ПРИКЛАДНАЯ НАУКА – ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
На базе пос. Сибирский Первомайского района Алтайского края продолжаются испытания так называемой ИСУНО - интеллектуальной системы управления наружным освещением на основе использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Подробнее о системе можно узнать из публикации в сборнике тезисов докладов краевой научно-практической конференции с международным участием «Энергетика глазами молодых» в рамках II Всероссийского фестиваля по энергосбережению «#ВместеЯрче».
Солнечная микро-электростанция на ул. Старыгина в поселке Сибирском, была смонтирована в начале июня в качестве эксперимента. За это время, учёные из АлтГТУ (лаборатория возобновляемых источников энергии) проверили ранее сделанные расчеты по режимам работы ИСУНО, определили возможности системы с точки зрения минимизации затрат при её внедрении в сельских муниципальных образованиях Алтайского края.
Сегодня уже с уверенностью можно сказать, что взаимовыгодное сотрудничество между Сибирским сельсоветом (пос. Сибирский) и представителями прикладной науки (ЭФ, АлтГТУ) – состоялось. Впереди, реализация более грандиозных проектов. В ближайшее время начнется работа над проектированием систем уличного освещения на основе ВИЭ для улиц Солнечная, Энергетиков и Мира. Причем, с целью экономии средств, питание осветительных установок будет осуществляться от одной солнечной мини-электростанции. Произведены предварительные расчеты, и в ближайшее время начнется монтаж резервной системы электроснабжения для нужд здания администрации Сибирского сельсовета. А главная цель – строительство сетевой солнечной электростанции мощностью 30-50 кВт для обеспечения работы ЖКХ пос. Сибирский. В перспективах, в случае принятия закона о «зелёном тарифе», - генерировать электроэнергию в сеть, продавая её энергосбытовым организациям по оптовым ценам, пополняя тем самым бюджет муниципального образования.
По словам главы Сибирского сельсовета О. В. Боронина, более чем за пять лет работы стало очевидно, что экономический эффект в интересах сельского муниципального образования, в том числе в части экономии бюджетных средств, дают только вложения в современные технологии. К таким проектам можно отнести, например, строительство универсальной нетравматической спортивной площадки с полимерным покрытием, строительство современной газовой модульной котельной для обеспечения централизованного теплоснабжения поселка Сибирского, организация уличного освещения на Лесопитомнике на основе применения светодиодных источников света и фотоэлементов, установка на новой скважине современного и экономичного водоподъемного насоса и т.д. и т.п. И вот, теперь двигаемся дальше - реализуем проект применения альтернативных источников электроэнергии для муниципальных нужд. Понятно, что самостоятельное осуществление такого рода проектов с применением современных, а кое-где и уникальных инновационных технологий, невозможно без привлечения ученых.
В этой связи, руководство Сибирского сельсовета формирует комплексное предложение ученым АлтГТУ им. И. И. Ползунова, сделать на территории Сибирского сельсовета Первомайского района своего рода технопарк под открытым небом - экспериментальную площадку для реализации инновационных проектов и внедрения современных наукоёмких технологий.
О. В. Боронина заверяет, что «мы готовы предлагать нашим ученым доступные нам механизмы преференций и поддержки их деятельности на нашей муниципальной территории».
Многие главы сельских поселений сегодня ломают голову над тем, как погасить долги перед энергетиками, уменьшить затраты на теплоснабжение и прочие услуги ЖКХ, в конце концов, как вообще свести концы с концами…
Возможно, в Сибирском выход найден. Поживем – увидим!
Хронология прикладных научных исследований в фоторепортаже
В самом начале была TopRaySolar 100 Вт, которую О. В. Боронин попросил протестировать на возможность использовать для нужд своего Сибирского сельсовета.
Почти месяц ушел на испытания (май 2017 г.):
Разрабатывать схему системы управления приходилось с нуля, по публикациям на иностранных сайтах, так как ничего подобного в России и СНГ не нашлось. Возможно, что-то и есть, но, в закрытых источниках.
В итоге, была разработана вот такая схема, без MPTT-контроллера и блока индикации.
Осциллограммы MPPT-контроллера (обеспечивает оптимальный заряд аккумулятора от солнечной панели).
Уже на стадии испытаний выяснилось, что для лета (короткие ночи), солнечная панель вырабатывает электроэнергию с избытком, т.е., идет перезаряд АКБ. Наращивать мощность светильника не было смысла из-за того, что зимой всё может быть наоборот (например, буран трое и более суток), электроэнергии не будет хватать для полного заряда. Поэтому, пришлось вернуться к разработке простенького (с ШИМ) MPPT контроллера.
Так создавался прототип ИСУНО. Творческий процесс.
Первые наброски, первые ошибки...
Начинка «умного фонаря», с питанием от аккумулятора 50 Ач. Вместо трех ступеней (по 10 Вт), было решено сделать две ступени регулировки мощности светильника. Блок индикации состоит из трех светодиодов, информирующих о режимах работы всей системы.
Испытания блока индикации «умного фонаря» (июнь 2017 г.).
Узнать о состоянии аккумулятора и режиме его зарядки, можно просто подняв голову:
А это контейнер под аккумулятор, который спрятан глубоко в земле, рядом с опорой.
Это сделано для того, что бы во-первых, в несколько раз снизить стоимость аккумулятора, а во-вторых, что бы он не замерзал зимой.
Рабочий макет системы управления (без MPPT и блока индикации)
А это уже фактически промышленный образец - печатная плата три в одном: MPPT контроллер, система управления и блок индикации.
К сожалению, от этой платы пришлось отказаться, и разрабатывать новую, с учетом последних результатов испытаний ИСУНО.
Монтаж солнечной панели и светильника. Евгений и Николай - это герои невидимого фронта, наши местные кулибины - всем кулибиным кулибины, без них ничего бы и не было.
Почти один месяц испытаний ИСУНО позволил не только выявить недостатки разработанной системы, но подсказал новые направления деятельности, следуя которым можно решить массу других проблем, с которыми сегодня сталкиваются фактически все сельские муниципальные образования в России.
Сибирский стартап. Не плохое начало!