دوربین مداربسته با برق خورشیدی

دوربین مداربسته یکی از مهم ترین تجهیزات امنیتی و کنترل تردد در محیط های مسکونی، تجاری و صنعتی است. این ابزار کاربردی می توان تصاویر را با کیفیت قابل قبول ضبط و در دستگاهی به نام DVR یا NVR ذخیره می کنند. گاهی این تجهیزات در خارج از شهر یا در نقاطی دور از دسترس برق شهر نصب و راه اندازی می شوند که بدون شک برای کارکرد درست آن نیاز به انرژی الکتریکی است.

پکیج برق خورشیدی، منبعی کارآمد جهت تامین برق دوربین مداربسته است. هر پکیج برق خورشیدی می تواند به صورت دائم برق یک یا چند دوربین مداربسته را بدون هیچ مشکلی تامین نماید. نور خورشید در تمامی نقاط در دسترس است و پنل خورشیدی که المان اصلی پکیج برق خورشیدی است، انرژی موجود در نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

بدون شک نور خورشید در تمامی ساعات روز در دسترس نبوده و به خصوص در ساعات پایانی روز و در تاریکی شب، هیچ انرژی تولید نخواهد شد. به همین منظور از باتری جهت ذخیره سازی انرژی تولید شده توسط پنل خورشیدی استفاده می شود. همچنین باتری ها می توانند انرژی الکتریکی را برای روز های ابری نیز در خود ذخیره کنند و در نتیجه می توان از باتری ها به عنوان ذخیره پشتیبان ابری نیز استفاده نمود.

هر پکیج برق خورشیدی علاوه بر پنل خورشیدی دارای قطعات مهم دیگری است که مهم ترین این قطعات موارد زیر هستند:

• پنل خورشیدی
• باتری خورشیدی
• شارژکنترلر
• اینورتر
• سازه پنل خورشیدی

پنل خورشیدی

اصلی ترین قطعه هر نیروگاه خورشیدی یا پکیج برق خورشیدی، صفحات خورشیدی هستند که می توانند انرژی موجود در نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل نمایند. پنل ها بر اساس توان خروجی و نوع سلول آن دسته بندی می شوند. رنج کاربردی پنل خورشیدی به طور معمول از ۱۰ وات شروع می شود و در حال حاضر پنل هایی با توان ۶۸۰ وات نیز تولید شده است. پنل خورشیدی با زاویه مشخص رو به خورشیدی و در جهت جنوب جغرافیایی قرار می گیرد و نباید به هیچ وجه سایه روی آن قرار بگیرد.

باتری خورشیدی

جهت تامین برق دوربین مداربسته در ساعات پایانی روز و شب و همچنین در زمان هایی که خورشید در دسترس نیست از باتری به عنوان منبع ذخیره انرژی استفاده می شود. هر باتری دارای یک ظرفیت مشخص و دارای ولتاژ مشخص است. باتری های مورد استفاده در برق خورشیدی به طور معمول ۱۲ ولت و با ظرفیت هایی در حدود ۷.۵ آمپر ساعات تا ۱۰۰ آمپر ساعت است. همچنین نوع باتری نیز از اهمیت بالایی برخوردار است و باتری مناسب برق خورشیدی باتری اسیدی خشک از نوع دیپ سایکل و باتری ژل است. این باتری ها دارای طول عمر بالا و کارکرد درست در سیستم های برق خورشیدی است.

شارژکنترلر

قطعه ای کاربردی در قلب سیستم برق خورشیدی است. این قطعه فرایند شارژ باتری ها را کنترل و ولتاژ بالای پنل را به ولتاژ متناسب باتری تبدیل می کند. شارژکنترلر ها دارای آمپرهای مختلف و دو نوع معروف PWM و MPPT هستن که در سیستم های بزرگ به طور معمول از شارژر های MPPT استفاده می شود. شارژکنترلر بین پنل خورشیدی و باتری قرار می گیرد.

اینورتر

برق ورودی دوربین مداربسته و یا تجهیزات جانبی آن مانند DVR و NVR به طور معمول ۱۲ ولت DC است که برای راه اندازی آن ها با برق ۲۲۰ ولت شهر از آداپتور یا همان مبدل استفاده می شود. آداپتور ها برق ۲۲۰ ولت AC برق شهر را به برق ۱۲ ولت DC تبدیل می کنند. ولتاژ باتری ها در برق خورشیدی به طور معمول ۱۲ ولت یا ۲۴ ولت است که در نوع ۱۲ ولت امکان اتصال مستقیم باتری به تجهیزات وجود دارد. اما در صورتی که باتری ها به صورت ۲۴ ولت بسته شده باشند یا تجهیزات دیگیری در سیستم وجود داشته باشد از اینورتر به عنوان مبدل برق باتری به برق ۲۲۰ ولت شهری استفاده می شود.

اینورتر ها دارای دو نوع تمام سینوسی و شبه سینوسی هستند که نوع تمام سینوسی کاملا شبیه برق شهر و در مواردی حتی دارای خروجی تمیز تر از برق شهر هستند. اما نوع شبه سینوسی، شبیه برق شهر هستند. اینورتر های شبه سینوسی می توانند برق دوربین های مداربسته را به راحتی تامین نمایند اما برخی اینورتر های شبه سینوسی امکان عملکرد دائم کار را ندارند.

