वायु-सौर संयुक्त चालित IoT प्रणाली वास्तविक समयमा पानी पाइपलाई निरीक्षण गर्नको लागि
I. वर्तमान स्थिति र मौजूदा समस्याहरू
वर्तमानमा, पानी आपूर्ति कम्पनीहरूले शहरी र ग्रामीण क्षेत्रहरूमा भूमिगत पानी पाइपलाईनको विस्तृत नेटवर्क छ। पानी उत्पादन र वितरणको प्रभावी नियंत्रण र आदेशको लागि पाइपलाईनको संचालन डाटाको वास्तविक समयमा निगरानी आवश्यक छ। यसकारण, पाइपलाईनको बाटोबाटो अनेक डाटा निगरानी स्टेशन स्थापना गर्नुपर्छ। तर, यी पाइपलाईनको आफ्नो नजिक एक स्थिर र विश्वसनीय विद्युत स्रोत दुर्लभ छ। यदि विद्युत उपलब्ध हुन्छ भने गरी विशेष विद्युत लाइन लगाउने लागि लागत अधिक, नुकसान भएको र बिजुली बिलको लागि बिजुली उपलब्धकर्ताहरूको साथ समन्वय जटिल छ, यसले व्यवस्थापनको लागि ठूलो चुनौती राख्छ।
विभिन्न प्रकारका पाइपलाईन निगरानी उपकरणहरू विकसित भएका छन्, तर तिनीहरूमा ठूलो सीमाहरू छन्। दुई प्रमुख दृष्टिकोणहरू यस्ता छन्:
कम शक्तिशाली बैटरी-सञ्चालित निगरानी उपकरण: यी नियमित रूपमा बैटरी बदल्नुपर्छ। शक्ति उपभोगको सीमाबाट, डाटा प्रसारण आवृत्ति आमतौरले घण्टाको एक बार रहन्छ, यो वास्तविक समयमा संचालन निर्देशनको लागि पर्याप्त छैन।
सौर ऊर्जा-सञ्चालित निगरानी उपकरण: यी बडा क्षमताका बैटरी लाग्यो जसलाई नियमित रूपमा बदल्नुपर्छ, यसले उच्च प्रारम्भिक निवेश र रखरखाहरू लागत फर्काउँछ।
त्यसैले, यी सीमाहरूलाई जित्न नयाँ प्रकारको पानी पाइपलाईन निगरानी प्रणाली विकसित गर्नको आवश्यकता छ।
II. हवाको-सौर द्वितीय शक्ति आपूर्ति प्रणालीको परिचय
हवाको-सौर द्वितीय शक्ति प्रणाली एक समग्र शक्ति उत्पादन र अनुप्रयोग प्रणाली हो। यसले सौर पैनल र हवाको टर्बाइन (जसले AC लाई DCमा रूपान्तरण गर्छ) जोड्दछ यसले शक्ति उत्पादन गर्छ, र यसलाई बैटरी बङ्कमा संचित गर्छ। जब शक्ति आवश्यक हुन्छ भने, एउटा इन्वर्टर बैटरीबाट भण्डाइएको DC शक्तिलाई AC शक्तिमा रूपान्तरण गर्छ, र यसलाई ट्रान्समिशन लाइनहरूद्वारा लोडमा पठाउँछ।
यस प्रणालीले हवाको टर्बाइन र सौर पैनल सरणीबाट एकसाथ शक्ति उत्पादन गर्न सक्छ। शुरुआती द्वितीय प्रणालीहरू साधारण रूपमा हवाको टर्बाइन र फोटोवोल्टेइक (PV) मॉड्यूलहरूको साधारण संयोजन थिए, जसमा विशिष्ट गणितीय मॉडेलिङ छैन। यी शुरुआती प्रणालीहरू अधिकतर कम विश्वसनीय अनुप्रयोगका लागि प्रयोग गरिएका थिए, यसले छोटो सेवा जीवन थिए।
हालको दिनहरूमा, द्वितीय प्रणालीहरूको अनुप्रयोग रेखा विस्तारित भएको र विश्वसनीयता र लागत-अभिकारीपनको लागि माग बढेको साथै, अन्तर्राष्ट्रिय तहमा केही उन्नत सॉफ्टवेयर पैकेज विकसित भएका छन् जसले हवाको, सौर, र द्वितीय शक्ति प्रणालीहरूको प्रदर्शन अनुकूलन गर्छ। यी उपकरणहरू विभिन्न प्रणाली विन्यासहरूलाई मॉडेलिङ गर्न सक्छ, जसले प्रदर्शन र शक्ति आपूर्ति लागत आधारमा अनुकूलन विन्यास निर्धारण गर्छ।
