Hybrid-Solar-Straßenlaterne

• Technisches Funktionsprinzip der Windturbinen-Hybrid-Solar-Straßenlaterne

• Energiegewinnung

• Solarpanelbetrieb (tagsüber):
• Bei Tageslicht absorbieren die monokristallinen oder polykristallinen Solarmodule Sonnenlicht und wandeln es durch den Photovoltaikeffekt in Gleichstrom um. Die erzeugte Energie wird dann durch einen MPPT (Maximum Power Point T) geregelt.
• Racking-Solarladeregler zur Optimierung der Ladeeffizienz und zur Weiterleitung des Stroms an die Batterie.
• Windturbinenbetrieb (Tag und Nacht):
• Sobald die Windgeschwindigkeit die Einschaltgeschwindigkeit (typischerweise ~2,5–3 m/s) überschreitet, beginnt sich die Windkraftanlage zu drehen. Die kinetische Energie des Windes wird durch die Rotorblätter in mechanische Energie umgewandelt, die wiederum in elektrische Energie umgewandelt wird.
• Energie wird über einen Permanentmagnetgenerator erzeugt. Der Wechselstromausgang wird vom Hybrid-Controller in Gleichstrom umgewandelt und auch zum Laden der Batterie verwendet.

• Batterieladung und Energiespeicherung

• Sowohl Solar- als auch Windenergie werden von einem hybriden intelligenten Laderegler verwaltet, der den Ladestrom je nach Verfügbarkeit (tagsüber Solarenergie, jederzeit Windenergie) intelligent verteilt.
• Aufgrund ihrer langen Zyklenlebensdauer, Temperaturstabilität und Sicherheit werden LiFePO₄- oder Deep-Cycle-GEL-Batterien zur Energiespeicherung eingesetzt.

• Stromversorgung der LED-Lampe (Nacht oder schwaches Sonnenlicht)

• Wenn das Umgebungslicht unter einen festgelegten Schwellenwert fällt (erkannt über einen Fotosensor oder RTC-Timer), aktiviert der Controller die LED-Straßenlaterne mithilfe der gespeicherten Batterieleistung.
• Das Licht funktioniert nach einem programmierten Dimmprofil (z. B. 100 % Helligkeit für die ersten 4 Stunden, dann 50 % bis zum Sonnenaufgang), wodurch eine effiziente Energienutzung gewährleistet wird.
• Energiemanagement und -schutz
• Der Hybrid-Controller bietet außerdem:
• Überlade- und Tiefentladeschutz
• Laststeuerung für Beleuchtungsplan und Dimmen
• Windbremsfunktion bei starkem Wind (mechanisch oder elektronisch)
• Optional: Fernüberwachung über GPRS/4G/LoRa (IoT-Integration)

Zusammenfassung des Hybridsystembetriebs

• Beste Anwendungsszenarien für die Installation hybrider Wind- und Solarstraßenlaternen

• Küstengebiete: Bei bewölktem oder stürmischem Wetter ergänzt Wind die Solarenergie und sorgt so für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung.
• Bergige oder hochgelegene Gebiete: Hybridsysteme nutzen Windenergie, wenn das Sonnenlicht nicht ausreicht.
• Abgelegene und vom Stromnetz unabhängige Regionen: Vollständig autark und reduziert den Bedarf an teurer Infrastruktur.
• Parks und Touristenziele: Verbessert das umweltfreundliche Image und senkt gleichzeitig die Betriebskosten.
• Autobahnen, Grenzstraßen und Brücken: Hybridbeleuchtung sorgt für Sicherheit, da sie auch bei schlechtem Wetter funktioniert.

• FAQs: Hybrid-Wind- und Solar-Straßenlaterne

• Was ist eine Hybrid-Wind- und Solar-Straßenlaterne?
• Eine Hybrid-Straßenlaterne kombiniert Solarmodule und ein Windrad zur Erzeugung erneuerbarer Energie. Sie speichert die Energie in Batterien und versorgt damit LED-Straßenlaternen. So ist selbst bei Bewölkung oder Windstille rund um die Uhr Beleuchtung gewährleistet.
• Wie funktioniert das Hybridsystem nachts oder an bewölkten Tagen?
• An bewölkten Tagen oder nachts, wenn die Solarmodule inaktiv sind, erzeugt die Windturbine weiterhin Strom (sofern Wind weht) und gewährleistet so ein unterbrechungsfreies Laden der Batterien und einen unterbrechungsfreien Beleuchtungsbetrieb. 
• Benötigen Hybridleuchten Netzstrom oder Kabel?
• Nein. Hybride Wind-Solar-Straßenlaternen sind vollständig netzunabhängig und autark. Sie benötigen weder Grabenarbeiten noch Verkabelungen oder einen Anschluss an das öffentliche Stromnetz. 
• Was passiert, wenn es ein paar Tage lang weder Sonne noch Wind gibt?
• Das System ist mit einer ausreichenden Batterie-Notstromversorgung (2–3 Tage Autonomie) ausgestattet. Zusätzlich kann die intelligente Steuerung die Beleuchtung dimmen, um Energie zu sparen, wenn der Speicher knapp wird. 
• Welche Wartung ist erforderlich?
• Minimal. Regelmäßige Reinigung der Solarmodule und Inspektion der Windturbine und der Batterie sind ausreichend. Das System verfügt über Schutzmechanismen wie Windbremse, Überlastungs- und Tiefentladungsschutz. 
• Ist die Installation kompliziert?
• Die Installation ist unkompliziert und oft innerhalb eines Tages abgeschlossen. Sie umfasst die Befestigung des Mastes, die Montage der Solarmodule und der Windturbine sowie den Anschluss der Steuerung und des Lichtkopfes. 
• Wie lange halten diese Hybridleuchten?
• LED-Licht: über 50.000 Stunden
• Solarmodul: 25+ Jahre
• Windkraftanlage: 15–20 Jahre
• Batterie: 5–10 Jahre (je nach Typ)

   

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