Komponenty systemu oświetlenia na bazie energii słonecznej: panel słoneczny, kontroler, akumulator, lampa

Cztery kluczowe elementy:

Panel słoneczny

Panele słoneczne stanowią źródło energii, a ich moc, wielkość oraz ilość są ustalane na podstawie dwóch czynników: wymagań obciążenia oświetleniowego oraz ilości światła słonecznego dostępnej w lokalnym obszarze. W północnych regionach, gdzie kąt padania słońca jest niski przez większość roku, zwykle konieczne jest użycie paneli o większej mocy lub dodatkowych paneli, aby uzyskać wymagany poziom energii. Jedno z często ignorowanych zasad montażu: gdy panele są połączone w seriach lub paralele (zwłaszcza w przypadku instalacji na dachach), należy używać paneli o jednolitej wielkości. Użycie paneli różnych wielkości może powodować problemy z działaniem całego systemu, ponieważ wydajność całego zestawu będzie zależna od naj słabszego elementu.

Kontroler

Kontroler zarządza wszystkim procesem między panelami a akumulatorem: efektywnie i stabilnie ładowa akumulator oraz kontroluje proces wydawania energii z akumulatora do lamp. Funkcje ochronne kontrolera (zapobiegające nadmiernemu ładowaniu i rozładowaniu) przedłużają żywotność akumulatora i lampy, a także gwarantują, że system słoneczny będzie funkcjonować bez uszkodzeń zarówno w pogodzie z chmurami, jak i w okresach intensywnego korzystania z energii.

Zasada dopasowania: parametry napięcia i prądu kontrolera muszą odpowiadać parametrom napięcia i prądu systemu paneli słonecznych; wybór kontrolera zmienia się w zależności od liczby paneli i obciążenia lamp. Nasz kalkulator do wyboru odpowiedniego kontrolera wykona te obliczenia; używaj go zamiast opierania się wyłącznie na informacjach o mocy paneli.

Bateria

Bateria magazynuje energię uzyskaną w ciągu dnia i zasila lampy w nocy lub w momencie, gdy ilość światła słonecznego jest niewystarczająca. Pojemność baterii bezpośrednio wpływa na czas trwania oświetlenia – jej wielkość należy ustalić na podstawie potrzeb energetycznych w ciągu nocy, a nie na podstawie maksymalnej mocy paneli. Materiał baterii ma wpływ na jej zachowanie w zależności od temperatury otoczenia: baterie z związkami ołowiu-kwasu i litu działają inaczej w różnych warunkach termicznych, a każdy typ ma inny okres życia. Warto sprawdzić te informacje przed dokonaniem zakupu, a nie po pierwszej zimie.

Lampa

Lampa przekształca energię zgromadzoną w światło, a wybór odpowiedniej lampy jest kluczowym elementem decydującym o jakości oświetlenia. Warto uwzględnić takie parametry, jak efektywność świetlna (iluminancja w lumensach na watt), indeks odwzorowania koloru (CRI – jak wiernie lampa odwzorowuje kolory) oraz rozkład światła. Niestety, nieprawidłowo wybrana lampa może powodować problemy – soczewka z zbyt szerokim zasięgiem oświetlenia może rzucać światło przez okna domów lub na sąsiednie tereny, a żadne przygotowanie lampy (np. regulacja jasności) nie poprawi tej sytuacji. Lampa musi odpowiadać wymaganiom konkretnego obszaru: na przykład lampy z czujnikiem ruchu są przeznaczone do ścieżek z nieregularnym ruchem, a lampy z stałą intensywnością światła do obszarów używanych w ciągu dnia.

Akcesoria, które uzupełniają funkcje lampy

Uchwyty montażowe

Paniele lamp montuje się na dachach, ścianach, podłożu lub na słupach. Każdy typ montażu ma swoje specjalne wymagania i możliwe problemy związane z działaniem lampy.

Podpory na dachu muszą pasować do konstrukcji dachu i zapewniać dobrą izolację przed wodą – uszkodzona podpora może kosztować więcej niż sam panel. Podpory na ścianie muszą być mocno przymocowane do ściany; podpora, która się luźni pod wpływem wiatru, może przyciągnąć panel ze sobą. Podpory na podłożu muszą zachowywać stabilność nawet w trudnych warunkach pogodowych, wliczając podniesienie paneli pod wpływem wiatru. Podpory na słupach lamp muszą odpowiadać wymaganiom słupów i utrzymywać panel pod najlepszym kątem, uwzględniając szerokość geograficzną obszaru.

Przewody i ich rozstawy

Wymagania dotyczące przewodów zależą od napięcia i prądu w systemie – przewody zbyt cieniutkie stanowią ryzyko pożarowe i powodują straty energii. Izolacja jest elementem bezpieczeństwa, nie czymś dodatkowym. Gdy komponenty znajdują się w dużych odległościach od siebie, rozstawy przewodów nie wpływają negatywnie na ich funkcjonowanie, ale mogą być uciążliwe pod względem ekonomicznym: zgodnie z zasadami projektowania spad napięcia na linii zasilania powinien być nie większy niż 3%. Zwiększenie przekroju przewodu o jedno calo może być tańsze niż koszty energii wydanych w ciągu pięciu lat.

Trzy najczęściej występujące błędy w projektowaniu interfejsów

1. Nieszczęśliwe połączenie napięcia pomiędzy panelami a kontrolerem: Panel o napięciu 24 V jest podłączony do kontrolera o napięciu 12 V, lub akumulator typu litu jest używany wraz z systemem ładowania typu żelazo-woda. System „pracuje” dopóki nie dojdzie do problemów, a zwykle pierwszy ucierpi kontroler.
2. Zbyt cieniutki kabel na długich odcinkach instalacji: Instalacja wygląda schludnie, ale światło jest słabe; nikt nie sprawdza napięcia na terminalach lampy. Konieczne jest dokonanie pomiarów.
3. Obiektyw lampy skierowany w stronę okien: Lampa jest poprawnie zamontowana, ale sąsied nie jest zadowolony z jej działania. Problem należy naprawić poprzez lepszą rozdzielczość światła, a nie poprzez użycie ekranu ochronnego.

Co na tej stronie nie jest opisane:

Na tej stronie opisane są komponenty i akcesoria małego systemu oświetlenia niezależnego od sieci elektrycznej. Nie dotyczy się instalacji połączonych do sieci, dużych elektrowni słonecznych, ani projektowania kompletnych systemów oświetlenia ulicznego od początku – do tego celu skorzystaj z naszego kalkulatora do wyboru odpowiedniego kontrolera lub sprawdź naszą linię produktów lamp ulicznych z integracją solarną, w których decyzje dotyczące rozwiązywania problemów związanych z rozdzielczością światła zostały już podjęte na etapie produkcji w fabryce.