Rozšíření solárního osvětlovacího systému: Přidání panelu o napětí 12 V

Výchozí konfigurace a důvody, proč již nestačí

Typická počáteční konfigurace systému vypadá takto:

Komponenta	Původní specifikace
Panel	Jeden 12-V panel o výkonu 100 W
Baterie	12-V olověná baterie s kapacitou 100 Ah
Kontrolér	12-V kontrolér s maximálním nabíjecím proudem 10 A

Tato konfigurace nabíjí baterii během dne a používá energii z baterie k provozu osvětlení v noci. Funguje, dokud nedojde ke zvýšenému požadavku na energii – např. přidáním dalších světelných zařízení do stejné baterie nebo delšímu období zataženého počasí. Problém spočívá v tom, že kapacita nabíjecího systému se rychle vyčerpá, ne kapacita samotné baterie.

Krok 1 – Výběr druhého panelu

Nový panel musí být kompatibilní s stávající konfigurací (napájením 12 V). Správnou volbou je panel o výkonu 100 W a napájení 12 V; funguje také panel o výkonu 150 W a napájení 12 V, který poskytuje větší možnosti nabíjení. Není však možné kombinovat panely s různými napájecími napětími do stejného paralelního systému.

Krok 2 – Zapojení panelů do série Kladné konce obou panelů se připojí k kladnému vstupu řadiče, záporné konce ke zápornému vstupu řadiče. Výstup řadiče je připojen k baterii o napětí 12 V. Napětí zůstává stále na úrovni 12 V; proudy obou panelů se na vstupu řadiče sčítají. Za jasného počasí se nabíjecí proud zdvojnásobí, za oblačného nebo slabě osvětleného počasí právě to umožňuje baterii pokračovat v nabíjení. Více informací o logice zapojení panelů naleznete v dokumentu Série vs. paralelní zapojení panelů.

Krok 3 – Kontrola řadiče a případná jeho aktualizace Po zapojení panelů je nutné zkontrolovat fungování řadiče a v případě potřeby jej aktualizovat.

Toto je krok, který původní plán vynechává, a právě zde selhávají pokusy o rozšíření systému. Stávající ovladač má výkon 10 A. Při připojení druhého 100-W panelu ke 12-V bateriovému akumulátoru může celkový nabíjecí proud dosáhnout hodnoty 20 A nebo vyšší; v tomto případě je 10-A ovladač omezením systému – buď bude omezovat nabíjení, nebo dojde k jeho přetížení.

Upgradujte ovladač na model s výkonem 20 A nebo vyšším. Při výběru nového ovladače neváhejte zohlednit i další důležité parametry:

• Ochrana proti přebití – je nezbytná, zejména při dvojnásobném nabíjecím proudu; bez ní je baterie vystavena riziku poškození.
• Ochrana proti přebití – zajišťuje bezpečnost baterie při nadměrném vybíjení.
• Kompenzace teploty – udržuje správné napětí baterie i při změnách její teploty, což je důležité s postupem času.

Velikost všech komponent systému musí být vhodně zvolena na základě hodnot krátkodobého zkratového proudu panelu a napětí baterie pomocí kalkulačky pro výběr ovladačů; pravidla pro shodu parametrů naleznete v dokumentu Náhrada doplňků ke solárním pouličním světlům.

Krok 4: Než za problémy s fungováním systému obviňujete panel, nejprve prověřte stav baterie.

Pokud je baterie v pořádku a kapacita 100 Ah byla dostatečná pro původní zátěž, přidání dalšího panelu ji jednoduše nabije rychleji. Pokud je baterie v provozu již několik let a její kapacita se snížila, větší sada panelů pouze umožní plnější nabití baterie – v tomto případě je třeba ji vyměnit za baterii s vyšší kapacitou (obvykle 150 Ah) a zároveň aktualizovat kontrolér. Logika výběru baterie je popsána v dokumentu Baterie pro solární osvětlovací systémy.

Alternativa: přechod na napětí 24 V

Ponechání napětí 12 V a přidání dalšího panelu v paralelu je nákladově nejefektivnější možností – baterie a kontrolér zůstávají beze změn, a náklady spočívají pouze v nákupu nového panelu a aktualizaci kontroléru. Přechod na napětí 24 V sice snižuje ztráty v kabelech a otevírá možnosti použití jiných typů kontrolérů, ale zároveň vyžaduje výměnu baterie i kontroléru, což zruší předchozí nákladovou výhodu, pokud není požadováno výrazné rozšíření systému. Pro přidání jediného panelu je tedy paralelní zapojení v režimu 12 V optimální volbou.

Co tato stránka nezahrnuje…

Tato stránka se nevěnuje detailním informacím o dalších možnostech úpravy systému, jako je např. použití napětí 24 V v kombinaci s jinými technologiemi nebo možnostem úspory energie.

Tato stránka se věnuje rozšíření kapacity panelů v existujícím 12V DC osvětlovacím systému. Nezahrnuje postupy přeměny napájení na 24V, fotometrický design nových svítidel ani strukturální úpravy potřebné pro instalaci dalších svítidel. Tyto činnosti patří do samostatných projektů a vyžadují samostatné posouzení.