वर्तमानमा, अन्तर्राष्ट्रिय तहमा द्वितीय प्रणालीको आकार निर्धारण गर्न दुई मुख्य विधिहरू प्रयोग गरिन्छ:
शक्ति मिलाउने विधि: यसले विभिन्न सौर प्रकाश र हवाको गतिमा PV सरणी र हवाको टर्बाइनको संयुक्त आउटपुट शक्ति लोड शक्तिको भन्दा बढी छ यसलाई सुनिश्चित गर्छ। यी विधि मुख्यतया प्रणालीको अनुकूलन र नियंत्रणका लागि प्रयोग गरिन्छ।
ऊर्जा मिलाउने विधि: यसले विभिन्न स्थितिमा PV सरणी र हवाको टर्बाइनले उत्पन्न गरेको कुल ऊर्जा लोड द्वारा उपभोग गरिएको ऊर्जाको भन्दा बढी छ यसलाई सुनिश्चित गर्छ। यी विधि मुख्यतया प्रणालीको शक्ति क्षमता डिजाइनका लागि प्रयोग गरिन्छ।
III. हवाको-सौर द्वितीय शक्ति प्रणालीका घटकहरू
हवाको-सौर द्वितीय शक्ति प्रणाली मुख्यतया हवाको टर्बाइन, सौर फोटोवोल्टेइक (PV) पैनल, नियन्त्रक, बैटरी, इन्वर्टर, र AC/DC लोडहरू बनेको छ। प्रणाली विन्यास चित्र अनुलग्नित चित्रमा देखाएको छ। यो प्रणाली एक द्वितीय अनवरत ऊर्जा समाधान हो जसले बहुल ऊर्जा स्रोतहरू—हवाको, सौर, र बैटरी स्टोरेज—संयुक्त गर्छ, र अनुकूलित प्रणाली संचालनका लागि बुद्धिमत्तामा नियन्त्रण प्रौद्योगिकी लिन्छ।
Ⅳ. हवाको-सौर द्वितीय शक्ति प्रणालीका घटकहरू
हवाको-सौर द्वितीय शक्ति प्रणाली अनेक महत्वपूर्ण घटकहरू बनेको छ:
हवाको टर्बाइन: हवाको ऊर्जालाई यान्त्रिक ऊर्जामा रूपान्तरण गर्छ, जसलाई फेरि जनरेटरले विद्युत ऊर्जामा रूपान्तरण गर्छ। यो विद्युत नियन्त्रकद्वारा बैटरी चार्ज गर्छ र इन्वर्टरद्वारा लोडलाई शक्ति प्रदान गर्छ।
सौर PV पैनल: प्रकाशविद्युत प्रभाव लिन्छ जसले सूर्यको प्रकाशलाई विद्युत ऊर्जामा रूपान्तरण गर्छ, बैटरी चार्ज गर्छ र इन्वर्टरद्वारा लोडलाई शक्ति प्रदान गर्छ।
इन्वर्टर प्रणाली: बहुल इन्वर्टरहरू बैटरी बङ्कबाट DC शक्तिलाई मानक 220V ACमा रूपान्तरण गर्छ, जसले AC लोड उपकरणहरूको स्थिर संचालन सुनिश्चित गर्छ। यसमा स्वचालित वोल्टेज स्थिरीकरण विशेषता छ जसले शक्ति गुणस्तरलाई सुधार गर्छ।
नियन्त्रण युनिट: सौर प्रकाश, हवाको गति, र लोड परिवर्तन आधारमा बैटरीको अवस्था समायोजन गर्छ। यो DC/AC लोडहरूलाई त्यही शक्ति वितरण गर्छ र बाहेक ऊर्जालाई बैटरीमा संचित गर्छ। उत्पादन अपर्याप्त भएको समयमा, यो बैटरीबाट शक्ति लिन्छ र प्रणालीको निरन्तरता सुनिश्चित गर्छ।
बैटरी बङ्क: हवाको र सौर स्रोतबाट ऊर्जा संचित गर्छ, यसले ऊर्जा नियन्त्रण र लोड बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटोबाटो बाटो......
