Birdfy napelem

Leírás a Birdfy napelem

A C-csatlakozóval ellátott Birdfy napelem a szabadtéri madármegfigyelő készülékek autonóm energiaellátásának technológiai innovációjának csúcsát képviseli, alapvetően megváltoztatva azt, ahogyan a kertjeinkben és azok környékén zajló természeti folyamatok hosszú távú megfigyelését megközelítjük. Ez a készülék tökéletes szimbiózist képvisel a fejlett fotovoltaikus technológia és a modern természetjárók gyakorlati igényei között, akik folyamatosan dokumentálni szeretnék a madárközösségek életét anélkül, hogy az akkumulátorok rendszeres feltöltésével vagy az elektromos hálózattól való függéssel járó kényszerekbe ütköznének. A 3 wattos teljesítmény egy gondosan kalibrált értéket képvisel, amely a beépített kamerával ellátott intelligens etetők energiaigényének széles körű kutatásán alapul.Ez a teljesítmény biztosítja a beépített lítium-ion akkumulátorok folyamatos feltöltését még változó fényviszonyok mellett is, a közvetlen napsütés és a felhős időszakok váltakozásával­.A Birdfy mérnökei több ezer órányi tesztelést végeztek különböző éghajlatokon, hogy meghatározzák a panel mérete, a teljesítmény és a telepítés praktikussága közötti optimális egyensúlyt. Az eredmény egy olyan készülék, amely egész évben képes folyamatosan működtetni a kamerát, beleértve a rövidebb nappalokkal és kevesebb napfénnyel járó téli hónapokat is. A monokristályos szilíciumtechno­lógia a fotovoltaikus iparban a fényenergia elektromos energiává történő átalakításának rendkívüli hatékonysága miatt az aranyszabvány. Az egyes szilíciumkris­tályokat ellenőrzött környezetben, a Czochralski-eljárással növesztik, amely egyetlen nagy, közel tökéletes atomszerkezetű kristályt nyer ki az olvadt szilíciumból.

Ez a precíz gyártási módszer minimális hibákat biztosít a kristályrácsban, ami húsz százalékot meghaladó hatásfokot eredményez, ami lényegesen magasabb, mint a polikristályos vagy amorf alternatíváké. Az aktív panel minden egyes négyzetcentimétere így a lehető legnagyobb elektromos teljesítményt hozza létre adott megvilágítás mellett. A forradalmi ETFE, azaz etilén-tetrafluoretilén egy kivételes tulajdonságokkal rendelkező kopolimer, amelyet eredetileg a repülőgépipar számára fejlesztettek ki. Napelemek védőrétegeként való alkalmazása számos előnnyel jár, amelyek jelentősen meghosszabbítják az élettartamot és fenntartják az eszköz magas hatásfokát. Az ETFE rendkívül ellenálló az ultraibolya sugárzással szemben, amely a hagyományos műanyagok lebomlásának fő oka. Ez az ellenállás biztosítja, hogy a panel még évtizedekig tartó közvetlen napsugárzásnak való kitettség után is megőrzi átlátszóságát és mechanikai tulajdonságait. Ezenkívül az anyag alacsony felületi energiájának köszönhetően öntisztító tulajdonságokkal rendelkezik, ami megakadályozza a szennyeződések megtapadását, és lehetővé teszi, hogy az esővíz hatékonyan lemossa a port és a szerves maradványokat. A kompakt méret egy kifinomult mérnöki folyamat eredménye, amely maximalizálja az aktív felület és a teljes berendezés méretének arányát. A mindössze 1,9 milliméteres ultravékony profilt a rendkívül tartós polimerek közé laminált vékony fotovoltaikus cellák alkalmazásával érték el. Ez a kialakítás nemcsak a súlyt és a szélállóságot minimalizálja, hanem nagy szél vagy vihar esetén csökkenti a rögzítőelemekre ható mechanikai igénybevételt is.

