Hybridi aurinkokatuvalo
-
Tuuliturbiinin hybridi-aurinkokaduvalon tekninen toimintaperiaate
-
Energian keruu
- Aurinkopaneelien käyttö (päivällä):
- Päivänvalossa monokiteiset tai polykiteiset aurinkopaneelit imevät auringonvaloa ja muuntavat sen tasasähköksi aurinkosähkön avulla. Tuotettua energiaa säädellään sitten MPPT:llä (Maximum Power Point T).
- racking) aurinkolatausohjain lataustehokkuuden optimoimiseksi ja virran ohjaamiseksi akkuun.
- Tuuliturbiinin toiminta (päivällä ja yöllä):
- Kun tuulen nopeus ylittää kytkentänopeuden (tyypillisesti ~2,5–3 m/s), tuuliturbiini alkaa pyöriä. Tuulen liike-energia muuttuu lavoissa mekaaniseksi energiaksi, joka puolestaan muuttuu sähköenergiaksi.
- energiaa kestomagneettigeneraattorin kautta. Hybridiohjain tasasuuntaa vaihtovirran tasavirraksi, ja sitä käytetään myös akun lataamiseen.
-
Akun lataus ja energian varastointi
- Sekä aurinko- että tuulienergiaa hallitaan hybridipohjaisella älykkäällä latausohjaimella, joka jakaa latausvirran älykkäästi saatavuuden mukaan (aurinkoenergia päivällä, tuulienergia milloin tahansa).
- LiFePO₄- eli syväpurkausgeeliakkuja käytetään energian varastointiin niiden pitkän käyttöiän, lämpötilavakauden ja turvallisuuden vuoksi.
-
LED-lampun virransyöttö (yöllä tai hämärässä)
- Kun ympäristön valo laskee asetetun kynnysarvon alapuolelle (havaitaan valoanturin tai RTC-ajastimen avulla), ohjain aktivoi LED-katuvalon käyttämällä varastoitua akkuvirtaa.
- Valo toimii ohjelmoidun himmennysprofiilin mukaan (esim. 100 % kirkkaus ensimmäiset 4 tuntia, sitten 50 % auringonnousuun asti), mikä varmistaa tehokkaan energiankäytön.
- Energianhallinta ja -suojaus
- Hybridiohjain tarjoaa myös:
- Ylikuormitus- ja ylipurkaussuoja
- Kuormanohjaus valaistusaikataulua ja himmennystä varten
- Tuulijarrutustoiminto voimakkaassa tuulessa (mekaaninen tai elektroninen)
- Valinnainen: Etävalvonta GPRS/4G/LoRa-yhteyden kautta (IoT-integraatio)
Hybridijärjestelmän toiminnan yhteenveto
Aika | Lähde | Käsitellä |
---|---|---|
Päivällä | Aurinko (ensisijainen), tuuli (jos saatavilla) | Akun lataus MPPT-aurinkolataussäätimellä |
Tuulinen päivä/yö | Tuuliturbiini | Akun lataaminen auringonvalosta riippumatta |
Yöaika | Akku | LED-valon virransyöttö varastoidulla energialla |
Milloin tahansa | Ohjain | Hallitsee latausta, purkausta, suojausta ja valaistuskäyttäytymistä |
-
Parhaat sovellusskenaariot hybridituuli- ja aurinkokatuvalojen asentamiseen
- Rannikkoalueet: Tuulivoima täydentää aurinkoenergiaa pilvisellä tai myrskyisellä säällä varmistaen keskeytymättömän virransaannin.
- Vuoristoiset tai korkealla sijaitsevat alueet: Hybridijärjestelmät hyödyntävät tuulienergiaa, kun auringonvaloa ei ole riittävästi.
- Syrjäiset ja sähköverkon ulkopuoliset alueet: Täysin omavarainen ja vähentää kalliin infrastruktuurin tarvetta.
- Puistot ja matkailukohteet: Parantaa ympäristöystävällistä imagoa ja vähentää samalla käyttökustannuksia.
- Valtatiet, rajatiet ja sillat: Hybridivalaistus varmistaa turvallisuuden toimimalla myös huonolla säällä.

-
Usein kysytyt kysymykset: Hybridi tuuli- ja aurinkokatuvalot
- Mikä on hybridi tuuli- ja aurinkokatuvalo?
- Hybridikatuvalaisin yhdistää aurinkopaneelit ja tuuliturbiinin uusiutuvan energian tuottamiseksi. Se varastoi energian akkuihin ja käyttää sitä LED-katuvalaisimien virtalähteenä, tarjoten 24/7-valaistusta myös pilvisenä tai tuulettomana aikana.
- Miten hybridijärjestelmä toimii yöllä tai pilvisenä päivänä?
- Pilvisinä päivinä tai yöllä, kun aurinkopaneelit eivät ole käytössä, tuuliturbiini jatkaa sähkön tuottamista (jos tuulta on) varmistaen keskeytymättömän akun latauksen ja valaistuksen toiminnan.
- Tarvitsevatko hybridivalot verkkovirtaa tai kaapelointia?
- Ei. Hybridikäyttöiset tuuli- ja aurinkoenergialla toimivat katuvalot ovat täysin sähköverkosta irrotettuja ja omavaraisia. Ne eivät vaadi ojitusta, johdotusta tai liitäntää sähköverkkoon.
- Mitä tapahtuu, jos aurinkoa ja tuulta ei ole muutamaan päivään?
- Järjestelmä on suunniteltu riittävällä akun kestolla (2–3 päivää omavaraisuutta). Lisäksi älykäs ohjain voi himmentää valoja energian säästämiseksi, kun varastointi on vähissä.
- Mitä huoltoa vaaditaan?
- Minimaalinen. Aurinkopaneelien säännöllinen puhdistus ja tuuliturbiinin ja akun tarkastus riittävät. Järjestelmä sisältää suojauksia, kuten tuulijarrutuksen, ylikuormituksen ja ylipurkautumisen suojamekanismit.
- Onko asennus monimutkaista?
- Asennus on suoraviivaista ja usein se tapahtuu päivässä. Se sisältää pylvään kiinnittämisen, aurinkopaneelien ja tuuliturbiinin asennuksen sekä ohjaimen ja valaisinpään kytkemisen.
- Kuinka kauan nämä hybridivalot kestävät?
- LED-valo: yli 50 000 tuntia
- Aurinkopaneeli: yli 25 vuotta
- Tuuliturbiini: 15–20 vuotta
- Paristo: 5–10 vuotta (tyypistä riippuen)