რა აღჭურვილობაა საჭირო ფოტოელექტრული საკომუნიკაციო ობიექტის ასაშენებლად? ფოტოელექტრული საკომუნიკაციო ობიექტების მშენებლობის სახელმძღვანელო

ფოტოელექტრული საკომუნიკაციო ობიექტი ინფრასტრუქტურის ინოვაციური ფორმაა, რომელიც აერთიანებს ფოტოელექტრული ენერგიის გენერაციის ტექნოლოგიას საკომუნიკაციო საბაზო სადგურების მშენებლობასთან. ის უზრუნველყოფს საკომუნიკაციო აღჭურვილობის სტაბილურ და საიმედო ენერგომომარაგებას სუსტი ქსელის მქონე ადგილებში, როგორიცაა შორეული რეგიონები, მთიანი რაიონები და კუნძულები. ეს სტატია მოგაწვდით ფოტოელექტრული საკომუნიკაციო ობიექტების მშენებლობისთვის საჭირო ძირითადი და დამხმარე აღჭურვილობის დეტალურ მიმოხილვას, ასევე კონფიგურაციის ძირითად მოსაზრებებს, რაც პრაქტიკულ ხელმძღვანელობას სთავაზობს ინდუსტრიის პროფესიონალებს.

I. ძირითადი ენერგიის გენერაციის აღჭურვილობა

1. ფოტოელექტრული მოდულები (მზის პანელები)

ფოტოელექტრული მოდულები მთელი სისტემის „გული“ არიან, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან მზის ენერგიის მუდმივ დენად (DC) გარდაქმნაზე. საკომუნიკაციო ობიექტებზე, როგორც წესი, გამოიყენება მონოკრისტალური ან პოლიკრისტალური სილიციუმის მზის პანელები, რომელთა სიმძლავრე, როგორც წესი, 200 ვატიდან 400 ვატამდე მერყეობს. ფოტოელექტრული მოდულების რაოდენობა და სიმძლავრე შესაბამისად უნდა იყოს კონფიგურირებული საკომუნიკაციო აღჭურვილობის ენერგომოხმარებისა და ადგილობრივი მზის პირობების მიხედვით. რეკომენდებულია მაღალი გარდაქმნის ეფექტურობისა და ამინდისადმი მდგრადი ბრენდირებული პროდუქტების შერჩევა და 15%-20%-იანი სიმძლავრის მარჟის შენარჩუნება.

2. ფოტოელექტრული ინვერტორები

ინვერტორები ფოტოელექტრული მოდულების მიერ გენერირებულ მუდმივ დენის ენერგიას გარდაქმნიან ცვლად დენის ენერგიად, რომელიც გამოიყენება საკომუნიკაციო აღჭურვილობის მიერ. საკომუნიკაციო ობიექტებისთვის რეკომენდებულია სუფთა სინუსოიდული ტალღის ინვერტორები, რადგან ისინი წარმოქმნიან სუფთა გამომავალ ტალღის ფორმას, რომელიც იცავს მგრძნობიარე საკომუნიკაციო აღჭურვილობას. სიმძლავრის შერჩევასთან დაკავშირებით, ინვერტორის ნომინალური სიმძლავრე უნდა იყოს 1.5-დან 2-ჯერ მეტი, ვიდრე საკომუნიკაციო აღჭურვილობის მთლიანი ენერგომოხმარება, რათა უზრუნველყოფილი იყოს სტაბილური მუშაობა პიკური დატვირთვის დროსაც კი.

