 일출 시까지 50%)에 따라 작동하여 에너지 사용을 효율적으로 보장합니다.
- 에너지 관리 및 보호
- 하이브리드 컨트롤러는 또한 다음을 제공합니다.
- 과충전 및 과방전 보호
- 조명 일정 및 조광을 위한 부하 제어
- 강풍 조건에서의 바람 제동 기능(기계식 또는 전자식)
- 선택 사항: GPRS/4G/LoRa를 통한 원격 모니터링(IoT 통합)
하이브리드 시스템 운영 요약
| 시간 | 원천 | 프로세스 |
|---|---|---|
| 낮 | 태양열(1차), 풍력(가능한 경우) | MPPT 태양광 충전 컨트롤러를 통한 배터리 충전 |
| 바람이 부는 낮/밤 | 풍력 터빈 | 햇빛에 관계없이 배터리 충전 |
| 야간 | 배터리 | 저장된 에너지를 사용하여 LED 조명에 전원 공급 |
| 언제든지 | 제어 장치 | 충전, 방전, 보호 및 조명 동작을 관리합니다. |
-
하이브리드 풍력 및 태양광 가로등 설치를 위한 최적의 적용 시나리오
- 해안 지역: 흐리거나 폭풍우가 치는 날씨에는 바람이 태양 에너지를 보완하여 중단 없는 전력 공급을 보장합니다.
- 산악 지역이나 고지대: 하이브리드 시스템은 햇빛이 부족할 때 풍력 에너지를 활용합니다.
- 원격지 및 오프그리드 지역: 완전히 자립적이며 값비싼 인프라의 필요성이 줄어듭니다.
- 공원 및 관광지: 운영 비용을 줄이는 동시에 친환경적 이미지를 강화합니다.
- 고속도로, 국경 도로 및 교량: 하이브리드 조명은 날씨가 좋지 않을 때에도 작동하여 안전을 보장합니다.
-
FAQ: 하이브리드 풍력 및 태양광 가로등
- 하이브리드 풍력 및 태양광 가로등이란?
- 하이브리드 가로등은 태양광 패널과 풍력 터빈을 결합하여 재생 에너지를 생산합니다. 생성된 에너지를 배터리에 저장하고 이를 LED 가로등에 전력으로 공급하여 흐리거나 바람이 없는 날씨에도 24시간 내내 가로등을 밝힙니다.
- 하이브리드 시스템은 밤이나 흐린 날에는 어떻게 작동합니까?
- 흐린 날이나 태양광 패널이 작동하지 않는 밤에도 풍력 터빈은 계속해서 전기를 생산하여(바람이 부는 경우) 배터리 충전과 조명 작동이 중단 없이 이루어집니다.
- 하이브리드 조명에는 전력망이나 케이블이 필요합니까?
- 아니요. 풍력-태양광 하이브리드 가로등은 완전히 독립형이며 자립형입니다. 굴착, 배선 또는 전력망 연결이 필요하지 않습니다.
- 며칠 동안 햇빛도 없고 바람도 불지 않으면 어떻게 되나요?
- 이 시스템은 충분한 배터리 백업(2~3일의 자율성)을 갖도록 설계되었습니다. 또한, 스마트 컨트롤러는 배터리 잔량이 부족할 때 에너지를 절약하기 위해 조명을 어둡게 할 수 있습니다.
- 어떤 유지관리가 필요합니까?
- 최소. 태양광 패널의 정기적인 청소와 풍력 터빈 및 배터리 점검으로 충분합니다. 이 시스템에는 풍속 제동, 과부하 및 과방전 안전 장치와 같은 보호 장치가 포함되어 있습니다.
- 설치가 복잡한가요?
- 설치는 간단하며 대부분 하루 안에 완료됩니다. 기둥 고정, 태양광 패널과 풍력 터빈 설치, 컨트롤러와 조명 헤드 연결 등의 작업이 포함됩니다.
- 이 하이브리드 조명은 얼마나 오래 지속되나요?
- LED 조명: 50,000시간 이상
- 태양광 패널: 25년 이상
- 풍력 터빈: 15~20년
- 배터리: 5~10년(유형에 따라 다름)