A panel aerodinamikai profilját számítógépes légáramlási szimulációk segítségével optimalizálták, hogy minimalizálják a turbulenciát és a vibrációt, amelyek szeles időben az anyag kifáradásához vagy zajhoz vezethetnek. 448 grammos súlya rendkívül alacsony értéket képvisel egy ilyen teljesítményka­tegóriájú eszköz esetében, amelyet az ultrakönnyű anyagok és a minimalista kialakítás kombinációjával értek el. Ez az alacsony súly nemcsak a telepítés során a könnyű kezelhetőség, hanem a rögzítési pontok hosszú távú szerkezeti integritása szempontjából is gyakorlati jelentőséggel bír. Az alacsonyabb súly kisebb terhelést jelent a csavaros csatlakozásokra és a kötőelemekre, ami meghosszabbítja a teljes szerelés élettartamát, és csökkenti a meglazulás kockázatát szélsőséges időjárási körülmények között. A három méteres tápkábel a hazai környezetben jellemző telepítési forgatókönyvek széles körű kutatásának eredménye. Ez a hosszúság lehetővé teszi, hogy leküzdjük az etető madárlátogatók szempontjából optimális elhelyezése és a napelem ideális helyzete közötti szokásos távolságokat a maximális napsugárzás érdekében. A kábelt úgy tervezték, hogy az építészeti elemek, például ereszek, párkányok vagy kerti építmények mentén is elférjen anélkül, hogy megnyúlna vagy mechanikai igénybevételnek lenne kitéve. A vezeték átmérője úgy van méretezve, hogy minimálisra csökkentse a feszültségesést az energiaátvitel során, így biztosítva a hatékony feltöltődést még akkor is, ha a kábel teljes hosszát használják. A két kábeltípus innovatív megoldása a kültéri telepítések valódi kihívásainak mély megértéséről tanúskodik.

A szabványos kábel optimális rugalmasságot és könnyű kezelhetőséget biztosít a legtöbb telepítéshez, míg a fémborítású változat a rágcsálók által okozott kár speciális problémáját kezeli, amely frusztráló és költséges lehet. A fémburkolat rozsdamentes acélból készült, rugalmas csőbe fonva, amely megőrzi a kábel rugalmasságát, miközben védelmet nyújt a kilyukadások ellen. Ez a megoldás különösen értékes olyan területeken, ahol nagy a mókus, a márna vagy az egér populációja, amelyek gyakran vonzó anyagnak találják a kábelszigetelést fészeképítéshez vagy egyszerűen csak a növekvő fogaik csikorgatásához. Az univerzális csuklós mechanizmussal ellátott rögzítési rendszer a gépészet miniatűr méretű mesterműve. A vízszintes síkban 360 fokos elforgatás képessége lehetővé teszi a panel pontos tájolását a szerelési pontok irányától függetlenül, míg a 90 fokos dőlésszögtartomány rugalmasságot biztosít a különböző évszakokban és földrajzi szélességeken a naphoz viszonyított szög optimalizálásához. A csuklós mechanizmus súrlódó alátétrendszert használ, amely lehetővé teszi a sima beállítást, elegendő ellenállással ahhoz, hogy a kiválasztott pozíciót még nagy szélben is megtartsa. Minden mozgó alkatrész korrózióálló anyagból készült, és hosszú élettartamú kenőanyaggal kezelt, amely kiküszöböli a karbantartás szükségességét a készülék élettartama alatt. Az IP65-ös besorolás az állandó kültéri használatra tervezett berendezésekre vonatkozó ipari szabvány, és teljes védelmet jelent a por behatolásával és a minden irányból érkező vízpermettel szembeni ellenállással szemben.

Ez a besorolás olyan szigorú tesztek eredménye, amelyek során a berendezés a szokásos időjárási szélsőségeket meghaladó szimulált körülményeknek van kitéve. A panel sikeresen teljesítette a teszteket, amelyek során három méter távolságból, minden szögből, percenként 12,5 literes vízsugárnak volt kitéve legalább három percen keresztül. A porvédelmet nyolc órán keresztül keringtetett porkamrában ellenőrizték, és az ezt követő vizsgálat nem mutatta ki, hogy a szerkezet kritikus területeire részecskék jutottak volna be. A jégesőállóság kritikus tulajdonság az időjárási viszontagságoknak állandóan kitett berendezések esetében. A panelt a nemzetközi szabványok szerint tesztelték, szimulálva a 25 milliméter átmérőjű jégeső szabad eséssel egyenértékű sebességgel történő becsapódását. Az ETFE-réteg a rugalmas laminált szerkezettel kombinálva elnyeli és elvezeti a lezúduló jégeső kinetikus energiáját, megvédve a törékeny PV-cellákat a mechanikai sérülésektől. Ezt az ellenállást laboratóriumokban igazolták, ahol a panel különböző pontjaira kalibrált tömegű és alakú jéglövedékeket lőttek ki pneumatikus pisztolyokkal­.A mínusz 20 és plusz 60 Celsius-fok közötti működési hőmérsékleti tartomány a sarkvidéki sivatagoktól a száraz sivatagokig terjedő szélsőséges éghajlati viszonyokat fed le. Ezt a széles hőmérséklettűrést alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkező anyagok használatával és a hőmérséklet-változások okozta mechanikai feszültségeket elnyelő rugalmas kialakítással érik el. Alacsony hőmérsékleten a szilíciumcellák megőrzik magas hatásfokukat, amely a félvezető belső ellenállásának csökkenése miatt még magasabb is lehet, mint szobahőmérsékleten.