3. ბატარეის ბანკი

აკუმულატორების ბანკი ფოტოელექტრული საკომუნიკაციო ობიექტების „ენერგიის რეზერვუარის“ ფუნქციას ასრულებს და ღამით ან მოღრუბლულ ან წვიმიან ამინდში საკომუნიკაციო აღჭურვილობას ელექტროენერგიით ამარაგებს. სამი გავრცელებული ტიპია ტყვიმჟავა აკუმულატორები, გელის აკუმულატორები და ლითიუმ-იონური აკუმულატორები. ტყვიმჟავა აკუმულატორები უფრო იაფია, მაგრამ უფრო მოკლე სიცოცხლის ხანგრძლივობა აქვთ; გელის აკუმულატორები ნაკლებ მოვლას საჭიროებენ და შესაფერისია უპატრონო ობიექტებისთვის; მიუხედავად იმისა, რომ ლითიუმ-იონური აკუმულატორები უფრო ძვირია, ისინი ხანგრძლივ ციკლს და მაღალ ენერგიის სიმკვრივეს გვთავაზობენ, რაც მათ მაღალი კლასის ობიექტებისთვის სასურველ არჩევნად აქცევს. აკუმულატორის სიმძლავრე უნდა გამოითვალოს ზედიზედ წვიმიანი დღეების ადგილობრივი მაქსიმალური რაოდენობისა და საკომუნიკაციო აღჭურვილობის საშუალო დღიური ენერგომოხმარების საფუძველზე.

II. ელექტროენერგიის განაწილებისა და მართვის მოწყობილობა

1. ფოტოელექტრული კონტროლერი

ფოტოელექტრული კონტროლერი ფოტოელექტრული ენერგიის გენერაციის სისტემის „ტვინის“ ფუნქციას ასრულებს. ის მართავს დატენვის პროცესს ფოტოელექტრული მოდულებიდან აკუმულატორებამდე, ხელს უშლის ზედმეტად დატენვას და განმუხტვას და ახანგრძლივებს აკუმულატორის მუშაობის ხანგრძლივობას. საკომუნიკაციო ობიექტებისთვის რეკომენდებულია MPPT (Maximum Power Point Tracking) კონტროლერის არჩევა, რომელსაც შეუძლია ენერგიის გენერაციის ეფექტურობის 15%-30%-ით გაუმჯობესება PWM კონტროლერებთან შედარებით. კონტროლერის ნომინალური დენი უნდა იყოს ფოტოელექტრული მოდულების მოკლე ჩართვის დენზე 1.25-ჯერ მეტი.

2. ელექტროენერგიის გამანაწილებელი კარადა

ელექტროენერგიის გამანაწილებელი კარადა გამოიყენება ელექტროენერგიის ცენტრალიზებული მართვისა და განაწილებისთვის და მოიცავს დამცავ კომპონენტებს, როგორიცაა ამომრთველები, დაუკრავენები და ძაბვის გადატვირთვისგან დამცავი საშუალებები. საკომუნიკაციო ობიექტზე არსებულ ელექტროენერგიის გამანაწილებელ კარადას უნდა ჰქონდეს მრავალი დაცვის ფუნქცია, მათ შორის ელვისებური დაცვა, გადატვირთვისგან დაცვა და მოკლე ჩართვისგან დაცვა, ელექტროენერგიის მიწოდების უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად. კარადას უნდა ჰქონდეს IP65 დაცვის რეიტინგი, რათა გაუძლოს მკაცრ გარე გარემოს.

3. მონიტორინგის სისტემა

დისტანციური მონიტორინგის სისტემა ფოტოელექტრული საკომუნიკაციო ობიექტის „თვალის“ ფუნქციას ასრულებს და შეუძლია რეალურ დროში აკონტროლოს ისეთი ძირითადი პარამეტრები, როგორიცაა ფოტოელექტრული მოდულის ენერგომოხმარება, აკუმულატორის დამუხტვის დონე, ინვერტორის სტატუსი და გარემოს ტემპერატურა. მონაცემები მონიტორინგის ცენტრს 4G/5G ქსელების ან თანამგზავრული კომუნიკაციების საშუალებით გადაეცემა, რაც უყურადღებოდ მუშაობისა და გაუმართაობის შესახებ შეტყობინებების საშუალებას იძლევა. მონიტორინგის სისტემა უნდა მოიცავდეს ისეთ ფუნქციებს, როგორიცაა ისტორიული მონაცემების შენახვა, განგაშის შეტყობინებები და დისტანციური მართვა.

