Cara Kerja Kalkulator Konsumsi Energi Lampu Jalan Tenaga Surya

Fungsi Sebenarnya dari Alat Ini

Kalkulator ini menjalankan simulasi siklus pengisian dan pengosongan daya yang berlangsung secara terus-menerus selama 21 hari. Prosesnya dijalankan hari demi hari: produksi energi dari panel surya, penyimpanan energi ke dalam baterai sesuai batas kedalaman pengosongan daya (depth-of-discharge/DOD), penggunaan energi oleh lampu pada malam hari, serta peninggalan daya yang disimpan hingga pagi hari berikutnya. Algoritma dinamis untuk menghitung tingkat sisa daya memastikan bahwa energi yang disimpan pada hari yang mendung dapat digunakan pada hari yang cerah.

Itulah perbedaan antara estimasi berbasis satu hari dan estimasi berbasis periode 21 hari. Perhitungan berbasis satu hari hanya menunjukkan apakah sistem tersebut berfungsi dengan baik pada kondisi “baik”. Sedangkan perhitungan berbasis periode 21 hari menunjukkan apakah sistem tersebut mampu bertahan dalam kondisi “buruk”, yang merupakan satu-satunya hal yang penting dalam praktiknya.

Input data, dan tempat untuk mendapatkannya

Semua informasi yang dibutuhkan oleh kalkulator berasal dari lembar data (datasheet) atau gambar desain (design drawings):

Waktu puncak sinar matahari adalah parameter yang paling sering disalahpahami oleh orang-orang; oleh karena itu, alat ini mengambil informasinya dari peta bawaan: cukup klik lokasi proyek Anda, dan nilai meteorologi setempat akan langsung terunggah secara otomatis. Tidak perlu mencari secara manual, atau mengambil angka dari kota terdekat.

Matematika di balik hasil tersebut

Model yang digunakan sengaja dibuat sederhana, karena model yang sederhana dapat dengan mudah dijelaskan kepada klien, dibandingkan dengan model yang kompleks yang sulit untuk dipahami.

• Produksi daya harian = Daya panel surya × Jumlah perangkat yang digunakan × Jam puncak sinar matahari × Penurunan efisiensi sistem (derate). Penurunan efisiensi ini mencakup komponen seperti kontroler, baterai, dan kerugian akibat kabel; kami menggunakan angka kisaran 0,75–0,85 sebagai nilai rata-rata, dan nilai yang sebenarnya dipengaruhi oleh suhu di lokasi serta kualitas kabel yang digunakan.
• Konsumsi daya malam hari = Daya perangkat pencahayaan × Jumlah perangkat yang digunakan × Jam penggunaan pencahayaan, disesuaikan dengan profil pencahayaan (dimming profile). Misalnya, profil pencahayaan yang menggunakan daya penuh selama 4 jam, 50% daya selama 6 jam, dan kembali ke daya penuh lagi selama 1 jam akan menghasilkan konsumsi daya yang jauh lebih rendah dibandingkan jika menggunakan daya penuh sepanjang 11 jam.
• Energi baterai yang dapat digunakan = Tegangan × Kapasitas baterai × Jumlah perangkat yang digunakan × Tingkat penggunaan baterai (DOD – Depth of Discharge). Nilai ini digunakan dalam perhitungan simulasi; oleh karena itu, untuk mencapai waktu operasi yang sama, baterai jenis asam timbal dengan tingkat penggunaan baterai (DOD) 0,6 memerlukan kapasitas yang hampir dua kali lipat dari baterai jenis lithium dengan tingkat penggunaan baterai (DOD) 0,85.

Mengapa 21 hari?

Perhitungan kinerja sistem energi biasanya dilakukan untuk periode waktu 21 hari, karena ini merupakan periode yang cukup representatif untuk mengukur kinerja sistem secara akurat. Dalam periode ini, berbagai faktor seperti kondisi cuaca, pola penggunaan energi, dan kondisi baterai dapat berubah secara signifikan, sehingga hasil perhitungan akan lebih akurat jika menggunakan data dari periode yang lebih panjang. Selain itu, periode 21 hari juga memungkinkan analisis yang lebih komprehensif terhadap kinerja sistem selama sebulan penuh.

