Afọwọkọ akọkọ ti olupin oorun pẹlu oludari idiyele. Aworan:
Ni Oṣu Kẹsan 2018, alara kan lati Iwe irohin imọ-ẹrọ Low . Ibi-afẹde naa ni lati dinku agbara agbara tobẹẹ pe igbimọ oorun kan yoo to fun olupin ti o gbalejo ti ara ẹni. Eyi ko rọrun, nitori aaye naa gbọdọ ṣiṣẹ awọn wakati 24 lojumọ. Jẹ ki a wo ohun ti o ṣẹlẹ ni ipari.
O le lọ si olupin naa , ṣayẹwo agbara agbara lọwọlọwọ ati ipele idiyele batiri. Aaye naa jẹ iṣapeye fun nọmba awọn ibeere ti o kere ju lati oju-iwe naa ati ijabọ ti o kere ju, nitorinaa o yẹ ki o koju ijakadi kan lati Habr. Gẹgẹbi awọn iṣiro olupilẹṣẹ, agbara agbara fun alejo alailẹgbẹ jẹ 0,021 Wh.
Ni kutukutu owurọ ni Oṣu Kini Ọjọ 31, Ọdun 2020, o ni 42% batiri ti o ku. Dawn ni Ilu Barcelona ni 8:04 akoko agbegbe, lẹhinna lọwọlọwọ yẹ ki o ṣan lati inu igbimọ oorun.
Kí nìdí?
Mẹwa odun seyin amoye pe idagbasoke Intanẹẹti ṣe alabapin si “iwa-ara” ti awujọ, isọdi-nọmba gbogbo agbaye - ati, bi abajade, idinku ninu lilo agbara gbogbogbo. Wọn ṣe aṣiṣe. Ni otitọ, Intanẹẹti funrararẹ beere , ati awọn ipele wọnyi tẹsiwaju lati dagba.
Awọn ile-iṣẹ IT ti ṣe ifilọlẹ awọn ipilẹṣẹ lati yipada si awọn orisun agbara omiiran, ṣugbọn eyi ko ṣee ṣe ni bayi. Gbogbo awọn ile-iṣẹ data n gba agbara ni igba mẹta diẹ sii ju gbogbo awọn fifi sori ẹrọ ti oorun ati afẹfẹ ni agbaye. Paapaa buruju, iṣelọpọ ati rirọpo deede ti awọn panẹli oorun ati awọn turbines afẹfẹ , nitorinaa, ko ṣee ṣe loni lati kọ awọn epo fosaili silẹ (epo, gaasi, uranium). Ṣugbọn awọn ifiṣura wọnyi kii yoo pẹ to, nitorinaa a yoo ni lati ronu nipa bi a ṣe le gbe lori awọn orisun isọdọtun. Pẹlu iṣẹ ṣiṣe ti awọn amayederun kọnputa, pẹlu awọn olupin wẹẹbu.
Low-tekinoloji Magazine Awọn oju-iwe wẹẹbu bu ni iyara pupọ. Iwọn oju-iwe apapọ pọ si lati ọdun 2010 si 2018 , ati fun awọn aaye alagbeka - lati 0,15 MB si 1,6 MB, iṣiro Konsafetifu kan.
Alekun ni awọn iwọn ijabọ (agbara ti o nilo lati tan kaakiri 1 megabyte ti alaye), eyiti o fa ilosoke igbagbogbo ni agbara Intanẹẹti. Awọn aaye ti o wuwo ati ti kojọpọ diẹ sii kii ṣe alekun fifuye lori awọn amayederun nẹtiwọọki nikan, ṣugbọn tun kuru “iwọn igbesi aye” ti awọn kọnputa ati awọn fonutologbolori, eyiti o ni lati da silẹ nigbagbogbo ati awọn tuntun ti a ṣe, eyiti o tun ṣe. .
