ไฟถนนโซล่าเซลล์แบบไฮบริด
-
หลักการทำงานทางเทคนิคของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริดที่ใช้กังหันลม
-
การเก็บเกี่ยวพลังงาน
- การทำงานของแผงโซล่าเซลล์ (กลางวัน):
- ในระหว่างวัน แผงโซลาร์เซลล์แบบโมโนคริสตัลไลน์หรือโพลีคริสตัลไลน์จะดูดซับแสงอาทิตย์และแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรงผ่านเอฟเฟกต์โฟโตวอลตาอิก จากนั้นพลังงานที่ผลิตได้จะถูกควบคุมโดย MPPT (Maximum Power Point T
- (แบบแร็คกิ้ง) ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการชาร์จและส่งกระแสไฟไปที่แบตเตอรี่โดยตรง
- การทำงานของกังหันลม (กลางวันและกลางคืน):
- เมื่อความเร็วลมเกินความเร็วลมที่ตัดเข้า (โดยทั่วไปประมาณ 2.5–3 ม./วินาที) กังหันลมจะเริ่มหมุน พลังงานจลน์ของลมจะถูกแปลงเป็นพลังงานกลโดยใบพัด ซึ่งจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า
- พลังงานผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวร เอาต์พุต AC จะถูกแปลงเป็น DC โดยตัวควบคุมไฮบริด และยังใช้ในการชาร์จแบตเตอรี่อีกด้วย
-
การชาร์จแบตเตอรี่และการเก็บพลังงาน
- ทั้งพลังงานแสงอาทิตย์และลมจะถูกจัดการโดยตัวควบคุมการชาร์จอัจฉริยะแบบไฮบริด ซึ่งกระจายกระแสไฟในการชาร์จอย่างชาญฉลาดตามความพร้อมใช้งาน (พลังงานแสงอาทิตย์ในระหว่างวัน ลมในเวลาใดก็ได้)
- แบตเตอรี่ LiFePO₄ หรือ GEL แบบวงจรลึกใช้ในการกักเก็บพลังงานเนื่องจากมีอายุการใช้งานยาวนาน มีเสถียรภาพต่ออุณหภูมิ และความปลอดภัย
-
แหล่งจ่ายไฟให้กับหลอดไฟ LED (เวลากลางคืนหรือแสงแดดน้อย)
- เมื่อแสงโดยรอบลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ที่ตั้งไว้ (ตรวจจับได้ผ่านโฟโตเซนเซอร์หรือตัวจับเวลา RTC) ตัวควบคุมจะเปิดใช้งานไฟถนน LED โดยใช้พลังงานแบตเตอรี่ที่เก็บไว้
- ไฟทำงานตามโปรไฟล์การหรี่แสงที่ตั้งโปรแกรมไว้ (เช่น ความสว่าง 100% ใน 4 ชั่วโมงแรก จากนั้นลดเป็น 50% ก่อนพระอาทิตย์ขึ้น) เพื่อให้แน่ใจว่าจะใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- การจัดการและการป้องกันพลังงาน
- ตัวควบคุมไฮบริดยังให้:
- ระบบป้องกันการชาร์จไฟเกินและปล่อยประจุเกิน
- การควบคุมโหลดสำหรับตารางการส่องสว่างและการหรี่แสง
- ฟังก์ชันเบรกลมในสภาวะลมแรง (เชิงกลหรืออิเล็กทรอนิกส์)
- ตัวเลือก: การตรวจสอบระยะไกลผ่าน GPRS/4G/LoRa (การรวม IoT)
สรุปการทำงานของระบบไฮบริด
เวลา | แหล่งที่มา | กระบวนการ |
---|---|---|
เวลากลางวัน | พลังงานแสงอาทิตย์ (หลัก), ลม (ถ้ามี) | การชาร์จแบตเตอรี่ผ่านตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์แบบ MPPT |
กลางวัน/กลางคืนมีลมแรง | กังหันลม | การชาร์จแบตเตอรี่โดยอิสระจากแสงแดด |
เวลากลางคืน | แบตเตอรี่ | การให้พลังงานแก่ไฟ LED โดยใช้พลังงานที่เก็บไว้ |
