Vorhersage der Leistung von PV-Paneelen
Die Stromversorgung von mobilen Türmen ist ein heikles Thema, wenn es vor Ort keine konstante Stromquelle gibt. Die Versorgung der Überwachung mit PV-Paneelen (Photovoltaik) ermöglicht es den Türmen, die meiste Zeit ohne Netzanschluss zu arbeiten, aber die Sicherstellung einer ausreichenden Energieversorgung ist oft keine leichte Aufgabe.
AlarmTower – vereinfachtes PV-Produktionspotenzial pro Jahr
Das obige Diagramm zeigt, dass die Stromüberwachung mit PV-Paneelen unter idealen Bedingungen von März bis September sehr gut funktioniert. Solche Diagramme zeigen die Verteilung der Sonnenstunden auf monatlicher Basis – sie berücksichtigen nicht die seltenen und wechselhaften Wetterereignisse, die im Winter häufiger auftreten. Man sollte hier nicht auf die Werte schauen, sondern auf das Verhältnis von Einbrüchen zu Spitzengelegenheiten. Leider handelt es sich auch hier um eine sehr optimistische Variante des Kapazitätsrückgangs von PV- Panels.
Überwachung der Stromversorgung mit PV-Paneelen – Analyse der historischen Daten
Nachfolgend sind die tatsächlichen Ergebnisse der empfangenen Energie von einer großen Anzahl von PV-Panels aufgeführt, die bei AlarmTower im Jahr 2021 analysiert wurden. Eine professionelle Installation, aber nicht ideal, mit unvollkommenen Winkeln und mit unentdeckten Räumen bis zum Horizont wie aus einem Lucky Luke-Cartoon. Die subjektiv geschätzte Vorteilhaftigkeit der Umgebung und des Standorts für Polen liegt bei 90 %. Wie Sie sehen, weichen die tatsächlichen Daten schon beim Anteil der einzelnen Monate relativ zum Peak etwas von den „Benchmark“- Daten ab.
AlarmTower – PV-Versuchsergebnisse Monate 2021
Für die Energiebeschaffung für den täglichen Bedarf, ergänzt durch die Versorgung aus Kraftwerken zum Speichern und für die Produktion zum Verkauf, kann die obige Grafik verwendet werden – und das ist ausreichend. Wenn wir jedoch die Kontinuität der Stromversorgung ohne eine zusätzliche Energiequelle sicherstellen wollen, müssen wir bis auf die Ebene eines zwischenspeicherbaren Zeitraums, d. h. etwa einen Tag, in unserem Fall möglicherweise zwei Tage, ins Detail gehen.
Im Folgenden werden wir verschiedene Monate der Reihe nach betrachten und dabei unterschiedliche Fälle berücksichtigen.
AlarmTower – PV-Versuchsergebnisse Januar 2021
Ein Stromausfall vom 13. bis 19. Januar würde ebenfalls zu einer Unterbrechung des Betriebs führen. Aber nicht nur das. Allein die Tage 1, 2, 3, 5, 6 und 22 – 30 Januar sind „zu schwache“ Tage, um den Betrieb aufrecht zu erhalten. Und die Produktion an diesen Tagen liegt bei etwa 5% der Nennleistung der Paneele.
AlarmTower – PV-Versuchsergebnisse Dezember 2021
Schlechtester Zeitraum für die Überwachung der Stromversorgung mit PV-Panels
Der Dezember ist bei weitem der schlechteste Monat für die Stromproduktion der Module. In der Tat gab es im Dezember 2021 nur wenige Tage, an denen das System effizient arbeiten konnte. Wenn der Wirkungsgrad der Anlage unter 10 % sinkt, wäre eine erhebliche Ausweitung der PV- Versorgung erforderlich, um einen optimalen Wirkungsgrad zu gewährleisten. Und einen längeren Rückgang von 5 % zu überstehen, ist schon eine viel größere Herausforderung.
