Řízení spotřeby energie u solárních pouličních světel: Proč svítí jednotlivá světla na stejném místě odlišně?

Jak funguje řízení spotřeby energie v regulátoru?

Řízení spotřeby energie je logika, která chrání baterii po setmění. Regulátor určuje, kolik energie může ovladač LED diod spotřebovat, a kdy je nutné výkon světelného zařízení úplně vypnout.

Řadič typu PWM (Pulse Width Modulation) to provádí pomocí pevného prahu. Obvod typu LVD (Low Voltage Disconnect) vypíná zátěž, jakmile napětí baterie klesne pod předem nastavenou hodnotu, která se obvykle nastaví během kompletace zařízení. Tento přístup má však své omezení: napětí je pouze přibližným ukazatelem stavu nabití baterie, a jeden pevný prah nedokáže rozlišit zdravou baterii o kapacitě 100 Ah od vyčerpané baterie o kapacitě 50 Ah, které mají stejné napětí.

Řadič typu MPPT (Maximum Power Point Tracking) měří napětí baterie, průtok a teplotu, a na základě těchto údajů odhadne zbývající kapacitu baterie. Výkon zátěže se poté řídí tímto odhadem. Jakmile odhadovaná kapacita klesne pod přibližně 20 %, řadič snižuje výkon osvětlovacího zařízení, aby bylo možné prodloužit dobu jeho činnosti, místo aby zařízení svítilo intenzivně po dobu dvou hodin a poté vyhořelo. U našich všestranných zařízení je křivka stmívání nastavitelnou parametrem – není to součástí pevně zakódovaného softwaru (firmwaru).

Proč se dva zařízení na jedné ulici v noci neshodují v svém chování

Čtyři hlavní důvody, přibližně v pořadí, v jakém je na místě pozorujeme:

1. Neshoda baterií: Různé značky, chemické složení, kapacity nebo stáří baterií způsobují rozdíly v jejich vlastnostech (zejména v průběhu vybíjení). Stejná hodnota napětí u nové a tříleté baterie znamená odlišný zbytek energie, a proto se světla řízená jednotlivými ovladači ztlumují v různých časech.
2. Stínění a orientace panelů: I když jsou panely vzdáleny pouze několika metrů od sebe, mohou shromažďovat různé množství energie – zejména pokud je jeden panel zastíněn parapetem, řadou stromů nebo sousedním budovou. Tento rozdíl v množství energie se během večera projeví také jako rozdíl v jejich stavu nabití.

3 Nezávislé ovládání: Každý ovladač pracuje samostatně; žádný z nich nekomunikuje s ostatními ovladači, a proto není žádná koordinace procesu ztlumování světel na celém pozemku. 4 Stárnutí baterií: Kapacita baterií se s časem nerovnoměrně snižuje, a vztah mezi napětím a kapacitou se mění. Pozemek, na kterém byly původně nainstalovány baterie s odpovídajícími vlastnostmi, již po třech letech nemá stejnou konfiguraci baterií.

Když správce lokality nahlásí nerovnoměrnou jasnost osvětlení, prvním krokem je ověřit stav baterie, nikoli samotné lampy. Zaznamenejte napětí každého balení baterií za soumraku a porovnejte je. Téměř vždy je problém spojen s lampou, která má nižší stav nabití, a důvodem tohoto stavu může být proces nabíjení, kapacita baterie nebo její stáří.

Jak navrhujeme systémy osvětlení pro více lamp, aby bylo jasno všude stejné

Jedna značka baterií, jedna várka, stejná kapacita pro každý projekt. Při velkých instalacích používáme baterie typu LiFePO4 (lithium iron phosphate) ze stejné výrobní várky. Míchání různých várek je důvodem, proč se výkonnost osvětlovacích zařízení po několika letech liší. Identické ovladače se stejnými nastaveními. Všechny ovladače používají stejný firmware, stejné limity pro snížení jasu a stejné schémata řízení osvětlení; jsou nakonfigurovány podle jednoho šablona. Pokud na jednom místě jsou použity ovladače různých generací, bude výkon osvětlení rozdílný. Koordinace skupin, pokud to rozpočet dovolí. Ovladače schopné komunikace přes internet (IoT) poskytují informace o stavu nabití baterií a mohou sledovat společné schémy řízení osvětlení. V takovém případě se osvětlení snižuje podle stavu nejslabší baterie v skupině, místo aby každé zařízení jednotlivě rozhodovalo o svém výkonu. Toto řešení je stále funkční i v případech, kdy nelze baterie vzájemně sladit, avšak je nákladnější. Předem stanovený cyklus monitorování a výměny baterií. Baterie se kontrolují v určených intervalech a vyměňují celé sady, jakmile jejich kapacita klesne – nikoli jednotlivě zařízení. Přidání jedné čerstvé baterie mezi starší baterie může znovu způsobit nerovnoměrné rozdělení zátěže mezi jednotlivými zařízeními.

Co tato stránka nezahrnuje:

Tato stránka se věnuje řízení zátěže v samostatných ovladačích solárních pouličních světel. Nezahrnuje řízení osvětlení napojeného na elektrickou síť, centralizované střídavé elektrické obvody, ani hybridní systémy na nabíjení z větru a solární energie. Pokud plánujete instalaci osvětlení a potřebujete rovnoměrné osvětlení mezi jednotlivými světly, začněte s naším nástrojem pro návrh osvětlení: vzdálenost mezi světly a jejich světelný výkon určují základní parametry, zatímco řízení výkonu pouze spravuje fungování baterie. Pro výpočet potřebného velikosti ovladače a baterie pro každé světlo použijte kalkulačku na výběr ovladače. Naše kompletní solární pouliční světla jsou dodávána s nastavenou křivkou stmívání odpovídající instalované baterii, což eliminuje nejčastější nesrovnalosti při jejich provozu.