open-solar-design

Solljusturn – Autonomi under regniga dagar

 -- Energinämnena, uttryckta ärligt





Solljusturn – Autonomi under regniga dagar: Energinämnena, uttryckta ärligt

Solenergi torn elförsörjning

Kort svar: Vår standardturn räcker i princip för 7 nätter enligt de angivna data på etiketten, men med tanke på hur lågt de gelbatterierna faktiskt kan laddas ner, bör man planera på 3–4 nätter. Under en 12-timmars vinternatt räcker energin för cirka 3 nätter. Skillnaden mellan dessa två siffror är oftast orsaken till besvikelse hos köpare. Här finns den fullständiga uppgiften, med alla antaganden redan angivna.

Referenskonfigurationen

KomponentStandardspecifikationerRoll
Solpaneler3 × 440 W monokristallinaEnergiförsörjning
Batterier6 × 12 V 200 Ah gelbatterierLagring av energi
Lampskafter4 × 50 W LEDLyskällor

Energiförsörjningen

Tre solpaneler med var och en 440 W ger totalt 1 320 Wp (watt-per hour). Vid i genomsnitt 4 timmar med maximal solintensitet per dag blir den energi som samlas in: 1,32 kW × 4 h ≈ 5,3 kWh per dag

Siffran angivs innan eventuella förluster. Effekter som förbrukning i kontrollern, ledningsresistans samt omvandling av energi minskar vanligtvis energinivån med 10–20 procent. Därför bör man betrakta cirka 4,3–4,8 kWh som den realistiska dagliga energiförbrukningen i en klimatzon med 4–5 PSH (Power Seasonal Hours). Platser i södern, där PSH-värdena ligger på 4–5, ligger i det övre spektrumet; vinter i norr, där PSH-värdena ligger på 3–4, ligger i det nedre spektrumet.

Lagringsaspekten

En 12 V 200 Ah-gelbatteri lagrar 12 V × 200 Ah = 2,4 kWh. Sex sådana batterier ger totalt 14,4 kWh.

Här kommer den ärliga delen: Gel-batterier levererar sin angivna cykellivslängd vid cirka 50 procent nedladdning (DoD – den del av kapaciteten som används per cykel). Om batterierna dras till tomma, minskar deras cykellivslängd kraftigt. Det användbara reservenergivärdet är därför närmare: 14,4 kWh × 50% ≈ 7 kWh användbart energivärde

Lastaspekten

Fyra 50 W LED-lampor som är igång 10 timmar per natt förbrukar 4 × 50 W × 10 h = 2 kWh per natt. Om dragen på vinternätterna förlängs till 12 timmar blir förbrukningen 2,4 kWh per natt.

Svar på frågan om autonomi – ärligt talat

Med noll solenergiinmatning blir det användbara lagringskapaciteten dividerat med den nattliga lasten:

– 7 kWh ÷ 2 kWh = cirka 3,5 nätter vid 10-timmars drift – 7 kWh ÷ 2,4 kWh = cirka 3 nätter vid 12-timmars drift under vinterförhållanden

Den ursprungliga versionen av denna sida angav 7 dagar i södern och 6 dagar i norr. Dessa siffror beräknas genom att dela den totala energikapaciteten (14,4 kWh) med den nattliga energiförbrukningen, vilket antar att batterierna töms helt och aldrig laddas upp under driften. På papperet är detta enkelt matematik – i praktiken leder detta dock till att batterierna blir outof funktion. De regionala variationerna i soltimmarna påverkar hur snabbt tornet laddas upp mellan regnperioder. Dessa variationer förändrar dock inte den autonomiteten som bestäms av batteriets kapacitet.

När vi ändrar specifikationerna:

  1. Krav på 5 eller fler på varandra följande mörka nätter → Batteribanken måste förstärkas eller bytas mot litiumbatterier, eftersom dessa har en högre användbar kapacitet och gör att samma batteribank räcker längre.
  2. 24-timmars drift → Energiförbrukningen ökar till cirka 4,8 kWh per natt; inget bly-syraförbrukningsbaserat torn i denna klass klarar av mer än två nätter, än mindre fem. Det krävs därför en hybridlösning med generator som reservkälla.
  3. Kalla områden → Gelbatterier har lägre kapacitet vid låga temperaturer; i sådana fall bör man använda en lägre uppskattning av den användbara reservkapaciteten istället för den angivna nominella kapaciteten.

Vad denna sida inte täcker

Denna sida behandlar solcellsljusstavar med fast konfiguration. Den täcker inte ljusstavar monterade på lastbilar, varianter med litiumbatterier eller portabla enheter som är anslutna till elnät – dessa följer andra regler. För att beräkna hur solcellsljusstavar ska anpassas till ditt eget område med avseende på solintensitet under topptider samt krav på autonomi, använd vår solautonomikberäknare och energibalansverktyg. För fastmonterade solcellsljusstavar, se vår serie all-in-one-solcellsljusstavar för gator.