Anhand der erhaltenen Daten werden wir eine sehr lockere Analyse durchführen und die bekannten Werte in runden Zahlen neu berechnen. Bei einer Leistung von 40 W verbraucht das System etwa 1 kWh pro Tag. Aus unseren Beobachtungen geht hervor, dass ein 370-400-W-Panel in der Lage ist, in der Spitze 3 kWh zu erzeugen. Wenn die Leistung auf 5 % sinkt, wird das Panel etwa 0,15 kWh liefern. Ein 40-Watt-Gerät würde also etwa 7 Panels benötigen, um zu funktionieren. Weitere 7 bis 10, um den Puffer – die Batterien – gleichzeitig zu laden. Das macht unsere Anlage immer noch nicht immun gegen die oben erwähnten Unterbrechungen von mehreren Tagen, aber höchstens 3 Tagen.
AlarmTower – Versuchsergebnisse Februar 2021
Obwohl der Februar besser aussieht, sind am 4. bis 14. Februar und am 16. bis 19. Februar Probleme zu erwarten. Ein Ausfall ist höchstwahrscheinlich und damit eine Unterbrechung der Stromzufuhr. Es wird notwendig sein, die Batterien alle zwei Tage zu wechseln oder eine zusätzliche Stromversorgung zu gewährleisten, z. B. durch einen kraftstoffsparenden Generator.
AlarmTower – PV-Versuchsergebnisse März 2021
Zusammenfassung der Analyse
Zusammenfassend zeigen wir in der folgenden Grafik den Energiebedarf der Anlage und die Energieproduktion der beiden großen 400-W-PV-Paneele. Wie Sie sehen können, funktioniert dies gut im Sommer, aber nicht so gut im Winter. Leider müssen wir feststellen, dass es auch im Sommer zu längeren Unterbrechungen in der Energieproduktion kommen kann, aber zu dieser Jahreszeit sind sie eher sporadisch.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass wir nicht sicher sind, ob auf einer Baustelle, die von einem Turm bedient wird, nicht ein Bagger oder ein Kran den größten Teil des Tages unsere Paneele blockiert. Natürlich gibt es im Sommer auch Tage, an denen die tatsächliche Stromproduktion unter 10 % fällt. Wenn es mehr solche Tage gibt, wird das System ohne zusätzliche Stromversorgung ausfallen.
Alternative Stromversorgungslösung für die Überwachung mit PV-Panels
Die Lösung von AlarmTower ist eine Kombination aus mehreren ökologischen stromproduzierenden Systemen. Wenn die Photovoltaik aus irgendeinem Grund nicht funktioniert, hilft eine Brennstoffzelle.
Wir überwachen aus der Ferne die Kapazität der Flüssigkeit, die für die Stromerzeugung benötigt wird, und sind in der Lage, zum richtigen Zeitpunkt zu reagieren, so dass es keine Unterbrechungen im System gibt. Die von uns verwendeten Quellen hinterlassen keinen ökologischen Fußabdruck. Die Anlage arbeitet so weit wie möglich mit der aus den Paneelen gewonnenen Energie und im Falle eines Engpasses mit Energie aus einem Alkoholgenerator.
Überwachung des Energieniveaus und Hilfsstromversorgung
Die Verwendung einer zusätzlichen „Notstromversorgung“ ist eine teuere, aber zuverlässige Lösung. Der Brennstoffverbrauch wird auf ein Minimum reduziert und nur auf den Punkt des PV- Defizits begrenzt. AlarmTower kann den Brennstoffvorrat überwachen, auffüllen und einen pauschalen Festpreis für den Betrieb der Anlage garantieren.
Die Kombination der oben genannten Technologien bietet die zuverlässigste Lösung auf dem Markt. In puncto Zuverlässigkeit und Berechenbarkeit ist sie kaum mit personeller Sicherheit zu vergleichen. Mehr zu diesem Thema im Artikel: Baustellensicherheit und Bewachungsprobleme auf Baustellen.