Ati pe nitorinaa, iṣẹ ṣiṣe ti o pọ si ni a ṣẹda nipasẹ igbesi aye funrararẹ: awọn eniyan n lo gbogbo akoko wọn lori Intanẹẹti ati gbarale ọpọlọpọ awọn iṣẹ wẹẹbu. O ti nira tẹlẹ lati fojuinu awujọ ode oni laisi awọn amayederun IT awọsanma (awọn nẹtiwọọki awujọ, awọn ojiṣẹ lẹsẹkẹsẹ, meeli, ati bẹbẹ lọ)
Olupin ati atunto oju opo wẹẹbu
В Iṣeto hardware ati akopọ sọfitiwia ti olupin wẹẹbu ni a ṣapejuwe ni awọn alaye.
Nikan ọkọ kọmputa ti a yan fun agbara kekere ati awọn ẹya afikun ti o wulo gẹgẹbi ërún iṣakoso agbara . O gba ọ laaye lati beere awọn iṣiro lori foliteji lọwọlọwọ ati lọwọlọwọ lati igbimọ ati batiri. Microcircuit yoo yipada agbara laifọwọyi laarin batiri ati asopo DC, nibiti o ti nṣàn lọwọlọwọ lati inu nronu oorun. Nitorinaa, ipese agbara ailopin si olupin pẹlu atilẹyin batiri ṣee ṣe.
Olimex Olinuxino A20 orombo wewe 2
Ni ibẹrẹ, batiri litiumu-polima pẹlu agbara ti 6600 mAh (nipa 24 Wh) ni a yan bi batiri, lẹhinna batiri acid-acid pẹlu agbara ti 84,4 Wh ti fi sii.
Awọn ọna ẹrọ bata bata lati SD kaadi. Bó tilẹ jẹ pé OS gba soke ko siwaju sii ju 1 GB ati awọn aimi aaye ayelujara jẹ nipa 30 MB, nibẹ wà ko si aje ori ni a ra a kaadi kere ju a Class 10 16 GB.
Olupin naa sopọ mọ Intanẹẹti nipasẹ asopọ ile 100Mbps ni Ilu Barcelona ati olulana olumulo boṣewa. Adirẹsi IP aimi kan wa ni ipamọ fun rẹ. Fere ẹnikẹni le ṣeto iru aaye kan ni iyẹwu wọn; o nilo lati yi awọn eto ogiriina pada diẹ lati dari awọn ebute oko oju omi si IP agbegbe:
Port 80 si 80 fun HTTP Port 443 si 443 fun HTTPS Port 22 si 22 fun SSH
ẹrọ da lori Debian pinpin ati ekuro , eyiti a ṣe apẹrẹ fun awọn igbimọ ẹyọkan pẹlu awọn eerun AllWinner.
Paneli oorun 50-watt fun olupin wẹẹbu kan ati nronu oorun 10-watt kan fun itanna yara gbigbe ni iyẹwu onkọwe
Aimi Aaye ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn eto (olupilẹṣẹ aaye ni Python). Aimi ojula fifuye yiyara ati ki o jẹ kere Sipiyu aladanla, ki nwọn wa ni Elo siwaju sii agbara daradara ju ìmúdàgba ti ipilẹṣẹ ojúewé. Wo koodu orisun fun akori naa. .
Ojuami pataki kan jẹ titẹkuro aworan, nitori laisi iṣapeye yii o fẹrẹ jẹ ko ṣee ṣe lati ṣe awọn oju-iwe wẹẹbu kere ju megabyte 1. Fun iṣapeye, o ti pinnu lati yi awọn fọto pada si awọn aworan idaji. Fun apẹẹrẹ, eyi ni aworan ti awọn oniṣẹ tẹlifoonu obinrin lori bọtini iyipada ni ọgọrun ọdun to kọja, .
Ati pe eyi jẹ aworan iṣapeye grẹy ti iwọn pẹlu awọn awọ mẹta (dudu, funfun, grẹy). Nitori irokuro opitika, o dabi ẹnipe oluwo naa pe diẹ sii ju awọn awọ mẹta lọ.
Awọn fọto idaji ni a yan kii ṣe lati mu iwọn pọ si (ipinnu kuku kuku), ṣugbọn fun awọn idi ẹwa. Ilana sisẹ aworan atijọ yii ni awọn ẹya ara aṣa kan, nitorinaa aaye naa ni apẹrẹ alailẹgbẹ diẹ.