Ezzel szemben magas hőmérsékleten a speciális hővezető rétegek hatékonyan vezetik el a felesleges hőt, minimalizálva a PV-rendszerekre jellemző hatásfokcsökkenést forró környezetben. Az USB-C szabvánnyal való univerzális kompatibilitás jelentős előny egy olyan időszakban, amikor ez a csatlakozó a hordozható eszközök töltésének de facto szabványává vált. Az USB Power Delivery protokoll megvalósítása intelligens kommunikációt tesz lehetővé a panel és a csatlakoztatott eszköz között, optimalizálva a töltési paramétereket a maximális hatékonyság és biztonság érdekében. A panel automatikusan felismeri a csatlakoztatott eszköz igényeit, és a biztonságos határokon belül beállítja a kimeneti feszültséget és áramot. Ez az intelligencia megvédi az érzékeny elektronikát a károsodástól, és minden körülmények között optimális töltési sebességet biztosít. A telepítési folyamatot úgy terveztük, hogy intuitív legyen és minimalizálja a lehetséges hibákat. Az 1:1 méretarányban kinyomtatott fúrósablon kiküszöböli a bizonytalanságot a fúrási pontok jelölésekor, és biztosítja a szerelési alkatrészek tökéletes összehangolását. A sablon egyértelmű vizuális jelzőket tartalmaz a különböző típusú szerelési felületekhez, beleértve az ajánlott fúrási átmérőket és fúrási mélységeket. QR-kódok is szerepelnek, amelyek a telepítési folyamatot lépésről-lépésre bemutató oktatóvideókhoz vezetnek, ami különösen hasznos a vizuálisan tájékozott felhasználók számára. A mellékelt kötőelemek minősége meghaladja a szokásos fogyasztói termékszabványokat. A csavarok A2 minőségű rozsdamentes acélból készülnek, finom metrikus menettel, amelyet a különböző anyagok maximális terhelhetőségére optimalizáltak.

A dübelek ellenőrzött tágulási mechanizmust alkalmaznak a betonban, téglában és üreges anyagokban való biztonságos rögzítés érdekében. Az alátétek edzettek és cink passziváló bevonattal vannak ellátva, amely hosszú távú korrózióvédelmet biztosít még agresszív környezetben is. Ennek az eszköznek a környezeti hatása túlmutat az egyszerű árammegtakarításon. Bár egy napelem előállítása némi energetikai beruházást igényel, az energia megtérülése jellemzően a működés első két-három évében következik be. Ezt követően minden egyes megtermelt watt energia nettó környezeti nyereséget jelent. Több mint húszéves átlagos élettartam mellett ez a kis panel több száz kilowattóra tiszta energiát képes termelni, ami a legtöbb fejlett ország jelenlegi energiamixében mintegy 200 kilogramm szén-dioxid-kibocsátás megtakarításának felel meg. A gazdasági elemzések azt mutatják, hogy a napelembe való befektetés nemcsak környezetvédelmi szempontból, hanem tisztán pénzügyi szempontból is megéri. A jelenlegi villamosenergia-árak és az energiaköltségek várható növekedése mellett az akkumulátorok töltésén elért megtakarítás a telepítés élettartama alatt jelentős tételt jelent. Az eldobható elemek rendszeres cseréjének vagy az újratölthető elemek gyakori újratöltésének szükségtelenné válása nemcsak pénzt, hanem a karbantartással járó időt és energiát is megtakarít. A mechanikus alkatrészek hiánya a panel felületének időnkénti letörlésén kívül gyakorlatilag nulla karbantartási költséget jelent, ami tovább javítja a gazdasági egyensúlyt.

Jellemzők:

• Teljesítmény: 3 W
• A panel méretei: 169×116×1,9 mm
• Súly: 448 g (15,8 oz)
• Felület anyaga: monokristályos szilícium + ETFE
• Csatlakozó típusa: USB-C
• Tápkábel hossza: 3 méter (9,84 láb)
• Kábeltípusok: szabványos kábel és fémköpenyes, rozsdamentes kábellel ellátott kábel
• Védettségi fok: IP65
• Működési hőmérséklet: –20°C és 60°C között
• Konzol állíthatósága: 360°-os elfordítás, 90°-os dőlésszög
• Hatékonyság: nagy hatékonyságú monokristályos cellák
• Időjárásálló: igen
• Jégesőállóság: igen
• Kémiai korrózióállóság: igen (az ETFE-nek köszönhetően)
• Az ETFE-réteg súlya: az azonos felületű üveg súlyának kb. 1%-a.
• Kompatibilitás: minden Birdfy termék és egyéb USB-C töltőporttal rendelkező eszköz
• Töltési képesség: folyamatos töltés napsütéses és részben felhős napokon is