Batterijen voor zonnische verlichtingssystemen: wat ‘het beste’ eigenlijk betekent

Wat de batterij doet in een zonnische verlichtingssysteem

Een zonnepaneel omzet zonlicht in gelijkstroom (DC) door de fotovoltaïsche werking. De productie van elektriciteit stopt bij zonsondergang en neemt af wanneer het bewolkt is; dus het paneel alleen kan de lichtarmatuur niet na zonsondergang voeden. De batterij vult deze lacune op: de overtollige energie die overdag wordt opgewonnen, wordt opgeslagen en ‘s nachts door de controller naar de LED-verlichting gestuurd.

Een batterij produceert zelf geen energie, en geen enkele hoeveelheid opslag kan een onvoldoende grote zonnepanel compenseren. Wanneer een distributeur een klacht indient over een te korte werktijd van de lichtarmatuur, controleren we eerst het zonnepaneel en de energiebehoef van de armatuur, voordat we de batterij openmaken.

De vier factoren die bepalen welke accu wordt gebruikt

1. Chemische samenstelling: Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4) is onze standaardkeuze voor commerciële toepassingen. Deze accu’s kunnen een deelontlading verdragen, behouden het meeste van hun capaciteit in een breed temperatuurbereik en vereisen geen onderhoud. Lead-acid-accu’s zijn goedkoper in het begin, maar verliezen snel hun bruikbare capaciteit wanneer ze vaak tot de volledige ontlading worden gebruikt en presteren slechter in koude omstandigheden.
2. Autonomie (het aantal dagen dat de accu onafhankelijk kan werken): Voor gebruik in openbare ruimtes en op wegen raden we een autonomie van 3 tot 5 dagen aan; in gevallen met stabiele, hoge lichtintensiteit is zelfs een autonomie van 2 dagen mogelijk.
3. Temperatuurbereik: Koude temperaturen beïnvloeden de bruikbare capaciteit van alle accutypen; lithium-accu’s vertonen echter minder negatieve gevolgen dan lead-acid-accu’s. Een accu die op kamertemperatuur wordt gemeten, is niet dezelfde als een accu die in januari in koude omstandigheden wordt gebruikt.
4. Levensduur (het aantal keer dat de accu kan worden opgeladen en ontladen): Industriële gegevens wijzen voor LiFePO4-accu’s in deze klasse een levensduur van 2.000 tot 4.000 cyclussen op bij een ontlading van 80%. Vertrouw geen cijfers van leveranciers blind; vraag altijd om details over de onderliggende testomstandigheden.

Het BMS is een onderdeel van de accu, geen accessoire

Moderne accupakketten worden geleverd met een batteriemanagementsysteem (BMS), en wij beschouwen dit systeem als een essentieel onderdeel van de accu, in plaats van een extra optie. Het BMS houdt de verschillende accucellen tijdens het opladen in balans, beschermt de accu tegen overontlading door de stroomtoevoer te stoppen voordat de accupakket schade oploopt, en zorgt voor een efficiënte stroomverdeling. Ditzelfde principe wordt ook gebruikt in onze gids voor het beheersen van energieverbruik. Samen met de controller rapporteert het BMS in real time de ladingstoestand van de accu; dit maakt het mogelijk om de accupakket op afstand te monitoren, waardoor het niet alleen esthetisch nuttig is, maar ook praktisch.

Wat je wel en niet kunt bereiken met een opslagoplossing

Een opslagoplossing in een off-grid-solarverlichtingssysteem zorgt voor drie belangrijke voordelen: een langere werktijd na zonsondergang, een continuere verlichting op bewolkte dagen en onafhankelijkheid van het elektriciteitsnet. Tijdens een stroomstoring houdt een volledig opgeladen accupakket de verlichting aan – wat op het eerste gezicht eenvoudig klinkt, maar kan zeer belangrijk zijn als de enige beschikbare verlichting is verbonden aan het elektriciteitsnet.

Welke opslagmogelijkheden kun je niet kopen? Een kleiner zonnepaneel of een lagere energiekost voor een locatie die is verbonden aan het elektriciteitsnet. Een zonnelicht voor straten werkt echter onafhankelijk van het net (off-grid), dus de accu dient niet alleen als opslagruimte voor energie die op piektijden wordt geproduceerd. Het meest voorkomende foutje bij het opstellen van off-grid-solarinstallaties is het combineren van een grote accu met een te klein zonnepaneel; dit leidt tot chronisch onvolledig opladen van de accu in de winter.

Zoals eerlijk gezegd: volgens de Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA) veroorzaakt zonneenergie geen luchtkwaliteitsproblemen of uitstoot van broeikassen tijdens het gebruik. Veel overheden bieden ook subsidies voor installaties waarbij zonneenergie gecombineerd wordt met opslagmogelijkheden, waardoor de initiële kosten lager uitvallen. Hoewel deze factoren de technische vereisten niet veranderen, moet de accu nog steeds voldoen aan de vereisten voor de autonomie (de tijd dat het systeem onafhankelijk van het net kan werken).

Het kiezen van de juiste accu voor je project

• Municipale en straatverlichting: LiFePO4-batterijen – autonoomie van 3 tot 5 dagen, aangepast aan de dimmingscurve van de lichtarmatuur.
• Tropische gebieden met hoge lichtintensiteit: dezelfde chemische samenstelling; autonoomie van 2 dagen (net zoals bij de vloerverlichting).
• Koude klimaten: LiFePO4-batterijen met bescherming tegen laagtemperatuur-opladen. We raden geen lead-acid-batterijen aan voor gebieden waar de temperaturen regelmatig onder nul komen.
• Budgettaire renovaties: Lead-acid-batterijen zijn alleen acceptabel wanneer de vervanging van de lichtarmatuur goedkoop is en de vereiste autonoomie laag is.

Bepaal de grootte van de batterij op basis van uw eigen energiebehoef, in plaats van de wattage op de technische specificaties te volgen. Onze calculator voor de juiste batterijgrootte helpt u bij de berekening van de autonoomie. Als u dit liever aan ons overlaat, stuur ons dan uw fotometrische gegevens en vereisten voor de autonoomie. Onze all-in-one-zonnepanelen voor straatverlichting worden geleverd met een batterij, een BMS (Battery Management System) en een dimmingscurve die op elkaar zijn aangepast; dit is de enige manier om te voorkomen dat deze onderdelen niet met elkaar in conflict raken.

Wat deze pagina niet behandelt:

(De inhoud van deze pagina wordt niet verder uitgebreid; de bovenstaande tekst bevat al alle belangrijke informatie.)

Deze pagina gaat over de keuze van batterijen voor standalone-solarverlichtingssystemen. Het gaat hier niet om het opslaan van energie in het elektriciteitsnetwerk, het beperken van het energieverbruik op piektijden (‘peak shaving’) of het gebruik van Powerwall-batterijen voor het opslaan van energie thuis; voor deze onderwerpen gelden andere regels. Voor informatie over het opladen van de batterijen, kijk je bij MPPT vs PWM-controllers. Over het managen van het energieverbruik wanneer de zon is ondergegaan, zie je bij power consumption control.