Lẹhin iṣapeye, awọn apejuwe 623 lori oju opo wẹẹbu Iwe irohin Low-tech dinku ni iwọn lati 194,2 MB si 21,3 MB, iyẹn ni, nipasẹ 89%.
Gbogbo awọn nkan atijọ ni a yipada si Markdown fun irọrun ti kikọ awọn nkan tuntun, ati fun irọrun ti afẹyinti nipasẹ . Gbogbo awọn iwe afọwọkọ ati awọn olutọpa, bakanna bi awọn aami, ni a yọkuro lati aaye naa. Fonti aiyipada ninu ẹrọ aṣawakiri alabara ti lo. Gẹgẹbi “logo” - orukọ iwe irohin ni awọn lẹta nla pẹlu itọka si apa osi: LOW←TECH MAGAZINE. Nikan 16 awọn baiti dipo aworan kan.
Ni ọran ti akoko isinmi, o ṣeeṣe ti “kika aisinipo” ti ṣeto: awọn ọrọ ati awọn aworan ti wa ni okeere si kikọ sii RSS kan. Iṣakojọpọ akoonu 100% ti ṣiṣẹ, pẹlu HTML.
Imudara miiran jẹ ṣiṣe awọn eto HTTP2 ni nginx, eyiti o dinku ijabọ diẹ ati dinku akoko ikojọpọ oju-iwe ni akawe si HTTP/1.1. Tabili ṣe afiwe awọn abajade fun awọn oju-iwe oriṣiriṣi marun.
| | FP | AWA | HS | FW | CW | -------------|------- -| | HTTP / 1.1 | 1.46s | 1.87s | 1.54s | 1.86s | 1.89s | | HTTP2 | 1.30-orundun | 1.49s | 1.54s | 1.79s | 1.55s | | Awọn aworan | 9 | 21 | 11 | 19 | 23 | | ifowopamọ | 11% | 21% | 0% | 4% | 18% |
Iṣeto nginx ni kikun:
root@solarserver:/var/log/nginx# cat /etc/nginx/sites-enabled/solar.lowtechmagazine.com
# Expires map
map $sent_http_content_type $expires {
default off;
text/html 7d;
text/css max;
application/javascript max;
~image/ max;
}
server {
listen 80;
server_name solar.lowtechmagazine.com;
location / {
return 301 https://$server_name$request_uri;
}
}
server{
listen 443 ssl http2;
server_name solar.lowtechmagazine.com;
charset UTF-8; #improve page speed by sending the charset with the first response.
location / {
root /var/www/html/;
index index.html;
autoindex off;
}
#Caching (save html pages for 7 days, rest as long as possible, no caching on frontpage)
expires $expires;
location @index {
add_header Last-Modified $date_gmt;
add_header Cache-Control 'no-cache, no-store';
etag off;
expires off;
}
#error_page 404 /404.html;
# redirect server error pages to the static page /50x.html
#error_page 500 502 503 504 /50x.html;
#location = /50x.html {
# root /var/www/;
#}
#Compression
gzip on;
gzip_disable "msie6";
gzip_vary on;
gzip_comp_level 6;
gzip_buffers 16 8k;
gzip_http_version 1.1;
gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;
#Caching (save html page for 7 days, rest as long as possible)
expires $expires;
# Logs
access_log /var/log/nginx/solar.lowtechmagazine.com_ssl.access.log;
error_log /var/log/nginx/solar.lowtechmagazine.com_ssl.error.log;
# SSL Settings:
ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/solar.lowtechmagazine.com/fullchain.pem;
ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/solar.lowtechmagazine.com/privkey.pem;
# Improve HTTPS performance with session resumption
ssl_session_cache shared:SSL:10m;
ssl_session_timeout 5m;
# Enable server-side protection against BEAST attacks
ssl_prefer_server_ciphers on;
ssl_ciphers ECDH+AESGCM:ECDH+AES256:ECDH+AES128:DH+3DES:!ADH:!AECDH:!MD5;
# Disable SSLv3
ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
# Lower the buffer size to increase TTFB
ssl_buffer_size 4k;
# Diffie-Hellman parameter for DHE ciphersuites
# $ sudo openssl dhparam -out /etc/ssl/certs/dhparam.pem 4096
ssl_dhparam /etc/ssl/certs/dhparam.pem;
# Enable HSTS (https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Security/HTTP_Strict_Transport_Security)
add_header Strict-Transport-Security "max-age=63072000; includeSubdomains";
# Enable OCSP stapling (http://blog.mozilla.org/security/2013/07/29/ocsp-stapling-in-firefox)
ssl_stapling on;
ssl_stapling_verify on;
ssl_trusted_certificate /etc/letsencrypt/live/solar.lowtechmagazine.com/fullchain.pem;
resolver 87.98.175.85 193.183.98.66 valid=300s;
resolver_timeout 5s;
}Awọn abajade ti awọn oṣu 15 ti iṣẹ
Fun akoko lati Oṣu kejila ọjọ 12, Ọdun 2018 si Oṣu kọkanla ọjọ 28, Ọdun 2019, olupin naa fihan . Eyi tumọ si pe nitori oju ojo buburu, akoko idinku fun ọdun jẹ wakati 399.