III. სტრუქტურა და სამონტაჟო აღჭურვილობა

1. ფოტოელექტრული სამონტაჟო სისტემები

ფოტოელექტრული მოდულების დასამაგრებლად და საყრდენად გამოიყენება ფოტოელექტრული მოდულების სამონტაჟო სისტემები; შესაბამისი ტიპი უნდა შეირჩეს ინსტალაციის ადგილის ტოპოგრაფიული პირობების საფუძველზე. მიწაზე დამონტაჟებული მონტაჟისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბეტონის საძირკველი ან ხრახნიანი ძელები; სახურავის მონტაჟისთვის საჭიროა დატვირთვის ტარების უნარისა და ჰიდროიზოლაციის გათვალისწინება; დახრილობის მონტაჟისთვის საჭიროა რეგულირებადი კუთხის მონტაჟის სისტემები. სამონტაჟო მასალები უნდა იყოს ცხლად გალვანიზებული ფოლადი ან ალუმინის შენადნობი, რომელიც უზრუნველყოფს შესანიშნავ კოროზიის წინააღმდეგობას.

2. კარადები და თაროები

საკომუნიკაციო აღჭურვილობა უნდა დამონტაჟდეს მაღალი დაცვის რეიტინგის მქონე კარადებში. კარადებს, როგორც წესი, აქვთ IP55 ან IP65 დაცვის რეიტინგი, რაც უზრუნველყოფს მტვრისგან დაცვას, წყალგაუმტარობას და კოროზიისადმი მდგრადობას. კარადების ინტერიერი მოითხოვს რაციონალურ განლაგებას სითბოს გაფრქვევისთვის საკმარისი სივრცით და აღჭურვილი უნდა იყოს ტემპერატურის კონტროლის სისტემით (ვენტილატორები ან კონდიციონერი), რათა უზრუნველყოფილი იყოს აღჭურვილობის შესაბამის ტემპერატურაზე მუშაობა.

3. კაბელები და კონექტორები

ფოტოელექტრული სისტემები მოითხოვს სპეციალიზებული ფოტოელექტრული კაბელების გამოყენებას, რომლებსაც აქვთ ულტრაიისფერი გამოსხივების, მაღალი ტემპერატურის და დაბალი ტემპერატურისადმი მდგრადობა. საკომუნიკაციო აღჭურვილობის კვების წყაროს კაბელები უნდა იყოს დაცული ელექტრომაგნიტური ჩარევის მინიმიზაციისთვის. ყველა კონექტორი უნდა იყოს წყალგაუმტარი და მტვერგაუმტარი; რეკომენდებულია სამრეწველო დანიშნულების პროდუქტები, როგორიცაა MC4 კონექტორები.

IV. უსაფრთხოება და დამხმარე აღჭურვილობა

1. ელვისებური დაცვის სისტემა

ვინაიდან ფოტოელექტრული კომუნიკაციის ობიექტები, როგორც წესი, ღია ადგილებშია განთავსებული, ელვისებური დაცვა განსაკუთრებით კრიტიკულია. უნდა დამონტაჟდეს ელვისებური ღეროები და ტალღური ძაბვისგან დამცავი მოწყობილობები (SPD) და უნდა შეიქმნას შესაბამისი დამიწების სისტემა. ელვისებური დარტყმის დროს დენის უსაფრთხოდ გაფანტვის უზრუნველსაყოფად, დამიწების წინააღმდეგობა 10 Ω-ზე ნაკლები უნდა იყოს.

2. ხანძარსაწინააღმდეგო უსაფრთხოების აღჭურვილობა

კაბინეტის ინტერიერი აღჭურვილი უნდა იყოს ავტომატური ხანძარსაწინააღმდეგო სისტემებით (მაგალითად, ჰეპტაფტორპროპანის გაზის სისტემები) და ადგილზე უნდა განთავსდეს ხანძარსაწინააღმდეგო აღჭურვილობა, როგორიცაა მშრალი ფხვნილის ცეცხლმაქრები. მონიტორინგის სისტემა უნდა აერთიანებდეს კვამლისა და ტემპერატურის სიგნალიზაციის ფუნქციებს.

3. გარემოს მონიტორინგის აღჭურვილობა

სისტემის მუშაობისთვის გარემოსდაცვითი მონაცემების მხარდაჭერის უზრუნველსაყოფად, დაამონტაჟეთ გარემოს მონიტორინგის აღჭურვილობა, როგორიცაა ტემპერატურისა და ტენიანობის სენსორები, ასევე ქარის სიჩქარისა და მიმართულების სენსორები. ექსტრემალური ამინდის პირობებში, სისტემას შეუძლია ავტომატურად შეცვალოს თავისი ოპერაციული სტრატეგია აღჭურვილობის უსაფრთხოების დასაცავად.

