Cara Kerja Kalkulator Tenaga Lampu Jalan Suria

Apa sebenarnya yang dilakukan oleh alat ini?

Kalkulator ini menjalankan simulasi siklus pengisian dan pengosongan bateri yang berterusan selama 21 hari. Ia mengira proses penghasilan tenaga oleh panel suria, penyimpanan tenaga ke dalam bateri dalam batas kedalaman pengosongan (Depth of Discharge/DOD), penggunaan tenaga oleh lampu pada waktu malam, serta baki tenaga yang tersisa hingga keesokan harinya. Algoritma dinamik untuk mengira baki tenaga dalam bateri memastikan bahawa tenaga yang disimpan pada hari yang mendung dapat digunakan pada hari yang cerah.

Itulah perbezaan antara anggaran yang dibuat dalam tempoh satu hari dan anggaran yang dibuat dalam tempoh 21 hari. Pengiraan dalam tempoh satu hari hanya menunjukkan sama ada sistem tersebut berfungsi dengan baik pada hari yang “baik”, manakala pengiraan dalam tempoh 21 hari menunjukkan sama ada sistem tersebut mampu bertahan dalam keadaan yang “buruk” – itulah satu-satunya perkara yang benar-benar penting dalam bidang ini.

Data yang diperlukan, dan di mana untuk mendapatkannya

Semua data yang diperlukan oleh kalkulator datang daripada lembaran data (datasheet) atau lakaran reka bentuk (design drawings):

Masa puncak sinar matahari adalah parameter yang sering disalahfahami oleh kebanyakan orang, oleh itu alat ini mendapatkannya daripada peta yang terbina dalam: klik pada lokasi projek anda dan nilai meteorologi tempatan akan dimuat secara automatik. Tiada keperluan untuk mencari secara manual, atau mengambil angka dari bandar berdekatan.

Matematik di sebalik hasil tersebut

Model yang digunakan sengaja dibuat ringkas, kerana model yang ringkas lebih mudah untuk dijelaskan kepada pelanggan berbanding model yang kompleks yang sukar untuk difahami.

• Janaan tenaga harian = Kuasa panel × Kuantiti panel × Jumlah jam sinar matahari puncak × Kehilangan tenaga akibat sistem (derate). Kehilangan tenaga ini termasuk kehilangan pada pengawal sistem, bateri, dan kabel; kita menggunakan anggaran antara 0.75–0.85 sebagai nilai tipikal, dan jumlah sebenar dipengaruhi oleh suhu di tapak dan kualiti kabel.
• Penggunaan tenaga pada waktu malam = Kuasa lampu × Kuantiti lampu × Jumlah jam penggunaan lampu, disesuaikan mengikut profil pencahayaan. Sebagai contoh, profil pencahayaan yang menggunakan kuasa penuh selama empat jam, 50% kuasa selama enam jam, dan kembali ke kuasa penuh lagi selama satu jam akan menghasilkan penggunaan tenaga yang lebih rendah berbanding profil pencahayaan yang menggunakan kuasa penuh sepanjang masa selama sebelas jam.
• Tenaga bateri yang boleh digunakan = Voltan × Kapasiti bateri × Kuantiti bateri × Nilai DOD (Depth of Discharge). Nilai DOD menunjukkan sejauh mana bateri telah digunakan; oleh itu, untuk jangka masa autonomi yang sama, sebuah bateri jenis lead-acid dengan nilai DOD 0.6 memerlukan kapasiti yang hampir dua kali ganda berbanding bateri jenis lithium dengan nilai DOD 0.85.

Mengapa 21 hari?

Jangka masa 21 hari dipilih untuk mengambil kira variasi dalam penggunaan tenaga sepanjang tahun, suhu, dan keadaan cuaca. Dengan menggunakan data dari 21 hari, kita dapat mendapatkan anggaran yang lebih tepat mengenai keperluan tenaga sistem dan jangka hayat bateri.