Ṣugbọn ti o ko ba ṣe akiyesi awọn oṣu meji ti o kẹhin, akoko akoko jẹ 98,2%, ati akoko idinku jẹ awọn wakati 152 nikan, awọn olupilẹṣẹ kọ. Akoko akoko silẹ si 80% ni oṣu meji sẹhin nigbati agbara agbara pọ si nitori imudojuiwọn sọfitiwia kan. Ni gbogbo oru aaye naa sọkalẹ fun awọn wakati pupọ.
Gẹgẹbi awọn iṣiro, fun ọdun (lati Oṣu kejila ọjọ 3, ọdun 2018 si Oṣu kọkanla ọjọ 24, ọdun 2019), agbara ina olupin jẹ 9,53 kWh. Awọn adanu pataki ninu eto fọtovoltaic nitori iyipada foliteji ati idasilẹ batiri ti gba silẹ. Oluṣakoso oorun fihan agbara lilo lododun ti 18,10 kWh, eyiti o tumọ si ṣiṣe eto jẹ nipa 50%.
Aworan ti o rọrun. Ko ṣe afihan oluyipada foliteji lati 12 si 5 volts ati mita ampere-wakati batiri kan
Lakoko akoko ikẹkọ, awọn alejo alailẹgbẹ 865 ṣabẹwo si aaye naa. Pẹlu gbogbo awọn adanu agbara ni fifi sori oorun, agbara agbara fun alejo alailẹgbẹ jẹ 000 Wh. Nitorinaa, wakati kilowatt kan ti agbara oorun ti ipilẹṣẹ ti to lati ṣe iranṣẹ awọn alejo alailẹgbẹ 0,021.
Lakoko idanwo naa, awọn panẹli oorun ti awọn titobi oriṣiriṣi ni idanwo. Tabili naa fihan awọn iṣiro ti bi o ṣe pẹ to lati gba agbara si awọn batiri ti awọn agbara oriṣiriṣi nigba lilo awọn panẹli oorun ti awọn titobi oriṣiriṣi.
Iwọn agbara agbara ti olupin wẹẹbu lakoko ọdun akọkọ, pẹlu gbogbo awọn adanu agbara, jẹ 1,97 Wattis. Iṣiro naa fihan pe ṣiṣe oju opo wẹẹbu kan ni alẹ ni alẹ kukuru ti ọdun (wakati 8 awọn iṣẹju iṣẹju 50, Oṣu Karun ọjọ 21) nilo awọn wakati 17,40 watt ti agbara ipamọ, ati ni alẹ ti o gunjulo (wakati 14 awọn iṣẹju 49, Oṣu kejila ọjọ 21) o nilo 29,19 .XNUMX Wh.
Niwọn igba ti awọn batiri acid acid ko yẹ ki o lọ silẹ ni isalẹ agbara idaji, olupin nilo batiri 60 Wh lati ye ni alẹ to gunjulo pẹlu ina ọsan to dara julọ (2x29,19 Wh). Fun pupọ julọ ọdun, eto naa ṣiṣẹ pẹlu batiri 86,4 Wh ati nronu oorun 50-watt, ati lẹhinna 95-98% uptime ti a mẹnuba ti ṣaṣeyọri.
