Rüzgar-Qüvvəli Həyət Sistemi ilə Real-Zamanlı Su Xətləri İzlənməsi üçün IoT Sistemi

I. Hazır Hal və Mövcud Problemlər

Hazırda, su təchizatı şirkətlərinin şəhər və kənd sahələrində geniş su xətləri şəbəkəsi mövcuddur. Xətlərin operasiya məlumatlarının real vaxt rejimində izlənməsi, su istehsalı və paylanmasının effektiv idarə edilməsi üçün əhəmiyyətli olan bir addımdır. Bu səbəbdən, xətlər boyunca bir çox verilənlər izləmə stansiyaları qurulmalıdır. Amma bu xətlər yaxınlığında stabil və etibarlı enerji mənbələri nadirdir. Hətta enerji əlçatan olduğunda də, xüsusi elektrik xətlərinin qurulması maliyyə olaraq pahalıdır, zədələnə bilər və elektrik ödənişi üçün komunal xidmətlərlə mürəkkəb koordinasiya tələb edir, bu da ciddi idarəetmə çətinliklərinə səbəb olur.

Farklı növləri olan xətlər izləmə cihazları inkişaf etdirilmişdir, amma onların çoxu ciddi məhdudiyyətlərə malikdir. Ən yayılmış iki yanaşma aşağıdakılardır:

• Nisbi dəyərli batareyalı izləmə cihazları: Bu cihazlar müntəzəm batareya deyişməsinə ehtiyac duyarlar. Enerji istifadəsi məhdudiyyətlərinə görə, məlumat göndərmə tezliyi adətən bir saatda bir dəfə qədər olur, bu da real vaxt rejləminə uyğun operasiya göstərişləri üçün yetərsizdir.

• Güneş enerjili izləmə cihazları: Bu cihazlar böyük kapasiteli batareyalara ehtiyac duyarlar və periodik olaraq batareya deyişməsi lazımdır, bu da yüksək başlanğıc investisiyasına və servis xərclərinə səbəb olur.

Bu səbəbdən, bu məhdudiyyətləri aşan yeni növ su xətləri izləmə sisteminin inkişaf etdirilməsi acil bir ehtiyacdır.

II. Rüzgar-Güneş Hibrid Enerji Təminat Sisteminə Giriş

Rüzgar-güneş hibrid sistemi, bir qoşulmuş enerji nəsil və tətbiq sisteminə aid olur. Bu sistem, rüzgar turbinaları (AC-ni DC-ye çevirmək) və güneş panel lərin kombinasyonunu təsis edir və elektrik nəsilən, bu enerji batareya banklarında saxlanılır. Enerji tələb olunduğunda, inversiya siqnallar vasitəsiylə saxlanmış DC elektrik enerjisi AC elektrik enerjisine çevrilir və transmiisyona keçirilir.

Bu sistem, rüzgar turbinalarından və güneş panel massivlərindən eyni zamanda enerji nəsil imkanı yaradır. Erkən hibrid sistemlər sadəcə rüzgar turbinaları və fotovoltaik (PV) modulların birləşməsini təmsil edirdi, detallı riyazi modelleməsiz. Onların əsasında, aşağı etibarlılıq tələbləri olan tətbiqlərdə istifadə olunurdu, bu da erkən sistemlərin qısqa xidmət ömrünü təmin etdi.

Son illərdə, hibrid sistemlərin tətbiq sahəsinin genişlənməsi və etibarlılıq və maliyyə etibarlilik tələblərinin artması ilə birlikdə, dünya miqyasında rüzgar, güneş və hibrid enerji sistemlərinin performansını simulasiya etmək üçün bir neçə inkişaf etmiş proqram paketləri yaradılıb. Bu alətlər fərqli sistem konfiqurasiyalarını modelleyə bilər və performans və enerji təminat maliyyəsi əsasında optimal qurulumları müəyyənləşdirə bilər.

Hazırda, dünya miqyasında hibrid sistemlərin ölçülərini müəyyənləşdirmək üçün iki əsas metod istifadə olunur:

• Güc Müvafiqəsi Metodu: Farklı güneş işıq şiddəti və rüzgar sürəti şərtlərində PV massivi və rüzgar turbinası tərəfindən üretilən birgə gücü yük gücündən daha yüksək olmasını təmin edir. Bu metod əsasən sistem optimallaşdırılması və idarə edilməsi üçün istifadə olunur.

• Enerji Müvafiqəsi Metodu: Zamanla PV massivi və rüzgar turbinası tərəfindən üretilən ümumi enerjinin, fərqli şərtlərdə yük tərəfindən istifadə edilən enerjidən daha yüksək və ya bərabər olması təmin edilir. Bu metod əsasən sistem enerji kapasitetinin layihələndirilməsi üçün istifadə olunur.

III. Rüzgar-Güneş Hibrid Enerji Sisteminin Komponentləri

Rüzgar-güneş hibrid enerji sistemi əsasən rüzgar turbinası, güneş fotovoltaik (PV) panel, idarəetmə cihazı, batareyalar, inversiya siqnalları və AC/DC yükündən ibarətdir. Sistem konfiqurasiya diaqramı əlavə fiqürdə göstərilir. Bu sistem, rüzgar, güneş və batareya saxlaması kimi bir neçə enerji mənbələrini, həmçinin optimallaşdırılmış sistem işləməsi üçün intellektual idarəetmə texnologiyalarını birgələşdirən bir hibrid yenidən istifadə edilə bilən enerji həllinə aid olur.