เมื่อใดก็ได้ | ผู้ควบคุม | จัดการการชาร์จ การคายประจุ การป้องกัน และพฤติกรรมของแสง |
-
สถานการณ์การใช้งานที่ดีที่สุดสำหรับการติดตั้งไฟถนนแบบไฮบริดลมและแสงอาทิตย์
- พื้นที่ชายฝั่ง: ลมช่วยเสริมพลังงานแสงอาทิตย์ในช่วงที่มีเมฆมากหรือมีพายุ ช่วยให้มีไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง
- พื้นที่ภูเขาหรือที่สูง: ระบบไฮบริดใช้พลังงานลมเมื่อมีแสงแดดไม่เพียงพอ
- ภูมิภาคห่างไกลและนอกระบบ: สามารถพึ่งพาตนเองได้อย่างสมบูรณ์ และลดความต้องการโครงสร้างพื้นฐานราคาแพง
- สวนสาธารณะและสถานที่ท่องเที่ยว: เสริมสร้างภาพลักษณ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมพร้อมลดต้นทุนการดำเนินงาน
- ทางหลวง ถนนชายแดน และสะพาน: ระบบไฟไฮบริดช่วยให้ปลอดภัยเนื่องจากทำงานได้แม้ในสภาพอากาศเลวร้าย

-
คำถามที่พบบ่อย: ไฟถนนแบบไฮบริดลมและแสงอาทิตย์
- ไฟถนนไฮบริดลมและแสงอาทิตย์คืออะไร?
- ไฟถนนแบบไฮบริดเป็นการผสมผสานแผงโซลาร์เซลล์และกังหันลมเพื่อสร้างพลังงานทดแทน โดยจะเก็บพลังงานไว้ในแบตเตอรี่และนำไปใช้เป็นพลังงานให้กับไฟถนน LED โดยให้แสงสว่างตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันแม้ในช่วงที่มีเมฆมากหรือไม่มีลม
- ระบบไฮบริดทำงานอย่างไรในเวลากลางคืนหรือในวันที่อากาศมืดครึ้ม?
- ในวันที่อากาศครึ้มหรือในเวลากลางคืนซึ่งแผงโซลาร์เซลล์ไม่ได้ทำงาน กังหันลมจะยังคงผลิตไฟฟ้าต่อไป (หากมีลม) ช่วยให้ชาร์จแบตเตอรี่และให้แสงสว่างได้อย่างต่อเนื่อง
- ไฟไฮบริดต้องใช้พลังงานจากกริดหรือสายเคเบิลหรือไม่?
- ไม่ ไฟถนนแบบไฮบริดที่ใช้พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์นั้นไม่ต้องพึ่งพาระบบไฟฟ้าและไม่ต้องเดินสายไฟฟ้าเอง ไม่ต้องขุดร่อง เดินสายไฟ หรือเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้า
- ถ้าไม่มีแดดและไม่มีลมเป็นเวลาหลายวันจะเกิดอะไรขึ้น?
- ระบบได้รับการออกแบบให้มีแบตเตอรี่สำรองเพียงพอ (ใช้งานได้ 2-3 วัน) นอกจากนี้ ตัวควบคุมอัจฉริยะอาจหรี่ไฟเพื่อประหยัดพลังงานเมื่อพื้นที่จัดเก็บเหลือน้อย
- ต้องมีการบำรุงรักษาอะไรบ้าง?
- ขั้นต่ำ การทำความสะอาดแผงโซลาร์เซลล์เป็นระยะและการตรวจสอบกังหันลมและแบตเตอรี่ก็เพียงพอแล้ว ระบบนี้มีกลไกป้องกันต่างๆ เช่น เบรกลม โอเวอร์โหลด และปล่อยประจุเกิน
- การติดตั้งมีความซับซ้อนหรือเปล่า?
- การติดตั้งนั้นทำได้ง่าย และมักจะเสร็จสิ้นภายในหนึ่งวัน โดยประกอบไปด้วยการยึดเสา การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์และกังหันลม และการเชื่อมต่อตัวควบคุมและหัวไฟ
- ไฟไฮบริดเหล่านี้มีอายุการใช้งานนานแค่ไหน?
- ไฟ LED: 50,000+ ชั่วโมง
- แผงโซล่าเซลล์ : 25+ ปี
- กังหันลม: 15–20 ปี
- แบตเตอรี่: 5–10 ปี (ขึ้นอยู่กับประเภท)