أجهزة تسجيل بيانات الطاقة الشمسية توفر على الطاقة والأموال

الطاقة الشمسية

أدت المخاوف بشأن تغير المناخ إلى قيام الحكومات والشركات والمستهلكين الأفراد بالتوجه إلى مصادر الطاقة المتجددة من أجل الحد من الآثار البيئية السلبية ، وفي بعض الحالات ، توفير المال. تعد الطاقة الشمسية من بين أكثر أشكال الطاقة المتجددة الواعدة. توفر الألواح الشمسية وأنظمة البطاريات عالية التقنية طريقة لتجميع الطاقة من الشمس وتخزين تلك الطاقة لاستخدامها في وقت لاحق.

أدى التقدم السريع الأخير في الليثيوم أيون وتقنيات البطاريات الأخرى إلى خفض تكلفة الطاقة الشمسية بشكل كبير. لذلك ، من السهل معرفة سبب إثارة تكنولوجيا الطاقة الشمسية لخبراء البيئة والشركات. ومع ذلك ، من أجل اعتماد الطاقة الشمسية على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم ، يجب خفض تكاليف تقنيات الطاقة الشمسية بشكل أكبر ، ويجب زيادة إنتاج الطاقة.

من أهم الخطوات في خفض تكاليف أنظمة تخزين الطاقة (ESSs) وزيادة إنتاجها من الطاقة هو جمع البيانات عن أدائها وكفاءة الطاقة. يتطلب جمع هذه البيانات استخدام مجموعة مختلفة ولكنها ذات صلة من التقنيات تسمى مسجلي البيانات. دعنا نستكشف ما هي مسجلات البيانات وكيف يمكن استخدامها لتحسين أنظمة تخزين الطاقة.

ما هو مسجل البيانات؟

مسجل البيانات هو جهاز إلكتروني يجمع البيانات البيئية ويسجلها بمرور الوقت. من أجل القيام بذلك ، تستخدم بعض مسجلي البيانات مستشعرات داخلية تكتشف الظروف البيئية المحيطة. مسجلو البيانات الآخرون يسجلون البيانات المكتشفة بواسطة أجهزة الاستشعار الخارجية.

تختلف أدوات تسجيل البيانات عن الطرق التناظرية التقليدية لتسجيل البيانات البيئية ، مثل موازين الحرارة ، من حيث أنها رقمية عادةً. لقد أدى رقمنة جمع البيانات وإدخال مسجلي البيانات إلى السوق إلى زيادة دقة البيانات التي نجمعها من البيئة وقابليتها للتخزين وإمكانية الوصول إليها بشكل كبير.

معظم مسجلات البيانات صغيرة الحجم نسبيًا وتستفيد من واجهة أصلية يمكن للمستخدمين من خلالها عرض البيانات التي جمعوها. الأهم من ذلك ، يمكن أيضًا توصيل العديد من مسجلي البيانات ببرنامج لنقل البيانات وتحليلها على أنظمة الكمبيوتر الخارجية.

يعد توافق مسجل البيانات مع البرامج المصاحبة ميزة رئيسية. يسمح لعلماء البيانات بتحليل مجموعات البيانات المجمعة ، وتصديرها إلى أجهزة كمبيوتر أخرى ، واستخلاص النتائج من الأنماط المعروضة في البيانات. بعض من أفضل أجهزة تسجيل البيانات قابلة للبرمجة أيضًا ، مما يوفر للمستخدمين القدرة على تكوينهم لتجميع أنواع مختلفة من البيانات على فترات زمنية مختلفة.

من ناحية أخرى ، لا يمتلك مسجلو البيانات أحادي القناة أي قابلية للبرمجة ويسجلون نوعًا واحدًا فقط من البيانات. ومع ذلك ، تتمتع أجهزة تسجيل البيانات أحادية القناة بميزة كونها أكثر تكلفة بكثير ، حيث يكلف بعضها أقل من 25 دولارًا أو أقل.

وفقًا لديكسون ، تتضمن بعض أكثر أنواع البيانات البيئية شيوعًا التي يراقبها مسجلو البيانات درجة الحرارة والرطوبة والضغط التفاضلي. نظرًا لمدى أهمية قياس المقاييس البيئية ، فإن مسجلي البيانات لديهم مجموعة متنوعة من حالات الاستخدام في العديد من الصناعات.

تُستخدم أدوات تسجيل البيانات في صناعة الأغذية والمشروبات للحفاظ على المنتجات الغذائية عند درجات حرارة منخفضة بدرجة كافية أثناء النقل. وينطبق الشيء نفسه على صناعة الرعاية الصحية. هناك ، يتم استخدام مسجلات البيانات في نقل المنتجات الطبية الحساسة للحرارة مثل اللقاحات لمنع انتهاء الصلاحية. واحدة من أهم حالات الاستخدام لمسجلي البيانات ، والتي سنستكشفها هنا ، هي دورهم في جمع البيانات المتعلقة بأنظمة الطاقة الشمسية.

كيف يستخدم مسجلو البيانات الطاقة الشمسية؟

تُستخدم أدوات تسجيل البيانات لتسجيل المعلومات المهمة المتعلقة بجمع وتخزين الطاقة الشمسية.

بادئ ذي بدء ، من المهم فهم أساسيات الطاقة الشمسية لفهم كيف يمكن أن تكون أدوات تسجيل البيانات مفيدة. الخلايا الكهروضوئية (PV) هي التكنولوجيا الأساسية التي تجعل التقاط الطاقة الشمسية ممكنًا. يشير إلى تحويل الضوء إلى طاقة باستخدام مادة أشباه الموصلات.