سازه پنل خورشیدی

خورشید از سمت شرق طلوع و در سمت غرب غروب می کند. همچنین زاویه تابش نور خورشیدی به سطح زمین در ساعات مختلف روز و همینطور در فصل های مختلف تغییر می کند. به همین دلیل از سازه پنل خورشید یا همان استراکچر پنل خورشیدی به منظور ثابت نگه داشت پنل خورشیدی در جهت جنوب و با زاویه ایده آل استفاده می شود.

همچنین سازه ها جهت مقاوم نگاه داشتن پنل خورشیدی در مقابل باد و طوفان استفاده می شود. سازه ها به طور معمول از جنس فولاد با پوشش گالوانیزه و یا در برخی موارد از جنس آلمینیوم است.

محاسبه انرژی مصرفی دوربین مدار بسته

دوربین های مداربسته را از لحاظ مصرف انرژی می توان به دو گروه دوربین های معمولی دید در شب و دوربین های کاربری خاص تقسیم بندی نمود. یک دوربین مداربسته دید در شب در طول روز مصرفی در حدود ۵ وات و در شب در حدود ۸ وات است. ناگفته نماند که منبع تغذیه یا POE بسیاری از دوربین های مدار بسته ۲ آمپر و بیش از ۸ وات است اما این مقدار حداکثر توان قابل ارائه منبع تغذیه است و دوربین مداربسته دید در شب معمول بیش از ۸ وات انرژی الکتریکی مصرف نخواهد کرد.

اما قضیه در مورد دوربین های صنعتی، دوربین های پایه متحرک و دوربین های دارای گرمکن متفاوت است. همچنین برخی دوربین ها به دلیل قابلیت های رادیویی سوار شده بر روی آن دارای توان بیشتری هستند. برای برآورد انرژی مصرفی این دوربین ها نیاز به کاتالوگ و دیتاشیت فنی است.

سایر تجهیزات دوربین مداربسته نیز هر کدام دارای مصرف متفاوت است. به طور معمول DVR و NVR هر کدام دارای توانی در حدود ۱۸ تا ۲۴ وات هستند. سوئیچ های شبکه، آنتن ها ، تکرارکننده ها و همچنین تجهیزات میکروتک هر کدام دارای مصرف مشخصی هستند و با مطالعه دیتاشیت می توان توان آن ها را برآورد نمود.

نمونه مثال طراحی برق خورشیدی دوربین مداربسته

به طور مثال یک سیستم دوربین مداربسته ساده شامل 4 عدد دوربین مدار بسته دید در شب و یک عدد DVR و یک عدد مانیتور می شود. حداکثر توان مصرفی دوربین های دید در شب در حدود 8 وات و حداکثر توان مصرفی DVR در حدود 24 وات است. از طرفی مانیتور کوچک در حدود 36 وات توان مصرف می کند و برخلاف دوربین و DVR فقط در حدود 1 ساعت در روز ممکن است مورد استفاده قرار بگیرد. بر اساس این اطلاعات توان لحظه ای سیستم حداکثر 92 وات است.

برای محاسبه قطعات سیستم خورشیدی کافی است ابتدا انرژی مصرفی کل سیستم را در طول یک شبانه روز محاسبه نمود. برای این کار ابتدا توان وسایلی که 24 ساعت روشن است را بدست می آوریم که برابر است با 56 وات که با ضرب آن در 24 ساعت عدد 1344 وات ساعت معادل انرژی مصرفی در یک شبانه روز بدست می آید. از طرفی مانیتور نیز که توان آن در حدود 36 وات است در طول شبانه روز فقط یک ساعت روشن است و در نتیجه انرژی مصرفی آن 36 وات ساعت است. از جمع انرژی های بدست آمده به عدد 1380 وات ساعت خواهیم رسید.

از تقسیم انرژی کل به ولتاژ 12 ولت باتری عدد 115 آمپر ساعت بدست می آید. به منظور افزایش طول عمر باتری و بهبود عملکرد آن، ظرفیت آن را 2 برابر و برابر با 200 آمپرساعت در نظر می گیریم که می توان به جای آن از 2 عدد باتری 100 آمپرساعت 12 ولت استفاده نمود.

برای شارژ باتری ها نیز می توان از یک پنل خورشیدی حدود 300 وات در کنار یک شارژکنترلر 20 آمپر MPPT استفاده نمود. همچنین یک اینورتر 200 وات شبه سینوسی و یا تمام سینوسی دائم کار می تواند برق باتری را به برق 220 ولت تبدیل نماید تا بتوانیم تجهیزات را به صورت مستقیم به سیستم برق خورشیدی متصل نماییم.

آشنایی با طراحی پکیج برق خورشیدی

طراحی پکیج برق خورشیدی برای دوربین مدار بسته کار پیچیده ای نبوده و با یادگیری اصول اولیه می توانید به راحتی سیستم برق خورشیدی را طراحی و برآورد هزینه کنید. شرکت سولارنیرو به منظور افزایش سطح آگاهی در حوزه برق خورشیدی اقدام به آماده سازی یک راهنمای طراحی نموده که می توانید از طریق لینک زیر به آن دسترسی داشته باشید.

سوالات متداول در مورد دوربین مداربسته با برق خورشیدی