Uitleg van de piekzonnietijden voor het bepalen van de grootte van zonnepanelen voor straatlampen

Waarom PSH, en niet de daglichturen, bepalend zijn voor het ontwerp

Op twee verschillende locaties kan hetzelfde aantal daglichturen zijn, maar de PSH kan toch met 40% verschillen. De factoren die de PSH bepalen zijn:

Breedtegraad: Naarmate je dichter bij de equator bent, is de hoeveelheid zonlicht (PSH – Peak Solar Hours) per jaar groter. Klimaat: Constante wolkenlagen hebben een negatieve invloed op de opname van zonlicht; gebieden in woestijnen en semi-aride gebieden zijn hierdoor gunstiger. Seizoen: In de meeste regio’s varieert de hoeveelheid zonlicht tussen de zomer en de winter met 30–50%. Het minimale zonlicht in de winter is bepalend voor de energieopname, niet de gemiddelde hoeveelheid per jaar. Hoogte: Op grotere hoogten is de atmosfeer dunner, waardoor er meer zonlicht wordt opgenomen bij dezelfde hoek van de zon. Schaduw: Bomen, gebouwen en zelfs de paal van de zonnepanelen kunnen de tijd tussen 10.00 en 16.00 uur beperken – de tijd waarin de meeste energie wordt opgenomen.

De formule voor de jaarlijke energieopname (met een correctie): De standaardschatting uit leerboeken luidt: Energie (kWh/jaar) = PSH × Wattage van het paneel × 365 × Systeemefficiëntie

Worked example (met correctie): Een zonnepanel van 100 W met 5 PSH en een systeemefficiëntie van 0.85 levert: 5 × 100 W × 365 × 0,85 = 155.125 kWh per jaar . (The original version of this page showed 155.375 kWh; this is an arithmetic error; 155.1 kWh is the correct figure.)

De onderdelenkeuzegidsen worden hierovergeslagen. De factor 0,85 is alleen van toepassing op ladingen die zijn verbonden aan een energienet of rechtstreeks worden aangesloten op een bron van stroom. Straatlampen die op batterijen werken maken gebruik van een andere berekening. Tussen het zonnepaneel en de LED-lamp zitten een stroomregelaar, een batterij, een LED-driver en kabels – allemaal hebben ze invloed op de energieefficiëntie. Bij het bepalen van de vereiste afmetingen van de componenten voor een project wordt de efficiency van het zonnepaneel ten opzichte van de lamp gebruikt; deze efficiency is sterk lager dan 0,85. De precieze waarde van deze factor hangt af van de specificaties van de gebruikte onderdelen. Beschouw de uitkomst van de formule als een bovenste grens en bereken vervolgens de werkelijke efficiëntie op basis van uw eigen systeemarchitectuur.

Typische PSH-waarden per regio

De tabel hieronder bevat dezelfde referentiegegevens als op de originele pagina: jaarkansen (gemiddelden), waarbij de rechterkolom de ideale opbrengst per kWp (kilowatt-peak, de nominale output van het zonnepaneel onder standaardtestomstandigheden) aangeeft, nog voor eventuele systeemverliezen.

Er zijn twee belangrijke waarschuwingen bij deze tabel:

1. De gemiddelden verbergen grote verschillen tussen verschillende locaties binnen een regio – een locatie aan de kust en een locatie in de woestijn (300 km uit elkaar) kunnen totaal verschillende zonuren per dag hebben.
2. De opbrengstgegevens in de tabel geven de ideale DC-opbrengst aan; dit is echter niet wat een batteriesysteem daadwerkelijk opslaat. Voor het bepalen van de autonoomie van het systeem moet u de zonuren in de wintermaanden gebruiken, en niet de gemiddelde waarde per jaar.

Als u geen specifieke gegevens over de locatie hebt, kunt u onze solarenergieopbrengtencalculator gebruiken; hier kunt u zelf de afwerking van de berekeningen aanpassen.

Regels voor de plaatsing van zonnepanelen op de locatie

De plaatsing van zonnepanelen is belangrijk voor de optimale opbrengst. Hier zijn enkele belangrijke regels:

• Orientatie: Op het noordelijk halfrond wijst ‘echt zuid’ richting de pool, op het zuidelijk halfrond richting de pool. Een fout van 15° heeft weinig invloed; een fout van 90° (waardoor de panelen de hele dag naar oost of westen zijn gericht) heeft veel meer gevolgen dan de meeste mensen verwachten.
• Kanteling: Pas de kanteling van de zonnepanelen aan op de lokale breedtegraad. Op vaste, geïntegreerde monturen is de kanteling al vanaf de fabriek ingesteld; controleer deze nogmaals voordat je de panelen bestelt, aangezien een montuur dat is aangepast voor een bepaalde kanteling (bijv. 30°) slecht werkt op een andere breedtegraad (bijv. 50°).
• Beoordeling van de schaduwwerking voordat je de fundering begint: Bezoek de locatie om 10.00 uur en 15.00 uur op de kortste dag van het jaar. Een dergelijke controle van 20 minuten voorkomt dat de panelen worden beschadigd door schaduw. Een boom die op het moment van installatie nog klein was, kan op de vijfde dag al volwassen zijn en de zonnestraling blokkeren. We gaan uitgebreid in op de invloed van schaduw op zonnepanelen in [‘How Shade Affects Solar Panels’].

Wat deze pagina niet behandelt:

Op deze pagina wordt PSH (Power Supply Head) gedefinieerd en wordt de berekening van de afmetingen uitgelegd. Er wordt geen aandacht besteed aan de invloed van de paneltemperatuur, de berekening van de batterienuitduring of de uitstoot van software voor lichtontwerp. Voor een volledig fotometrisch en autonoom modeleringssysteem, kunt u onze lichtsimulatieservice gebruiken of ons de coördinaten van de locatie sturen; wij voeren vervolgens een rendementsonderzoek uit met u.