Förklaring av toppsoltimmar för dimensionering av solbelysning på gator
Förklaring av toppsoltimmar för dimensionering av solbelysning på gator
Toppsoltimmar (Peak Sun Hours, PSH) är de timmar per dag då solstrålning – den effekt som kommer från solen per yteenhet – når åtminstone 1 000 W/m², vilket är det standardiserade prövingsförhållandet för att bedöma effektiviteten av solpaneler. En plats med 5 toppsoltimmar får inte nödvändigtvis 5 timmar med “gott solsken” och 19 timmar mörker; istället församlas ungefär 13 timmars dagsljus till en energimängd som motsvarar 5 timmar med full effekt från solpanelerna. Varje beräkning för dimensionering av solbelysning på gator börjar med denna tall, eftersom den omvandlar panelernas effektivitet (i watt) till dagliga watttimmar.
Varför toppsoltimmar, inte dagsljus timmar, styr designen?
Två platser kan ha samma lång dagslängd men skilja sig med 40% i antalet toppsoltimmar. Faktorer som påverkar detta antal inkluderar:
Breddgrad – Nærmare ekvatorbetten innebär mer solstrålning under året. Klimat – Ständig molnbede minskar solstrålningen; öken- og halv-torr områden har fördele. Säsong – Mestadels varierar solstrålningen mellan sommar och vinter med 30–50 procent; det är den vintermässiga miniminivärdet, inte det årliga genomsnittet, som avgör effektiviteten av solpanelerna. Höjd – Tynnare atmosfär leder till högre solstrålning vid samma solvinkel. Skuggning – Träd, byggnader – og till och med själva panelstolpen – kan skapa skugga under den tidsperiod från 10 till 16 timme, vilket minskar mängden energi som produceras.
Formeln för årlig energiproduktion – med korrigering
Den vanliga beräkningsmetoden i läroböckerna är: Energi (kWh/år) = Solstrålning (PSH) × Panelens effekt (Watt) × 365 × Systemets effektivitet
Exempel: En 100 W panel med 5 timmars solstrålning per dag och en systemeffektivitet på 0,85 ger en energiproduktion på: 5 × 100 W × 365 × 0,85 = 155 125 Wh ≈ 155,1 kWh per år . (The original version of this page showed 155 375 Wh; this is an arithmetic error; 155,1 kWh is the correct figure.)
Nu skippas guiden för dimensionering av komponenter. Den 0,85-faktorn gäller belastningar som är anslutna till ett elnät eller direkt kopplade till en strømkälla. En strøllampa som använder batterier behöver aldrig använda denna faktor. Mellan solpanelen och LED-lampan finns en laddningskontroller, batterier, en LED-drivare samt kabeler – allt detta tar upp en del av effektens. När vi dimensionerar ett projekt använder vi en faktor som ligger långt under 0,85, och den exakta värdet beror på de komponenter som ingår i projektets lista över material och komponenter (BOM – Bill of Materials). Betrakta resultatet från formeln som en övre gräns, och anpassa sedan värdet beroende på din faktiska konstruktion.
Typiska PSH-värden per region
Tabellen nedan innehåller samma referensdata som publicerats på den ursprungliga sidan – årliga genomsnitt, där den högra kolumnen visar det ideala referensvinningsnivån per kWp (kilowatt-peak, panelens nominella utdata under standardtestförhållanden) innan eventuella systemförluster.
| Region | Maksimal soltimme per dag | Referensproduktivitet (kWh/kWp/år) |
|---|---|---|
| Nordamerika (genomsnitt) | 3,5 – 5,5 | 1.278 – 1.980 |
| Europa (genomsnitt) | 2,5 – 4,5 | 913 – 1.643 |
| Asien (genomsnitt) | 3,0 – 6,0 | 1.095 – 2.190 |
| Australien | 4,5 – 6,5 | 1.643 – 2.373 |
| Mellanöstern | 5,0 – 7,0 | 1.825 – 2.555 |
| Sydamerika (genomsnitt) | 4,0 – 6,5 | 1.460 – 2.373 |
Två varningar angående denna tabell: För det första döljer genomsnittswärdena stora skillnader mellan olika platser – en plats vid kusten och en plats i högöken, 300 km bort, kan ha en helt annan soltimmefrekvens. För det andra angiver kolumnen med produktivitet den ideala DC-värdet; detta är inte vad ett batterisystem faktiskt lagrar. När du beräknar autonomi bör du använda soltimmefrekvensen under vintermånaderna, inte det årliga genomsnittet. Om du inte har specifika data för din plats använder vår solenergiproduktivitetsberäknare samma metoder, men du kan ange egna nedskattningar (derater) för att få mer exakta resultat.
Placeringregler som verkligen spelar roll på platsen
- Orientering: På norra halvklotet pekar den sanna syden mot nord, på södra halvklotet pekar den sanna norden mot syden. En fejl på 15° medför en nedgång på effektiviteten på några procent; en fejl på 90° (dvs. att panelen står vänd mot öst eller väst hela dagen) medför en betydligt större nedgång än de flesta förväntar sig.
- Tilning: Justera tilningen av solpanelerna enligt den lokala breddgraden. På fasta, all-in-one-monteringar är tilningen redan inbyggd – kontrollera därför breddgraden innan du beställer, eftersom en panel som är justerad för 30° fungerar dåligt vid en breddgrad på 50°.
- Skuggövervakning innan grunden läggs: Gå på platsen klockan 10 på morgonen och 15 på eftermiddagen under årets kortaste dag. Denna 20-minutersövervakning förhindrar en klassisk fejl: att ett träd som var litet vid installationen har blomstrat fullt ut efter fem år och skuggar panelerna. Vi tar detaljerat upp hur skuggor påverkar solpanelernas effektivitet i [artikeln “How Shade Affects Solar Panels”].
Vad denna sida inte täcker:
Denna sida definierar PSH (Power Supply Head) og visar beräkningsmetoden för storleksval. Den tar inte hänsyn till effekterna av paneltemperatur, beräkning av batteriautonomi eller utdata från belysningsdesignprogramvara. För fullständig fotometrisk modellering samt beräkning av batteriautonomi, vänligen använd vår belysningssimuleringstjänst – eller skicka oss platsernas koordinater, så vi kan genomföra en utvärdering av belysningsystemet tillsammans med dig.