تستخدم مادة أشباه الموصلات الوحدات الشمسية التي تصنع الخلايا الشمسية التي تلتقط الطاقة من الشمس لتوليد الطاقة الكهربائية. في كثير من الأحيان ، يمكن تركيب أنواع مختلفة من الأنظمة الكهروضوئية على الأرض أو الجدران أو الأسطح. يمكن حتى برمجة بعض الحوامل لتتبع حركة الشمس من أجل تعظيم التقاط الطاقة.

يمكن بعد ذلك تخزين هذه الطاقة المجمعة من الأشعة الشمسية في بطاريات أو أنظمة تخزين الطاقة. هذا يضمن أن الطاقة ستكون متاحة حتى عندما تكون أشعة الشمس محدودة.

تُستخدم مسجلات البيانات لقياس أنماط استخدام الطاقة في الممتلكات بحيث يمكن أن تعتمد الأنظمة الكهروضوئية على احتياجات الطاقة لتقليل التكاليف وزيادة إنتاج الطاقة إلى الحد الأقصى.

ما هو نظام تخزين الطاقة وكيف يتتبع المعلومات وترحيلها

ببساطة ، نظام تخزين الطاقة (ESS) هو جهاز يخزن الطاقة الكهربائية من مصادر الطاقة مثل الشمس في شكل يمكن تجميعه وتحويله مرة أخرى إلى طاقة كهربائية عند استخدامه. في كثير من الأحيان ، تستخدم ESS بطاريات فعالة من حيث التكلفة لتقليل تكلفة هذه العملية.

تقوم أنظمة تخزين الطاقة بتتبع المعلومات وترحيلها باستخدام مقياسين مهمين. المقياس الأول هو القوة ، والتي يتم حسابها بضرب جهد ESS بالتيار. المقياس الثاني هو الطاقة ، والتي يتم حسابها بضرب الطاقة في الوقت.

من أجل تقييم جهد ESS ، يتم استخدام مسجلات البيانات أو مسجلات الطاقة. تأتي معظم أجهزة تسجيل الطاقة مع مقاطع التمساح التي يمكن قصها على مصدر الجهد الذي تقيسه. بعد ذلك ، تُستخدم مقاطع المحولات الحالية ، والمعروفة أيضًا باسم CTs أو محولات الطاقة ، لقياس التيار. يتم عرض القراءات عادةً على واجهة أي مسجل طاقة تستخدمه. تأكد من قراءة التعليمات المضمنة في مسجل الطاقة لضمان الإعداد والقراءات المناسبة.

يمكن أن تتحسن قدرات الطاقة والجهد في ESS بشكل كبير في المستقبل القريب بفضل الاختراقات في تكنولوجيا الطاقة الشمسية.

يتم ضرب قراءات الجهد والتيار معًا لحساب قوة ESS. يمكنك بعد ذلك مقارنة قوة ESS مع مقدار الوقت المستغرق لتفريغ هذه الطاقة بالكامل. عندما يتعلق الأمر بأنظمة التخزين الإلكترونية ، تُقاس سعة الطاقة عمومًا بالميجاوات (MW) ، وتقاس الطاقة بالميغاواط في الساعة (MWh).

إذا كان بإمكان ESS تخزين 1 ميجاوات كحد أقصى من الطاقة ، فإن قدرة ESS ستكون 1 ميجاوات. يمكن بعد ذلك تحديد طاقة هذا ESS من خلال النظر في سعته القصوى مقارنة بكمية الوقت المستغرق لتفريغ هذه السعة بالكامل. إذا كان بإمكان هذا ESS تفريغ كامل طاقته بالكامل في غضون ساعتين ، على سبيل المثال ، فسيكون له معدل طاقة يبلغ 2 ميجاوات في الساعة.

كيف يمكن لمسجلي البيانات توفير المال للمراقبة البيئية؟

بعد استخدام مسجلات البيانات لتحديد قوة وسعة وطاقة ESS ، يمكن للشركات أو أصحاب العقارات أو المستهلكين مقارنة هذه الأرقام باحتياجاتهم اليومية والشهرية والأسبوعية من الطاقة.

بناءً على احتياجاتك من الطاقة ، يمكنك تحديد نوع الكهروضوئية و ESS الذي سيكون مثاليًا لتناسب تلك الاحتياجات وجمع البيانات لتحسين البنية التحتية للطاقة لديك. في بعض الحالات ، قد يكون الاستثمار في التركيبات الكهروضوئية الأكبر مثل الألواح الشمسية أكثر فعالية من حيث التكلفة ، بينما في حالات أخرى قد يكون من الأرخص زيادة سعة ESS من خلال الاستثمار في بطاريات أكبر.

إن جمع البيانات الدقيقة ، بالإضافة إلى مراعاة العوامل الأخرى ، هو ما سيمكنك من اتخاذ هذه القرارات المهمة عندما يتعلق الأمر باستخدام الطاقة الشمسية.

في الختام ، تمثل أجهزة تسجيل البيانات فرصة مهمة لتقليل تكاليف الطاقة عند استخدام الطاقة الشمسية. سيساعد جمع البيانات الدقيقة التي يمكن مقارنتها بعد ذلك باحتياجات استهلاك الطاقة الشركات والمستهلكين في العثور على أنظمة تخزين الطاقة والأنظمة الكهروضوئية الأكثر منطقية بالنسبة لهم.