Sistem tenaga surya sering gagal akibat serangkaian kejadian tertentu, bukan karena rata-rata performanya. Tiga hari berawan berturut-turut selama musim hujan sudah cukup untuk menguras daya baterai yang sebenarnya masih dalam kondisi “marginal” (tidak optimal), dan tidak ada perhitungan harian yang dapat menunjukkan hal tersebut. Rentang waktu 21 hari dianggap cukup untuk mencakup situasi terburuk yang mungkin terjadi di sebagian besar iklim, sekaligus cukup singkat untuk mengetahui hasil simulasi secara langsung. Jika simulasi berakhir dengan tampilan berwarna hijau, berarti sistem tersebut berhasil melewati serangkaian kejadian tersebut; jika berakhir dengan tampilan berwarna merah, berarti Anda telah menemukan masalah kegagalan sebelum pelanggan menyadarinya.

Membaca hasil simulasi:

Tabel hasil simulasi selama 21 hari diatur dengan kode warna sebagai berikut:

• Hijau: Daya baterai tetap di atas tingkat cadangan selama seluruh periode waktu tersebut, sehingga sistem mampu memenuhi kebutuhan pencahayaan.
• Merah atau peringatan: Daya baterai habis selama periode waktu tersebut. Solusinya biasanya terdiri dari tiga pilihan: menambah jumlah panel surya, menambah kapasitas baterai, atau mengatur profil pencahayaan yang lebih efisien (dengan pengurangan intensitas cahaya). Kalkulator akan menunjukkan opsi mana yang paling efektif untuk memperbaiki kondisi sistem.

Hal-hal yang tidak dapat diprediksi oleh kalkulator:

Ketelitian dalam menentukan batasan-batasan yang relevan merupakan kunci agar alat ini dapat diandalkan.

Penurunan performa akibat suhu: Kapasitas baterai dan output panel surya berubah seiring perubahan suhu. Simulasi yang digunakan menggunakan nilai nominal; kondisi musim dingin yang ekstrem atau musim panas yang panas dapat mempengaruhi angka-angka yang sebenarnya. Kotoran dan peneduhan: Kotoran pada panel surya atau naungan dari pohon merupakan faktor yang khusus untuk setiap lokasi, dan tidak termasuk dalam model simulasi ini. Studi mengenai pengaruh peneduhan terhadap performa panel merupakan proses yang terpisah. Penuaan baterai: Penurunan kapasitas baterai seiring berjalannya waktu tidak disimulasikan dalam model ini; sebagai solusi, perlu direncanakan penggantian baterai pada tahap tertentu (misalnya, setelah beberapa tahun penggunaan). Desain teknis akhir: Untuk pengajuan resmi kepada pemerintah atau pemilik proyek yang besar, hasil dari perhitungan menggunakan kalkulator ini hanyalah hasil penyaringan awal, bukan desain yang siap digunakan secara resmi.

Kapan menggunakan alat ini, dan kapan harus menghubungi kami: Kalkulator ini cocok digunakan untuk penilaian awal di lokasi, verifikasi cepat terhadap konfigurasi yang diusulkan, dukungan dalam penyusunan penawaran harga kepada pelanggan, serta demonstrasi penggunaan alat tersebut. Namun, kalkulator ini tidak cocok digunakan untuk desain teknis yang bersifat formal. Jika proyek tersebut memerlukan pengajuan resmi, kirimkan hasil perhitungan tersebut ke tim insinyur kami untuk verifikasi yang lebih menyeluruh.

Mulailah dengan kalkulator tersebut; jika konfigurasinya perlu diperbaiki, gunakan kalkulator ukuran baterai dan kalkulator otonomi tenaga surya untuk menentukan komponen mana yang perlu diubah. Untuk sistem lengkap yang menggunakan model-model yang sama, lihat produk kami berupa lampu jalan tenaga surya all-in-one.

Apa yang tidak dibahas di halaman ini:

Halaman ini menjelaskan cara kerja kalkulator konsumsi energi serta batasan-batasannya. Halaman ini tidak membahas desain pencahayaan fotometrik (tingkat pencahayaan dalam satuan lux dan tata letak lampu), desain struktural atau fondasi, maupun pemodelan meteorologi tingkat PVsyst—semua itu merupakan alat yang berbeda dan termasuk dalam bidang ilmu yang berbeda pula. Untuk perencanaan tata letak pencahayaan, gunakanlah alat desain pencahayaan kami.