Akoko ipari 100%
Fun 100% uptime, o jẹ pataki lati mu awọn agbara batiri. Lati sanpada fun ọjọ kan ti oju ojo ti o buru pupọ (laisi iran agbara pataki), awọn wakati 47,28 watt (wakati 24 × 1,97 wattis) ti ipamọ nilo.
Lati Oṣu kejila ọjọ 1, Ọdun 2019 si Oṣu Kini Ọjọ 12, Ọdun 2020, batiri 168-watt ti fi sori ẹrọ, eyiti o ni agbara ibi ipamọ to wulo ti awọn wakati 84 watt. Eyi jẹ ibi ipamọ ti o to lati jẹ ki aaye naa nṣiṣẹ fun oru meji ati ọjọ kan. Iṣeto ni idanwo lakoko akoko dudu julọ ti ọdun, ṣugbọn oju-ọjọ dara dara - ati ni akoko ti a sọ pato akoko akoko jẹ 100%.
Ṣugbọn lati le ṣe iṣeduro akoko akoko 100% fun ọdun pupọ, iwọ yoo ni lati pese fun oju iṣẹlẹ ti o buru julọ, nigbati oju ojo buburu ba wa fun ọpọlọpọ awọn ọjọ. Iṣiro naa fihan pe lati tọju aaye kan lori ayelujara fun ọjọ mẹrin pẹlu kekere tabi ko si iran agbara, iwọ yoo nilo batiri acid-acid pẹlu agbara ti awọn wakati 440 watt, eyiti o jẹ iwọn batiri ọkọ ayọkẹlẹ kan.
Ni iṣe, ni awọn ipo oju ojo to dara, batiri 48 Wh lead-acid yoo jẹ ki olupin naa ṣiṣẹ ni alẹ lati Oṣu Kẹsan si Oṣu Kẹsan. Batiri 24 Wh yoo ṣiṣe olupin naa fun o pọju awọn wakati 6, afipamo pe yoo ku ni gbogbo oru, botilẹjẹpe ni awọn akoko oriṣiriṣi ti o da lori oṣu naa.
Nipa ati nla, diẹ ninu awọn aaye ko nilo lati ṣiṣẹ ni alẹ, nigbati nọmba awọn alejo jẹ iwonba, sọ awọn enia buruku lati Low-tech Magazine. Fun apẹẹrẹ, ti eyi ba jẹ ikede ilu agbegbe, nibiti awọn alejo lati awọn agbegbe akoko miiran ko wa, ṣugbọn awọn olugbe agbegbe nikan.
Iyẹn ni, fun awọn aaye ti o ni awọn ijabọ oriṣiriṣi ati akoko akoko ti o yatọ, awọn batiri ti awọn agbara oriṣiriṣi ati awọn paneli oorun ti awọn titobi oriṣiriṣi nilo.
Onkọwe pese iṣiro ti iye agbara ti o nilo fun gbóògì awọn paneli oorun ti ara wọn (agbara agbara) ati iye ti o wa ti o ba pin iye yii nipasẹ igbesi aye iṣẹ ti a reti ti ọdun 10.
Ni ọna yii, o ṣee ṣe lati ṣe iṣiro deede ti awọn epo fosaili ti o jẹ ni iṣelọpọ ati iṣẹ ti awọn panẹli. Iwe irohin imọ-ẹrọ kekere rii pe ni ọdun akọkọ ti iṣiṣẹ, eto wọn (50 W panel, 86,4 Wh batiri) “ti ipilẹṣẹ” isunmọ 9 kg ti awọn itujade, tabi deede ti sisun 3 liters ti petirolu: nipa kanna bi 50- odun-atijọ ero ọkọ ayọkẹlẹ km ajo.
Ti olupin naa ko ba ni agbara lati awọn paneli oorun, ṣugbọn lati inu akoj agbara gbogboogbo, lẹhinna awọn itujade deede dabi pe o wa ni igba mẹfa ni isalẹ: 1,54 kg (apakan agbara Spani ni ipin giga ti agbara miiran ati awọn agbara agbara iparun). Ṣugbọn eyi kii ṣe lafiwe ti o peye patapata, onkọwe kọwe, nitori pe o ṣe akiyesi agbara agbara ti awọn amayederun oorun, ṣugbọn ko ṣe akiyesi itọkasi yii fun nẹtiwọọki agbara gbogbogbo, iyẹn ni, awọn idiyele ti ikole ati atilẹyin rẹ. .
