Solcellerstrålkaster under tré: Løsningen med separerade paneler

Varför skugga har större negativa effekter än man kan uppleva på första anseende

Ett solmodul består av en serie solceller, og strömmen i hela serien motsvarar strömmen i den svagaste solcellen. Några solceller som blir skuggade drar ner hela serien; om skuggningen fortsätter, förbränner dessa celler energin som värme – detta är den typ av feil som så småningom kan orsaka att hela solmodulen slår av. Bypass-dioder begränsar skadan på den del av solmodulen de skyddar, men de kan inte återfå den förlorade energin. Skuggning på bara några få solceller i ett typiskt solmodul med tre dioder kan resultera i att modulen producerar endast en tredjedel av sin normala effekt.

En MPPT-regulator hjälper systemet att utnyttja hela solmodulens möjligheter. Den kan dock inte avlägsna skuggorna från enskilda solceller. Haltiga lövträd skuggar solmodulen hela året, medan lövfallande träd skuggar solmodulen beroende på bladcykeln. Just under de månader då solproduktionen redan är begränsad, blir skadorna mest påtagliga.

Vad en “split installation” egentligen innebär:

Det innebär att solmodulen separeras från resten av installationen – panelerna placeras där de får mest solsken, och kabeler leder energin till den plats där den behövs. Ingenjörskonsekvenserna i installationen kan avgöra hur väl installationen fungerar.

1. Spennefall över kabellängden: Jämnström (DC) med batteriets spänning förlorar energi med avstånd. Exempel: En 300 W solcellsanordning som laddar en 24 V batteri levererar cirka 13 A ström. För en kabellängd på 20 meter (totalt 40 meter kabel) krävs cirka 16 mm² koppar för att spennefallet ska hållas under 0,5 V (cirka 2%). För samma spennefall vid 12 V krävs fyra gånger så mycket koppar, eftersom strömmen är dubbelt så stor. Det är denna matematiska beräkning – inte marknadsföringsargument – som bestämmer hur långt solcellsanordningen kan placeras från lampan.

1. Kabelspecifikationer: Isolering som är resistent mot UV-strålning, begravning direkt i marken eller i ledning, samt bepansrad kabel där gnagare eller mässor kan komma åt kabeln. En underjordisk kabellängd kräver samma omsorg som alla andra begravda kabeler: rätt djup, läggning i sand eller jord, samt en tydlig rutt.

1. Anslutningar på båda ändarna: Det är ofta här som delade solcellsanordningar misslyckas i praktiken – inte på grund av kabelns egenskaper. Anslutningar måste uppfylla kraven på IP67 eller högre skyddsnivå, ha spänningsfrihetsmekanismer vid varje anslutningspunkt, samt fyllta eller certifierade kontakter. Vi specificerar dessa anslutningar enligt krav för utomhusanordningar, eftersom det är vad de egentligen är.

1. Jordning och skydd mot spennestökk: Både solcellsanordningen och lampan måste jordas enligt lokala regler.

En lång löpning utomhus fungerar som en “antenna” för spønsel som orsakas av blikstrålar; därför är en strømskyddsanordning på kontrollern standard i våra system – inte något extra som kan säljas extra. 5. Det fjärrstyrda antennenarrangemanget är en egen enhet. Det består av en “segel” på sin egen montage, och dess dimensioner beräknas med samma metoder som för en vanlig stolpe. Vår vindbelastningskalkylator tar hänsyn till arean på antennenarrangemanget, montageringshöjden samt lokala vindhastigheter, och returnerar de belastningar som din tillverkare behöver känna till.

Det beslutsregel vi använder

När en skuggad plats uppstår, går vi igenom alternativen i följande ordning:

1. Först klippa bort eller förhandla om vegetationen. Detta är det billigaste lösningen – med en stor skillnad i kostnad. Få skriftliga garanterier, eftersom en oskriftlig löfte om vegetationsskärning går förlorat vid varje förändring i kontraktet om gränsvård.
2. Om skuggan är permanent, beräkna priset för båda alternativen: flytta anordningen till solen eller dela upp panelerna. Detta alternativ är fördelaktigt när väggeometrin avgör var ljuset måste stråla, och om sträckningen är kort. Flyttingen är fördelaktig när det finns öppen sol nära platsen och grävning är dyrt.
3. Överväg att använda en högre mast innan grävning. Ibland lyfter en mast på 4–5 meter panelerna helt över skugglinjen – vilket ofta är billigare än att använda kabeler samt tillhörande byggnadsarbeten.

Vad delning av panelerna sparar – ärligt talat…

De upphovsbelagda kostnaderna omfattar undersökningen, grävningarna eller ledningarnas installation, kabeln samt anslutningsarbetet på båda ändarna. Avkastningen beror inte på antalet besök eller den visuella imponeringen som systemet skapar, utan på batterilivslängden och antalet serviceanrop som undviks. Ett LiFePO4-batteri (lithium-iron-phosphate) som långvarigt är underladdat förlorar sin användbara kapacitet betydligt tidigare, och kostnaden för att byta ut batteriet är högre än kostnaden för att byta ut kabeln. Det ekonomiska fördelen uppvisar sig när en batterilevslängd som ursprungligen var två till tre år förlängs till mer än fem år – och det räcker helt enkelt.

Vad denna sida inte täcker:

Denna sida behandlar DC-kopplade solcellssystem för gatulampor, där solcellssystemet laddar batteriet i lampan via en dedikerad DC-ledning. Den omfattar inte AC-drivna belysningskretsar, hybrida system som använder både elnät og solenergi, eller projekt där lampan själv kan flytjas – en omplacering innebär i sådana fall en omgestaltning av den fotometriska funktionen lampan, inte en ombyggnad av ledningarna. För val av controller och batteriet i sådana system använder vår controller-storleksberäknare information om solcellssystemet, ledningslängden och önskad autonomi. Vår serie all-in-one solgatulampor visar de integrerade lösningarna som kan användas i jämförelse med DC-kopplade systemen.