Combinatie van windturbines en zonnepanelen

Om aanvullende zonne- en windenergiebronnen te benutten, wordt het gecombineerde systeem van windturbines en zonnepanelen gecombineerd.

Wat is een wind-zonhybridesysteem?

De wind waait niet altijd en het licht schijnt niet altijd, zonne- en windenergie zijn onvoldoende. Hybridiseren van zonne- en windenergiebronnen (min. windsnelheid 4-6 m/s) met opslagbatterijen om periodes te vervangen waarin er geen zon of wind is, is een praktische methode voor energieopwekking. Dit staat bekend als een wind-zonnehybridesysteem.

Het wind-zon-hybridesysteem genereert een op zichzelf staande energiebron die zowel betrouwbaar als stabiel is. Over het algemeen hebben deze zonne-wind-hybridesystemen beperkte capaciteiten. Zonne-wind-hybridesystemen hebben doorgaans een vermogensopwekkingscapaciteit van 1 kW tot 10 kW.

Hoe installeer ik een combinatie van een windturbine en zonnepanelen?

Het belangrijkste dat u kunt doen om de effectiviteit van uw systeem voor hernieuwbare energie te verbeteren, is het installeren van een gecombineerd systeem van windturbines en zonnepanelen.

Het opzetten van een windturbine en zonnepaneelsysteem samen is vrijwel hetzelfde als het opzetten van beide systemen afzonderlijk, met één belangrijke uitzondering: uw charge management board. Tenzij u een wind- en zonne-hybridekit koopt die een compatibele controller bevat, moet u de charge control unit zorgvuldig inspecteren om er zeker van te zijn dat deze kan worden gebruikt met zowel windturbines als zonnepanelen.

Een van de belangrijkste verschillen tussen windturbines en zonnepanelen is dat windturbines een stopcontact nodig hebben om overtollige energie veilig af te voeren, maar zonnepanelen niet. Wanneer de output van zonnepanelen voldoet aan uw eisen, of het nu gaat om het opladen van uw batterijen of het voeden van uw apparaten, bereikt het systeem een ​​evenwicht en gooit het binnenkomende energie weg die het niet nodig heeft.

Tenzij u bent aangesloten op het net, zullen uw zonnepanelen gewoon rusten totdat ze weer nodig zijn, en dan gaan ze verder waar ze gebleven waren, zonder dat ze eronder lijden. Dit geldt niet voor uw windturbines. De generator van een windturbine zet kinetische energie om in elektriciteit, en reageert niet op een evenwicht op dezelfde manier als een zonnepaneel. Het zal blijven opwekken zolang de wind waait en de turbine aanstaat.

Overtollig vermogen dat door een windturbine zonder omleidingsbelasting wordt gegenereerd, kan uw batterijen in feite opwarmen. Als de batterij leeg is, heeft de turbine een andere belasting nodig, zoals een weerstand of extra batterijen, om hem ingeschakeld te houden en te voorkomen dat hij onbeheersbaar wordt. Veel laadregelaars zijn speciaal ontworpen voor windturbines of zonnepanelen en werken niet als ze zijn uitgerust met de verkeerde infrastructuur.

Met een hybride laadregelaar kunt u uw batterijen opladen via zowel uw turbines als uw panelen. Er kunnen ook aparte regelaars voor turbines en panelen worden geïnstalleerd; een hybride regelaar stelt u gewoon in staat om beide via dezelfde laadregelaar te laten lopen.

Hoe kunnen we de output van deze combinatie verbeteren?

De installatie van een hybride systeem is eenvoudig. Om de output te verbeteren, moeten combinaties van windturbines en zonnepanelen strategisch worden geplaatst. Zonnepanelen in combinatie met een timer zorgen voor maximale blootstelling aan de zon gedurende de dag.

Windturbines presteren beter naarmate ze hoger boven de grond worden geïnstalleerd. Controleer voor het installeren van uw turbine of er toepasselijke zonering- en vergunningsvereisten zijn, aangezien deze een maximale hoogte voor turbines kunnen specificeren.

Houd er naast deze algemene aanbevelingen rekening mee dat de individuele topografie en natuurlijke kenmerken van uw eigendom schaduwplekken of onverwachte windbrekers kunnen genereren. Houd bij het configureren van uw systeem rekening met de details van uw eigendom.

Wat zijn de componenten van een hybride wind-zonnesysteem?

De elektrische energie (DC-stroom) die door zonnepanelen wordt gegenereerd, kan worden opgeslagen in batterijen, worden gebruikt om DC-belastingen van stroom te voorzien of naar een omvormer worden gestuurd om AC-belastingen van stroom te voorzien. Zonne-energie is alleen overdag beschikbaar, maar windenergie is de hele dag beschikbaar, afhankelijk van de atmosferische omstandigheden.

Omdat wind- en zonne-energie elkaar aanvullen, kan het systeem bijna het hele jaar door elektriciteit leveren. De belangrijkste componenten van het wind-zonne-hybridesysteem zijn een windturbine en toren, fotovoltaïsche zonnepanelen, batterijen, draden, een laadregelaar en een omvormer. 

Het Wind-Solar Hybrid System creëert elektriciteit die kan worden gebruikt om batterijen op te laden en AC-apparaten te laten werken via een omvormer. Windturbines worden op torens gemonteerd met een minimale hoogte van 18 meter boven de grond. Vanwege de hoogte ontvangt de aero-generator snellere luchtstroom en genereert zo meer stroom.

Wat is het werkingsprincipe van de combinatie van een windturbine en een zonnepaneel?

Het werkingsprincipe van het hybride zonne-windsysteem wordt beschreven aan de hand van de volgende stappen:

Stap 1:De hybride zonnewindturbinegenerator combineert zonnepanelen, die licht opvangen en omzetten in energie, met windturbines, die windenergie opvangen door gebruik te maken van het basisprincipe van windenergieomzetting.

Stap 2:In plaats van twee omvormers heeft een zonne-windomvormer ingangen voor beide bronnen en is deze voorzien van de benodigde AC-naar-DC-transformator om batterijen op te laden via AC-generatoren.

Stap 3:De door de zonnepanelen en de windturbine opgewekte energie wordt gefilterd en opgeslagen in een batterijbank.

Stap 4: Wanneer noch de wind noch het zonnestelsel stroom produceert, genereren de meeste hybride systemen stroom via batterijen en/of een motorgenerator die wordt aangestuurd door conventionele brandstoffen zoals diesel. Als de batterijen geen elektriciteit meer hebben, kan de motorgenerator stroom leveren en ze aanvullen.

Stap 5: De toevoeging van een motorgenerator maakt het systeem ingewikkelder; huidige elektronische controllers kunnen deze systemen echter automatisch bedienen. Een generatormotor kan ook helpen om de grootte van de andere componenten van het systeem te verkleinen.

Stap 6: Houd er rekening mee dat de opslagcapaciteit voldoende moet zijn om te voldoen aan de elektrische vereisten tijdens niet-oplaadperiodes. Batterijbanken zijn normaal gesproken zo groot dat ze één tot drie dagen stroom leveren.