Awọn ilọsiwaju siwaju sii
Ni akoko ti o ti kọja, nọmba awọn iṣapeye ti ṣe ti o dinku agbara olupin. Fun apẹẹrẹ, ni aaye kan Olùgbéejáde ṣe akiyesi pe 6,63 TB ti lapapọ 11,15 TB ti ijabọ jẹ ipilẹṣẹ nipasẹ imuse kikọ sii RSS ti ko tọ ti o fa akoonu ni gbogbo iṣẹju diẹ. Lẹhin titunṣe kokoro yii, agbara agbara olupin (laisi awọn adanu agbara) dinku lati 1,14 W si isunmọ 0,95 W. Ere naa le dabi kekere, ṣugbọn iyatọ ti 0,19 W tumọ si awọn wakati 4,56 watt fun ọjọ kan, eyiti o baamu diẹ sii ju awọn wakati 2,5 ti igbesi aye batiri fun olupin naa.
Lakoko ọdun akọkọ, ṣiṣe jẹ 50% nikan. Awọn adanu ni a ṣe akiyesi nigbati gbigba agbara ati gbigba agbara batiri naa (22%), bakannaa nigba iyipada foliteji lati 12 V (eto PV oorun) si 5 V (USB), nibiti awọn adanu wa to 28%. Olùgbéejáde jẹwọ pe o ni oluyipada foliteji suboptimal (oluṣakoso laisi USB ti a ṣe sinu), nitorinaa o le mu aaye yii pọ si tabi yipada si fifi sori oorun 5V.
Lati mu imudara ibi ipamọ agbara ṣiṣẹ, awọn batiri acid acid le paarọ rẹ pẹlu awọn batiri lithium-ion ti o gbowolori diẹ sii, eyiti o ni awọn adanu idiyele/idasonu kekere (<10%). Bayi onise n ṣe akiyesi iwapọ kan (CAES), eyiti o ni igbesi aye ti awọn ewadun, eyiti o tumọ si ifẹsẹtẹ erogba kere lori iṣelọpọ rẹ.
Akojọpọ agbara afẹfẹ iwapọ,
Fifi sori ẹrọ turbine afẹfẹ afikun ni a gbero (o le jẹ ) ati fifi sori ẹrọ olutọpa oorun lati yi awọn panẹli si ọna oorun. Olutọpa gba ọ laaye lati mu iṣelọpọ ina pọ si nipasẹ 30%.
Ọna miiran lati mu iṣẹ ṣiṣe ti eto naa pọ si ni lati ṣe iwọn rẹ. Gbe awọn oju opo wẹẹbu diẹ sii lori olupin naa ki o ṣe ifilọlẹ awọn olupin diẹ sii. Lẹhinna agbara agbara fun aaye kan yoo dinku.
Ile-iṣẹ alejo gbigba oorun. Àpèjúwe: Diego Marmolejo
Ti o ba bo gbogbo balikoni iyẹwu rẹ pẹlu awọn panẹli oorun ati ṣii ile-iṣẹ gbigbalejo wẹẹbu oorun, idiyele fun alabara yoo dinku ni pataki ju fun oju opo wẹẹbu kan: awọn ọrọ-aje ti iwọn.
Lapapọ, idanwo yii ṣe afihan pe, fun awọn idiwọn kan, o ṣee ṣe patapata fun awọn amayederun kọnputa lati ṣiṣẹ lori awọn orisun agbara isọdọtun.
Ni imọ-jinlẹ, iru olupin le paapaa ṣe laisi batiri ti o ba farahan ni awọn ẹya miiran ti agbaye. Fun apẹẹrẹ, fi awọn digi ni Ilu Niu silandii ati Chile. Nibẹ ni oorun paneli yoo ṣiṣẹ nigbati o jẹ alẹ ni Barcelona.
orisun: www.habr.com