Расчёт аккумулятора и солнечной панели уличного светильника: энергия и запас

Цифры объясняют расчёт без обещания автономности в любом российском населённом пункте и без замены паспорта батареи. Пример 50 W и 12 V отделяет часы включения от эквивалента полной мощности. После определения ночного расхода, программы регулировки и доступной энергии изучаем местную выработку в неблагоприятный период. Автономность проверяется балансом энергии, а не размером панели.

Солнечная выработка и границы оценки

• Расчёт мощности солнечной панели

Принимаем условно 6 пиковых солнечных часов в сутки, зависящих от сезона и места. Для уличного LED-светильника 50W график включает 11 ночных часов (h), эквивалентных 7,5 часам полной мощности. При этих условиях оцениваем мощность панели следующим энергобалансом:

Нельзя обосновать 120 W как надёжное решение исходным расчётом, смешивавшим 17,4 V панели и 12 V батареи. Он также не включает восстановление после дней без солнца. До поправок на потери и реальную выработку при 6 пиковых солнечных часах: 450 Wh ÷ 6 h = 75 W. Энергия получена из условного запаса 20%: 50 W × 7,5 h × 1,20 = 450 Wh.

Для окончательного выбора одновременно проверяем восстановление заряда, потери системы и требуемую автономность.

• Сначала рассчитайте идеальный ток примера.

Для примера светильника 50W с батареей 12V идеальный ток оценивается как 50W÷12V = 4.17 A.

Ночная энергия и резерв батареи

• Затем оцените требуемую ёмкость батареи.

Проверяем для оборудования ориентировочный запас потерь 15%-25%, включая линии, контроллер и драйвер. Допустимую глубину разряда определяют батарея и её контроллер. Поэтому 125 Ah — требуемая ёмкость при номинальном напряжении, а не окончательный номинальный размер батареи.
Сохранённый расчёт: батарея = 4.17A×7.5h×(3 + 1) дня = 4.17A×30h = 125AH.
Резервируем 4 ночи, включая ночь перед 3 днями недостаточного поступления, чтобы покрыть эти 3 последовательных дня. Программа поддерживает 100% с 7:00 до 11:00 вечера и 50% с 11:00 вечера до 6:00 утра, что соответствует 25W. Всего 11 часов включения равны 7.5 часам (h) при 100% мощности.

Данные для завершения расчёта

Использование неблагоприятного периода места установки

Потребуйте указать место и период выработки вместе с графиком света. Годовая оценка сама по себе не описывает энергию в период требуемой автономности; сохраните это допущение с подбором размеров.

Разделение ночного резерва и восстановления батареи

Проверьте, сколько должна выработать панель для обычной ночи и как восполнится энергия после неблагоприятных дней. Сохраните обе проверки в предложении: восстановление заряда может требовать иных условий, чем покрытие ежедневного расхода.

Оцениваем предложение по рассчитанной автономности и условиям, а не только рекламным Ah или ваттам панели. Большая фотоэлектрическая мощность может помочь, но не описывает ежедневную выработку. Предусматриваем восстановление после недостаточного поступления и документируем число ночей при заданном графике. Для завершения системы запрашиваем местную выработку, КПД контроллера, пределы заряда и разряда и полезную энергию в Wh.