Sistema IoT għas-Silġ u l-Ħalib tal-Qamar mixta għal Monitoraġġ Ħaddiem tal-Tubes tal-Ilma
I. L-Istabbil ta’ l-Ħalijiet u l-Problemi Eżistenti
Fl-aħħar, l-kompaniji tal-fornituri tal-ilma għandhom riċka estensiva ta’ tubi tal-ilma imqassma fit-tul tal-àrej urbanji u rurali. Il-monitoraġġ ġdida tal-data dwar l-operazzjonijiet tal-tubi huwa essenzjali biex ikun hemm komandu u kontroll effiċjenti tal-prodottività u distribuzzjoni tal-ilma. B’dan ir-riżultat, hemm bżonn li tiktebbar stazzjonijiet multipli ta’ monitoraġġ tad-data lungo l-tubi. Imma, sors tax-xena stabili u fidil fuq il-linja tal-tubi hija rara. Anki meta tixxiegħa, il-pozzibilità ta’ ponebba linji eżklusivi ta’ xena hi kostosa, vulnerabbli għad-danni, u involvja koordinazzjoni komplessa mal-fornituri tal-utilitajiet għal fatturi tal-xena, li jiġġeneraw sfidi konsiderevoli ta’ manġament.
Diversi tipi ta’ apparati ta’ monitoraġġ tal-tubi ġew sviluppati, imma l-akbar parti għandhom limiti signifikanti. It-tnejn approċċi komuni huma:
Apparati ta’ monitoraġġ operat mill-batterija b’potenza żgħira: Din l-ebda rikwirixja ta’ subustituzzjoni regolari tal-batterija. Għall-limiti ta’ konsum tal-xena, tfrekka tad-data tipikament tkun limitata għal waħda fil-siegħa, li ma tkun qis sufficienti għal direttivi operattivi fl-istess ħin.
Apparati ta’ monitoraġġ operat mill-ġesira: Dawn rikwirixju batteriji kapasità kbira li jkollhom bżonn subustituzzjoni periodika, li tiġġenera investiment inizjali u kosți ta’ manutenzjoni alti.
Għalhekk, hemm bżonn urgenti li jissviluppa sistema ġdida ta’ monitoraġġ tal-tubi tal-ilma li toħloq minn dawn il-limiti.
II. Introduzzjoni tas-Sistema ta’ Fornitura ta’ Xena Hibrida Solari u Venti
Sistema hibrida solari u venti hija sistema integrata ta’ ġenerazzjoni u applikazzjoni ta’ xena. Tikkombina panjeli solari u turbinijiet venti (li jkonverto AC f’DC) biex jagħmlu xena, storja l-enerġija fi banki tal-batteriji. Meta tixxiegħa, inverter jiekkoverti l-enerġija DC storjata mill-batteriji f’enerġija AC, li tiffrakka permezz tal-linji tal-trasferiment għal cariku.
Dan is-sistema jippermetti ġenerazzjoni simultanja ta’ xena mill-turbinijiet venti u l-panjeli fotovoltaici. Is-sistemi hibriddi erġien kienu kombinazzjonijiet sewa tal-turbinijiet venti u moduli fotovoltaici, bla modeli matematika dettagjati. Minflok, kienu użati għal applikazzjonijiet ta’ affidabilità bassa, u spiss inkludivu servizz korti.
Fl-aħħar snin, bil-muxxi ta’ l-applikazzjoni ta’ sistemi hibriddi u l-inċrement ta’ domandi għall-affidabilità u l-effiċjenza tal-kos, diversi paketti avviżati ta’ software ġew sviluppati internazjonalment biex isimulaw l-prestazzjoni tas-sistemi ta’ xena tal-venti, solari, u hibriddi. Dan is-software jista’ jmodelja konfigurazzjonijiet differenti tas-sistema biex jiddeterminaw l-setup ottimali bażati fuq l-prestazzjoni u l-kos tal-fornitura ta’ xena.
Fil-preżent, jinkludu ftit metodi prinċipali li jintużaw internazjonalment biex jisizjaw is-sistemi hibriddi:
Metodu ta’ Mismatching tal-Potenza: Jgarantixxi li l-output potenza totali tal-array fotovoltaiku u l-turbina venti taħt kondizzjonijiet diversi ta’ radijarità solari u speeđ venti ikun akbar mill-potenza tal-cariku. Dan il-metodu huwa użat primarjament għal optymizzazzjoni u kontrollo tas-sistema.
Metodu ta’ Mismatching tal-Enerġija: Jgarantixxi li l-enerġija totali prodotta mill-array fotovoltaiku u l-turbina venti ftit tgħaddi jew tkun ugwali l-enerġija utilizzata mill-cariku taħt kondizzjonijiet diversi. Dan il-metodu huwa użat primarjament għal dissenju tal-kapaċita tas-sistema.
III. Komponenti tas-Sistema ta’ Fornitura ta’ Xena Hibrida Solari u Venti
Sistema hibrida solari u venti ta’ fornitura ta’ xena ġeneralment mhux biss sejrin minn turbina venti, panjeli fotovoltaici, kontroljar, batteriji, inverter, u cariki AC/DC. Id-diagram ta’ konfigurazzjoni tas-sistema huwa mostrat fis-silġa attaċċata. Dan is-sistema huwa soluzzjoni ta’ enerġija ribbġuna hibrida li tikkombina diversi sorsi ta’ enerġija – venti, solari, u stoccaggio tal-batteriji – insieme ma’ teknoloġija ta’ kontrollo intelligenti għal operazzjonijiet ottimali tas-sistema.
