Componenten van een zonnelijk verlichtingssysteem: panel, controller, accu, lamp

De vier essentiële onderdelen

Zonnepanel

De zonnepanelen vormen de bron van energie, en de kracht, grootte en hoeveelheid energie die worden opgewekt worden bepaald door twee factoren: de energiebehoef van de verlichting en de hoeveelheid zonlicht die beschikbaar is in de regio. In noordelijke gebieden, waar de zon gedurende het grootste deel van het jaar laag staat, zijn meestal zonnepanelen met een hogere wattage of extra panelen nodig om dezelfde energieopbrengst te bereiken. Een belangrijk regel dat vaak wordt vergeten: wanneer de zonnepanelen in serie of parallel worden verbonden – vooral op daken – moet er gebruik worden gemaakt van panelen van dezelfde grootte. Als panelen van verschillende grootten worden gebruikt, werkt het geheel niet optimaal; de prestaties zijn bepaald door het zwakste paneel.

Controller

De controller regelt al het proces tussen de zonnepanelen en de accu: hij laadt de accu efficiënt en stabiel op en beheert de stroomafvoer van de accu naar de lichtarmatuur. De beschermingsfuncties van de controller (tegen overladen en ontladen) verlengen de levensduur van zowel de accu als de lichtarmatuur. Daardoor kan het zonnesysteem ook een week met wolken of een week met veel gebruik (bijvoorbeeld bij feesten) onbeschadigd overleven.

Regel voor het kiezen van een controller: De spanning- en stroomparameters van de controller moeten overeenkomen met de spanning en stroom van het panelensysteem. De keuze voor de controller verandert afhankelijk van het aantal panelen en de belasting op de lichtarmatuur. Onze controller-sizer berekent deze waarden automatisch; gebruik deze tool in plaats van alleen de wattage-aangaven van de panelen te vergelijken.

Batterij De batterij slaat de energie van de dag op en voorziet de lichtarmatuur ’s nachts of wanneer er niet genoeg zonlicht is van stroom. De capaciteit van de batterij bepaalt rechtstreeks de brandtijd van de lichtarmatuur. Bepaal de grootte van de batterij op basis van de dagelijkse energiebehoef, niet op basis van de maximale vermogen van het paneel. Het type batteriemateriaal bepaalt het gedrag van de batterij bij verschillende omgevingstemperaturen; zowel lead-acid-batterijen als lithium-batterijen werken op verschillende manieren en hebben ook een verschillende levensduur. Beide aspecten moeten al worden vastgesteld voordat je de lichtarmatuur koopt, niet pas na de eerste winter.

Lichtarmatuur

De lamp omzet de opgeslagen energie in licht. De keuze van de lamp is afhankelijk van factoren als de lichtefficiëntie (lumen per watt), de kleurweergave (CRI: hoe nauwkeurig de kleuren worden weergegeven) en de lichtverdeling. De lichtverdeling is vaak een belangrijk punt: een lens met een te brede lichtbundel kan licht naar ramen of andere objecten buiten werpen, en geen enkele dimmer kan dit probleem verhelpen als de lens verkeerd is gekozen. Pas de lamp dus goed aan de specifieke omstandigheden van de ruimte aan – bijvoorbeeld een bewegingsgevoelige lamp voor een pad met intermittent verkeer, of een constante lichtbron voor continue gebruik.

De accessoires die het geheel completeren

Montagebeugels

De panelen kunnen worden gemonteerd op daken, muren, de grond of lampenpalen. Ieder montagemogelijkheid heeft echter zijn eigen risico’s of foutgevallen (‘failure modes’).

Dakmonturen moeten passen bij de dakstructuur en de waterdichtheid goed verzorgen; een lekende montuur is duurder dan het paneel zelf. Muurmonturen moeten stevig aan de muur bevestigd zijn; een montuur dat in de wind loskomt, trekt het paneel mee. Grondmonturen moeten stabiel zijn onder harde weersomstandigheden, inclusief het windkrachtige effect aan de randen van de panelen. Lampmonturen moeten overeenkomen met de specificaties van de lampenpaal en het paneel op de beste hoek positioneren, afhankelijk van de breedtegraad van de locatie.

Kabels en verlengingslopen

De specificaties van de kabels worden bepaald door de spanning en stroom van het systeem; te dunne kabels vormen een brandgevaar en zorgen tevens voor energieverlies. De isolatieprestaties zijn van belang voor de veiligheid. Als de componenten ver uit elkaar liggen, zijn verlengingslopen elektrisch gezien acceptabel, maar ze zijn niet altijd praktisch in gebruik. Als richtlijn geldt dat de spanningsdaling op DC-verlengingslopen op ongeveer 3% of minder moet blijven; alles wat daarboven is, is energie die de accu heeft opgebruikt, maar die de lamp nooit gebruikt. Op lange verbindingen tussen paneel en controller is het goedkoper om de kabel een grotere diameter te geven, omdat dit de energiebesparing over een periode van vijf jaar overtreft.

De drie meest voorkomende fouten bij het gebruik van interfaces

1. Onverenigde spanningen tussen componenten: Een zonnepaneel met een spanning van 24 V wordt gebruikt in combinatie met een controller met een spanning van 12 V, of een lithiumaccuurtje wordt gebruikt in een laadprofiel voor lead-acid-batterijen. Het systeem ‘werkt’ tot het op een gegeven moment niet meer werkt, en meestal is de controller de oorzaak hiervan.
2. Te dunne kabels voor lange afstanden: De installatie ziet er netjes uit, maar de lichtarmatuur geeft weinig licht af. Er wordt echter geen controle uitgevoerd op de spanning aan de aansluitingen van de lichtarmatuur. Dat zou wel moeten worden gedaan.
3. Lens gericht op ramen: De lichtarmatuur is correct geïnstalleerd, maar de buren kunnen last hebben van het licht. Het probleem kan worden verholpen door de lichtverdeling te verbeteren, in plaats van een beschermingslaag te gebruiken.

Wat deze pagina niet behandelt:

Deze pagina gaat over de onderdelen en accessoires van een klein, onafhankelijk lichtsysteem (off-grid). Ze behandelt geen systemen die zijn verbonden aan het elektriciteitsnetwerk, grote zonneparken, noch de specificatie van een compleet straatlichtsysteem vanaf nul. Voor dit soort informatie kunt u onze controller-sizing-calculator gebruiken of onze all-in-one-zonnestraatlichtlijn bekijken; hier zijn de vereiste afwegingen al in de fabriek gemaakt.