Компоненты системы
- Солнечная панель: обычно с монокристаллическими элементами; обеспечивает более высокую выработку с единицы площади. Панель ориентируют на юг под правильным углом.
- Аккумулятор: в современных системах применяется LiFePO4 (литий-железо-фосфатный); он выделяется длительным циклическим ресурсом, стойкостью к высоким температурам и безопасным химическим составом.
- Контроллер заряда: контроллер типа MPPT отбирает от панели максимальную мощность и защищает аккумулятор от перезаряда и глубокого разряда.
- Светодиодный светильник: высокоэффективные светодиоды дают высокий световой поток при малом энергопотреблении; программируемое снижение яркости (диммирование) в течение ночи экономит энергию.
- Опора и кронштейн: рассчитываются на вес панели и ветровую нагрузку; панель может быть встроена в корпус или установлена на кронштейне.
Цикл «день — ночь»
Днём панель передаёт выработанную энергию через контроллер в аккумулятор. С наступлением темноты система по падению напряжения на панели автоматически включает светильник; утром он так же выключается. После полуночи, когда движение стихает, яркость снижается для экономии заряда аккумулятора; в моделях с датчиком движения при приближении человека свет вновь выходит на полную мощность.
Сколько ночей светит? Понятие автономности
Автономность — это количество ночей, в течение которых аккумулятор может обеспечивать работу системы без солнечной подзарядки. С учётом пасмурных и облачных дней системы обычно рассчитывают на 2–3 ночи автономной работы. Зимой день короче, а ночь длиннее, поэтому расчёт выполняют по наихудшему месяцу.
Упрощённый расчёт
Приведённый ниже расчёт носит ориентировочный характер; в реальном проекте совместно учитываются данные об инсоляции, угол наклона панели и затенение.
| Этап | Формула | Пример (светильник 30 W) |
|---|---|---|
| Потребление за ночь | Мощность × часы работы (с учётом диммирования) | 30 W × 12 ч × в среднем 60 % = 216 Wh |
| Ёмкость аккумулятора | Потребление за ночь × автономность ÷ доля используемой ёмкости | 216 Wh × 3 ночи ÷ 0,9 = около 720 Wh |
| Мощность панели | Потребление за ночь ÷ (часы инсоляции × КПД системы) | 216 Wh ÷ (3 ч × 0,75) = около 100 W |
Преимущества и на что обратить внимание
- Не требуются земляные работы, кабельная канализация и подключение к сети; монтаж выполняется быстро, счетов за электроэнергию нет.
- Не зависит от отключений электросети; идеально подходит для парков, сельских дорог, побережий и кампусов.
- Панель не должна находиться в тени в течение дня; тень от деревьев и зданий снижает выработку.
- На главных дорогах с интенсивным движением, где требуется высокий уровень освещённости, более целесообразными могут быть системы с питанием от сети.
Обслуживание
Очистка поверхности панели от пыли и грязи сохраняет её эффективность; в пыльных районах рекомендуется проводить очистку несколько раз в год. Аккумуляторы LiFePO4 отличаются долгим сроком службы, а по его окончании заменяется только аккумулятор; опора и светильник продолжают эксплуатироваться.
Калькулятор проекта Бесплатно
Рассчитайте прямо сейчас, сколько опор нужно для вашего проекта.