V. კონფიგურაციის ძირითადი პუნქტები და რეკომენდაციები

1. სიმძლავრის შესაბამისობის პრინციპი

ფოტოელექტრული მოდულების სიმძლავრე, აკუმულატორის სიმძლავრე და ინვერტორის სიმძლავრე გონივრულად უნდა შეესაბამებოდეს ერთმანეთს. ზოგადად, კონფიგურაცია ითვალისწინებს შემდეგ თანაფარდობას: „ფოტოელექტრული მოდულის სიმძლავრე: აკუმულატორის სიმძლავრე: ინვერტორის სიმძლავრე = 1:1.2:1.5“, თუმცა კონკრეტული კორექტირება უნდა განხორციელდეს ადგილობრივი მზის სინათლის პირობებისა და საკომუნიკაციო აღჭურვილობის ენერგომოხმარების გათვალისწინებით.

2. რედუნდანსის დიზაინი

ისეთი ფაქტორების გათვალისწინებით, როგორიცაა აღჭურვილობის დაბერება და ეფექტურობის დაქვეითება, სისტემის დიზაინის დროს რეკომენდებულია 20%-30%-იანი სიმძლავრის რეზერვის შენარჩუნება. კრიტიკული აღჭურვილობისთვის, როგორიცაა კონტროლერები და ინვერტორები, რეკომენდებულია N+1 რეზერვის კონფიგურაცია.

3. მოვლის მოხერხებულობა

აღჭურვილობის განლაგება უნდა უზრუნველყოფდეს მოვლა-პატრონობასა და შეკეთებას, საკმარისი საოპერაციო სივრცის დაცვით. ელემენტების ბანკები უნდა დამონტაჟდეს კარგად ვენტილირებად ადგილებში, რათა მათი ჩანაცვლება მარტივი იყოს. მონიტორინგის სისტემამ უნდა უზრუნველყოს აღჭურვილობის მდგომარეობის დეტალური ინფორმაცია გაუმართაობის დიაგნოსტიკის გასაადვილებლად.

4. ხარჯ-სარგებლის ანალიზი

აღჭურვილობის შერჩევისას, ყოვლისმომცველად უნდა იქნას გათვალისწინებული ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა საწყისი ინვესტიცია, ექსპლუატაციისა და მოვლა-პატრონობის ხარჯები და მომსახურების ვადა. მიუხედავად იმისა, რომ მაღალი კლასის აღჭურვილობა უფრო მაღალ საწყის ინვესტიციას მოითხოვს, მას შეუძლია გრძელვადიან პერსპექტივაში შეამციროს ფლობის საერთო ღირებულება (TCO).

ფოტოელექტრული საკომუნიკაციო ობიექტების მშენებლობა სისტემატური საინჟინრო პროექტია, რომელიც მოითხოვს შესაბამისი აღჭურვილობის კონფიგურაციების შერჩევას კონკრეტული გამოყენების სცენარების საფუძველზე. რეკომენდებულია პროექტის განხორციელებამდე ჩატარდეს დეტალური კვლევები და დატვირთვის ანალიზი, რათა შემუშავდეს სამეცნიერო თვალსაზრისით დასაბუთებული სამშენებლო გეგმა. გარდა ამისა, უნდა შეიქმნას ყოვლისმომცველი ექსპლუატაციისა და მოვლა-პატრონობის მართვის სისტემა, რეგულარული აღჭურვილობის შემოწმებითა და მოვლა-პატრონობით, რათა უზრუნველყოფილი იყოს საკომუნიკაციო ობიექტების გრძელვადიანი სტაბილური ფუნქციონირება. ფოტოელექტრული ტექნოლოგიების უწყვეტი განვითარებისა და ხარჯების მიმდინარე შემცირების გათვალისწინებით, ფოტოელექტრული საკომუნიკაციო ობიექტები სულ უფრო მნიშვნელოვან როლს შეასრულებენ მეტ სფეროში, რაც უზრუნველყოფს საიმედო საკომუნიკაციო დაფარვას შორეული ტერიტორიებისთვის.