Ⅳ.Rüzgar-Güneş Hibrid Enerji Sisteminin Komponentləri

Rüzgar-güneş hibrid enerji sistemi bir neçə əsas komponentlərdən ibarətdir:

• Rüzgar Turbinası: Rüzgar enerjisini mekaniki enerjiyə çevirir, sonra isə generator tərəfindən elektrik enerjisine çevrilir. Bu elektrik enerjisi, idarəetmə cihazı vasitəsiylə batareyalara tökləyir və inversiya siqnalları vasitəsiylə yükü təmin edir.

• Güneş PV Paneli: Fotovoltaik effekti vasitəsiylə günəş işığını elektrik enerjisine çevirir, batareyalara tökləyir və inversiya siqnalları vasitəsiylə yükü təmin edir.

• Inversiya Sistemi: Bir neçə inversiya siqnallarından ibarətdir, batareya banklarından gələn DC elektrik enerjisini standart 220V AC-ye çevirir, bu da AC yük cihazlarının sabit işləməsini təmin edir. Daha da, avtomatik voltaj stabilləşdirmə xüsusiyyətinə malikdir, bu da enerjinin keyfiyyətini artırır.

• İdarəetmə Bloku: Güneş intensivliyi, rüzgar sürəti və yük dəyişikliklərinə əsasən batareya vəziyyətlərini idarə edir. Direkt DC/AC yük təchizatını idarə edir və artıq enerjinin batareyalarda saxlanılmasını təmin edir. Nəsil azaldıqda, batareyalardan çəkir ki, sistem davamlılığını təmin etsin.

• Batareya Bankı: Rüzgar və güneş mənbələrindən gələn enerjiyə saxlayır, enerjinin regulasiyası və yük balanslaşdırılmasında əhəmiyyətli rol oynayır. Eksiklik zamanlarında davamlı enerji təminatını təmin edir.

Rüzgar-güneş hibrid sistemlərinin üstünlükləri arasında, enerji tamamlayıcılığı nəticəsində yüksək istiqrarlılıq və etibarlılıq, batareya kapasitəsi tələblərinin azalması, rezerv jeneratörlərə olan asılılığın minimallaşması və daha yaxşı iqtisadi və sosial faydalardır.

Ⅴ.Rüzgar-Güneş Hibrid Sistemlərinin Xüsusiyyətləri

• Xarici enerji təminatı olmadan rüzgar və güneş resurslarını maksimum şəkildə istifadə edir.

• Gündəlik və mevsimsel tamamlayıcılıq, sistem istiqrarlılığını və maliyyə etibarlılığını təmin edir.

• Servis işlərini və xərcləri əhatəli şəkildə azaldır.

• Tabii afetlərdən asılı olmayan müstəqil enerji təminatı təmin edir.

• Aşağı voltajda təhlükəsiz işləyir və sadə servislərə malikdir.

Ⅵ.Rüzgar-Güneş Hibrid Xətlər İzləmə Sisteminin Quruluşu

Bu sistem iki əsas hissədən ibarətdir: sahə stansiyaları və izləmə mərkəzləri. Sahə stansiyaları aşağıdakılardan ibarətdir:

• Rüzgar Turbinaları: Rüzgar enerjisini elektrik enerjisine çevirir, batareya saxlaması və idarəetmə qutularına təmin edir.

• Güneş Paneli: Günəş enerjisini elektrik enerjisine çevirir, batareya saxlaması və ya direkt istifadə üçün.

• İdarəetmə Cihazları: Sistemin işləməsini idarə edir, optimal tökmə/boşaltma dövrünü təmin edir və artıq töklənməyə qarşı koruma sağlar.

• Batareyalar: Rüzgar turbinaları və güneş panel lərin tərəfindən yaratılan artıq enerjiyi eksiklik zamanlarında istifadə üçün saxlayır.

Ⅶ.Rüzgar-Güneş Hibrid İzləmə Stansiyalarının Quraşdırılması Üçün Əsas Diqqət Mərkəzləri

• Rüzgar Turbinası Seçimi: Sürətli işləmə və estetika qorunmalı, qüllə yükünü minimala endirməlidir.

• Optimal Konfiqurasiya Layihələndirməsi: Yerel tabii resurslara əsasən sistemin kapasitesini maksimum effektivliyə uyğun olaraq tənzimləyin.

• Qüllə Qüvvəsi Layihələndirməsi: Rüzgar turbinaları və güneş panel lərin ölçüsü və quraşdırılma hündürlüyünə görə struktural təhlükəsizliyi təmin edin.

Ⅷ.Rüzgar-Güneş Hibrid Sistemləri Haqqında Endişələr

• Təhlükə Endişələri: Sistemlər ciddi hava şərtlərini dayanmaq üçün dizayn edilmişdir, potensial təhlükələrdən qorunur.

• Enerji Təminatı Etibarlılığı: Məhdud hava şərtləri əsasında daimi enerji təminatı üçün yeterli saxlama həllləri var.

• Maliyyə Məsələləri: Texnoloji inkişaf, xərcləri azaltmış, bu sistemləri tradisional sistemlərə nisbətən daha ucuz və daha aşağı əməliyyat və servis xərcləri ilə iqtisadi olaraq faydalı etmişdir.

Bu qısa özet, xətlər izləməsi üçün rüzgar-güneş hibrid sistemlərinin qurulumunu, üstünlüklərini və əsas endişələrini örtüşdürür.