Výpočet baterie a panelu solárního silničního svítidla: energie a rezervní kapacita
Autonomii solární soustavy určuje energetická bilance, nikoli vzhled panelu. Nejprve definujte noční spotřebu a stmívací program, poté prozkoumejte výrobu v nejméně příznivém období místa instalace. Příklad 50 W a 12 V odlišuje dobu svícení od ekvivalentní doby při plném příkonu. Výpočet je výukový; nezaručuje autonomii na každém českém místě a nenahrazuje technický list baterie při výběru.
Noční energie a rezerva baterie
- Potřebnou využitelnou kapacitu baterie vypočítejte převodem nočního programu na hodiny plného příkonu.
Příklad plánuje čtyři noci včetně noci před třemi dny nedostatečné výroby. Od 19.00 do 23.00 se používají 4 hodiny na 100 %, od 23.00 do 06.00 dalších 7 hodin na 50 %, tedy 25 W. Celkový jedenáctihodinový program odpovídá 4 + 7 × 0,5 = 7,5 hodiny plného příkonu a 375 Wh za noc.
Energetický výpočet bez zaokrouhlení: 50 W × 7,5 hodiny × 4 noci = 1 500 Wh; 1 500 Wh ÷ 12 V = 125 Ah. Při použití zaokrouhlených 4,17 A × 30 hodin vyjde 125,1 Ah; rozdíl je pouze zaokrouhlením.
Podíl 15–25 % uvedený ve zdroji pro ztráty kabelů, regulátoru a zdroje ověřte podle skutečné soustavy. Povolenou hloubku vybití určuje baterie a regulátor. 125 Ah je tedy ideální využitelná potřeba při jmenovitých 12 V, nikoli přesná jmenovitá kapacita kupované baterie.
Solární výroba a omezení prvního odhadu
- Výpočet výkonu fotovoltaického panelu
Příklad předpokládá denně 6 ekvivalentních hodin špičkového slunečního svitu; skutečná hodnota závisí na ročním období a místě. Noční program LED 50 W trvá 11 hodin, ale odpovídá 7,5 hodiny při plném příkonu. Odhad panelu vychází z těchto dvou předpokladů a energetické bilance.
Původní výpočet směšoval hodnotu panelu 17,4 V s baterií 12 V. Nelze z něj vyvodit jistou dostatečnost panelu 120 W; nebylo vypočteno ani dobití po dnech bez slunce. S příkladovou rezervou 20 % vychází 50 W × 7,5 hodiny × 1,20 = 450 Wh. Bez dalších korekcí skutečné výroby a ztrát je 450 Wh ÷ 6 hodin = 75 W pouze počáteční výpočet.
Při konečné volbě společně ověřte potřebu dobití, ztráty soustavy a požadovanou autonomii.
- Nejprve vypočítejte ideální proud příkladu.
U svítidla 50 W napájeného baterií 12 V lze ideální proud vypočítat jako 50 ÷ 12 ≈ 4,17 A.
Použijte nejméně příznivé období místa instalace
Požadujte, aby výpočet vedle hodin osvětlení uváděl místo a období zvolené pro výrobu. Roční průměr sám nevysvětluje energii v období požadované autonomie. Tento předpoklad uchovejte se záznamem dimenzování.
Samostatně ověřte výrobu panelu potřebnou pro běžnou noc a způsob doplnění energie využité během nepříznivých dní. Podmínky dostatečné pro každodenní spotřebu nemusí stačit k dobití baterie v požadované době. V nabídce uchovejte oba výpočty.
Údaje potřebné k dokončení výpočtu
Zaznamenejte skutečný příkon svítidla, délku každé noční úrovně stmívání, požadovaný počet rezervních nocí a místo instalace. Potřebné jsou také jmenovité napětí baterie, využitelná kapacita, teplotní limity a podmínky nabíjení i vybíjení. Vedle výkonu panelu uveďte typ regulátoru, kabelové ztráty, zastínění a požadovanou dobu opětovného nabití.
Měsíční solární údaje pro české místo čtěte společně s místním zastíněním
Pro českou lokalitu lze jako výchozí podklad použít měsíční údaje PVGIS Evropské komise. Původní článek odkazuje na GEPA tureckého ministerstva energetiky, který se týká Turecka. Hodnota mapy však nereprezentuje stín budovy nebo stromu vedle sloupu. Na místě prozkoumejte orientaci a sklon panelu, sezónní stín a znečištění; místo ročního průměru vycházejte z období nízké výroby, které musí návrh zvládnout.
Od štítku baterie přejděte k využitelné energii
Jmenovité Wh nejsou energií dostupnou svítidlu za všech podmínek. Využitelný podíl ovlivňuje povolená hloubka vybití, teplota, stárnutí, mez odpojení regulátoru a ztráty soustavy. Od dodavatele proto místo samotné kapacity Ah požadujte užitečnou energii a výpočet autonomie za stanovených podmínek; baterie s různým napětím neporovnávejte přímo podle Ah.
Nabídku neposuzujte pouze podle reklamních Ah nebo wattů panelu. Společně potřebujete využitelné Wh, nabíjecí a vybíjecí limity, účinnost regulátoru a místní výrobu. Zvýšení výkonu panelu může pomoci, ale nezaručuje výrobu každého dne. Doloženou energetickou bilancí ověřte počet nocí zajištěných programem i obnovu kapacity po období nedostatečné výroby.