Ⅳ. Komponenti tas-Sistema ta’ Fornitura ta’ Xena Hibrida Solari u Venti
Sistema hibrida solari u venti ta’ fornitura ta’ xena tkun minn komponenti importanti:
Turbina Vent: Konverti l-enerġija tal-venti f’enerġija mekanika, li sibt jkonverti f’enerġija elektrika permezz tal-ġeneratur. Dan l-enerġija elektrika tixxiegħa l-batteriji permezz tal-kontroljar u tiffrakka l-cariki permezz tal-inverter.
Panjeli Fotovoltaici: Ix-xogħol permezz tal-effett fotovoltaiku biex ikonvertu l-ħabta f’enerġija elektrika, tixxiegħa l-batteriji u tiffrakka l-cariki permezz tal-inverter.
Sistema tal-Inverter: Ikkeljempa inverter multipli li jiekkovertu l-enerġija DC mill-batteriji f’enerġija AC standard ta’ 220V, assigura l-operazzjoni stabili tal-cariki AC. Huwa wkoll jgħanjis stabilizzazzjoni awtomatika tal-voltin għal mejju tal-kwalità tal-enerġija.
Unità ta’ Kontroll: Jmodifika l-istati tal-batteriji skond l-intensità tal-ħabta, speeđ tal-venti, u varjazzjonijiet tal-cariku. Huwa jmanages l-distribuzzjoni diretta tal-enerġija għal cariki DC/AC u l-stoccaggio ta’ l-enerġija ekcessiva fil-batteriji. Meta l-ġenerazzjoni mhuwiex suffiċjenti, jieħu mill-batteriji biex jmiss kontinuità tas-sistema.
Bank tal-Batteriji: Stokka l-enerġija mill-venti u l-ħabta, jagħmel ruħu rolu kritiku f’reġulazzjoni u bilanċjar il-cariki. Huwa jgarantixxi fornitura kontinwa tal-enerġija meta tkun insuffiċjenti.
L-avvantaggi tas-sistemi hibriddi solari u venti inkluqu stabilità u fidilta’ akbar minħabba l-komplementarità tal-enerġija, riduzione ta’ l-ebda ta’ kapasità tal-batteriji, u minimizza l-dependenza fuq generatori di backup, li jiġġeneraw avantaggi ekonomiċi u soċjali aqra.
Ⅴ. Karatteristiċi tas-Sistemi Hibridi Solari u Venti
Jutilizza l-enerġija tal-venti u l-ħabta sabaħ u mixxa mingħajr forniture esterni ta’ xena.
Joffru komplementarità għal-lejl u l-ħelu, u stagjonali, li jgħadi stabilità u costo-effettività alta tas-sistema.
Jminimu l-lavori u l-kos tiegħu ta’ manutenzjoni.
Jfornixxi xena indipendenti li ma jkunu affetta minn katastrofi naturali.
Joperaxxi f’safiettan bassi b’manteniment semplici.
Ⅵ. Kompozizzjoni tas-Sistemi ta’ Monitoraġġ tal-Tubi Hibridi Solari u Venti
Dan is-sistema jikkonsisti minn żewġ parti majori: stazzjonijiet tal-post u centri ta’ monitoraġġ. Istazzjonijiet tal-post inkluqu:
Turbinijiet Vent: Konvertu l-enerġija tal-venti f’xena għal stoccaggio tal-batteriji u furnitura għal kotbit tal-kontroll.
Panjeli Solari: Trasformu l-enerġija tal-ħabta f’xena għal stoccaggio tal-batteriji jew użu diretta.
Kontroller: Jagħmul l-opera tas-sistema, jensure l-opera optimali tal-charge/discharge u protezzjoni mill-overcharging.
Batteriji: Stokka l-enerġija ekkessa prodotta mill-turbinijiet venti u l-panjeli solari għal użu meta tkun insuffiċjenti.
Ⅶ. Konsiderazzjonijiet Importanti għal Implementazzjoni tas-Stazzjonijiet ta’ Monitoraġġ Hibridi Solari u Venti
Selezzjoni tal-Turbina Vent: Assigura l-operazzjoni smudja u l-attraż, minnimizzando l-onus tal-torretta.
Disinn tal-Konfigurazzjoni Ottimali: Modifikaw l-kapaċita tas-sistema skond ir-risorsi naturali lokali biex jmaxmu l-effiċjenza.
Disinn tal-Forza tal-Pole: Assigura l-integrità strutturali skond l-amm daħil tal-turbinijiet venti u l-panjeli solari, u l-altitudini tal-instalazzjoni.
Ⅷ. Affrontament ta’ Preoccupazzjonijiet dwar is-Sistemi Hibridi Solari u Venti
Preoccupazzjonijiet ta’ Sigurtà: Is-sistemi huma disinnati biex jresistu kondizzjonijiet atmosferiċi severi, prevenendu possibili perikoli.
Fidilta’ ta’ Fornitura ta’ Xena: Soluzzjonijiet adekvati ta’ stoccaggio jgarantixxu fornitura konsistenti ta’ xena nonostante l-varjazzjonijiet meteorologici.
Problemi ta’ Kos: L-avans tal-teknoloġija ħalassaw l-kos, rendendu is-sistemi ekonomiċament viables, bl-operazzjonali u kos ta’ manutenzjoni infeħles minn is-sistemi tradizzjonali.
Din is-sommari taqsima l-aspetti essenzjali tas-sistemi hibriddi solari u venti għal monitoraġġ tal-tubi, addressandu l-kompozizzjoni, l-avvantaggi, u l-preoccupazzjonijiet komuni.