Sistem solar sering gagal akibat kejadian tertentu yang berlaku secara berurutan, bukan disebabkan oleh purata prestasi. Tiga hari mendung berturut-turut semasa musim hujan sudah cukup untuk menghabiskan bateri yang sebenarnya masih berada dalam keadaan “marginal” (tidak cukup kuat untuk berfungsi dengan baik), dan pengiraan yang hanya berdasarkan satu hari sahaja tidak akan menunjukkan masalah tersebut. Tempoh 21 hari dianggap cukup panjang untuk mencakupi situasi terburuk yang mungkin berlaku dalam kebanyakan iklim, namun pada masa yang sama cukup singkat untuk menilai keberkesanan sistem secara segera. Jika hasil simulasi menunjukkan warna hijau, bermakna sistem tersebut telah berjaya bertahan sepanjang tempoh tersebut; jika warnanya merah, bermakna kegagalan telah ditemui sebelum pelanggan menyedari masalah tersebut.

Membaca hasil simulasi

Jadual yang menunjukkan prestasi sistem selama 21 hari ini diwarnai mengikut kategori berikut:

• Hijau: Bateri kekal dalam keadaan yang memadai sepanjang tempoh tersebut, dan konfigurasi sistem tersebut memenuhi keperluan pencahayaan yang ditetapkan.
• Merah atau amaran: Bateri kehabisan tenaga dalam tempoh tersebut. Penyelesaian masalah biasanya melibatkan salah satu daripada tiga pilihan: menambah bilangan panel suria, mengganti bateri, atau mengubah tetapan pencahayaan (seperti menggunakan sistem pencahayaan yang lebih efisien). Kalkulator akan menunjukkan pilihan mana yang paling efektif untuk memperbaiki keadaan sistem.

Apa yang tidak dapat dihitung oleh kalkulator?

Kejujuran dalam menentukan batasan-batasan sistem yang digunakan adalah kunci kepercayaan terhadap keberkesanan alat ini.

Penurunan suhu (Temperature derating): Kapasiti bateri dan keluaran panel berubah mengikut suhu. Simulasi ini menggunakan nilai nominal; cuaca sejuk pada musim sejuk dan panas pada musim panas akan mempengaruhi nilai sebenar. Kotoran dan peneduhan (Soiling and shading): Keadaan panel yang kotor atau bayangan dari pokok adalah bergantung pada lokasi dan tidak diambil kira dalam model ini. Kajian mengenai kesan peneduhan merupakan proses yang berasingan. Penuaan bateri (Battery aging): Penurunan kapasiti bateri seiring masa tidak disimulasikan dalam model ini. Adalah disyorkan untuk merancang penggantian bateri pada masa yang sesuai. Reka bentuk kejuruteraan akhir (Final engineering design): Untuk permohonan rasmi kepada pemerintah atau pemilik besar, hasil dari kalkulator ini hanyalah hasil penilaian awal, bukan reka bentuk yang lengkap dan disahkan secara rasmi.

Bila menggunakan alat ini, dan bila harus menghubungi kami

Kalkulator ini sesuai untuk penilaian awal di tapak, pengesahan cepat terhadap konfigurasi yang dicadangkan, sokongan penawaran harga kepada pelanggan, dan demonstrasi penggunaan alat tersebut. Namun, kalkulator ini tidak sesuai untuk reka bentuk kejuruteraan akhir. Jika projek tersebut memerlukan pengesahan yang formal, hantarlah data tersebut kepada pasukan kejuruteraan kami untuk pemeriksaan yang lebih terperinci.

Mulakan dengan kalkulator tersebut; jika konfigurasinya perlu diperbaiki, gunakan kalkulator saiz bateri dan kalkulator autonomi tenaga suria untuk menentukan komponen mana yang perlu diubah. Untuk sistem lengkap yang menggunakan model-model yang sama, lihat barisan produk lampu jalan suria all-in-one kami.

Apa yang tidak dibincangkan dalam halaman ini

Halaman ini menjelaskan cara kerja kalkulator penggunaan tenaga dan batasan-batasannya. Ia tidak membincangkan reka bentuk pencahayaan fotometrik (tingkat kecerahan dan susun atur lampu), reka bentuk struktur atau asas, atau pemodelan meteorologi peringkat PVsyst – semua ini merupakan alat yang berbeza dan termasuk dalam bidang disiplin yang berbeza pula. Untuk reka bentuk pencahayaan, mulakan dengan alat reka bentuk pencahayaan kami.