태양광 가로등의 크기를 올바르게 조정하는 방법
Sol by Sunna Design은 공원과 공공 장소를 밝히는 동시에 지속 가능성 목표를 달성할 수 있도록 커뮤니티에 신뢰할 수 있는 태양광 가로등을 제공할 수 있게 된 것을 기쁘게 생각합니다. 당사의 조명은 유지 보수 없이 수년간 업계 표준 조명 수준에 지속적으로 도달하도록 현장 테스트를 거쳤습니다. 프로세스는 무엇입니까? 우리는 시스템의 태양광 및 배터리가 올바른 크기인지 확인하는 데 많은 시간을 할애하고 있으며 혁신적인 시스템 설계와 목적에 맞게 제작된 효율적인 에너지 관리를 갖추고 있습니다.
적절한 크기의 태양열 조명 시스템은 몇 년 동안 매일 밤 프로젝트에 필요한 조명 수준에서 작동할 수 있는 적절한 양의 태양열 발전, 배터리 저장 및 LED 고정 장치 효율성을 갖추는 동시에 열악한 경우에도 계속 작동할 수 있는 백업 전력을 제공합니다. 날씨와 여분의 태양열 패널이나 배터리가 필요하지 않습니다. 그것은 이상적인 솔루션입니다. 너무 많은 태양광 부품이 있어서 시스템 비용이 너무 많이 들지도 않고, 너무 적어서 시스템이 조기에 고장나지도 않습니다.
적절하게 확장되고 신뢰할 수 있는 태양광 가로등에는 세 가지 필수 구성 요소인 건전한 어레이 대 부하 비율, 충분한 배터리 용량 및 백업 전력, 효과적인 LED 고정 장치 및 작동 프로필이 필요합니다.
최고의 태양광 조명 가이드를 다운로드하여 최적의 크기 조정에 대해 자세히 알아보십시오. 이 포괄적인 참조는 제품 세부 정보 및 비교, 태양열 조명의 작동 방식 및 고객이 선택하는 이유를 살펴봅니다.
로드에 대한 어레이의 비율
기능적인 태양광 조명의 크기를 올바르게 조정하려면 다양한 입력과 출력의 균형이 필요합니다. 여기에는 프로젝트 위치 조사, 올바른 배터리 화학 및 용량 정의, 효과적인 LED 고정 장치 및 작동 일정 선택, 악천후 시 충분한 배터리 백업 전원 유지, 프로젝트 위치 연구 등이 포함됩니다.
태양광 조명 시스템을 설계하기 위한 간단하고 깨지지 않는 기준인 어레이 대 부하 비율(ALR)을 초기에 고려해야 합니다. 조명 기구에서 사용하는 에너지("부하" 또는 에너지 출력이라고 함)에 대한 태양광 패널("어레이" 또는 에너지 입력이라고 함)에서 생성된 에너지의 비율입니다. 조명 시스템은 밤에 조명이 켜질 때 사용하는 것보다 낮에 더 많은 태양 에너지를 포착하는 경우 건강한 ALR을 가지고 있습니다.
모든 태양광 조명 설치는 항상 해당 지역을 염두에 두고 시작해야 합니다. 다양한 위도에 도달하는 태양 에너지의 양은 다양합니다. 이것은 일사량으로 알려져 있으며 kWh/m2/day로 표시됩니다. 아메리카 대륙의 연간 평균 일일 태양 에너지는 아래 그래프에 나와 있습니다. 보시다시피 캘리포니아와 다른 남부 주들은 알래스카와 다른 북부 주들보다 매일 훨씬 더 많은 태양 에너지를 얻습니다. 이것은 동일한 조도를 달성하기 위해 북쪽 사이트가 종종 남쪽 사이트보다 더 큰 태양 전지판과 추가 배터리가 필요함을 의미합니다.
Solar America의 직접 정상 방사선
프로젝트의 위치는 잠재적인 시스템의 태양광 전력 및 배터리 용량을 추정하는 데 사용될 수 있습니다. 위치를 고려하지 않으면 시스템이 적당한 수요를 처리할 수 없고 초기에 실패하거나 중복 태양광 용량을 가진 더 비싼 시스템에서 실패할 수 있습니다. 따라서 처음에는 항상 위치를 고려해야 합니다.
비효율적인 에너지 관리 또는 부적절하게 설계된 시스템을 숨기기 위해 제조업체는 더 많거나 더 큰 태양광 패널을 설치할 수 있습니다. 불행히도 태양 에너지가 너무 많을 수 있습니다. 지나치게 큰 기계를 운반하고 설치하려면 추가 비용이 듭니다. 지역 도시 건축의 미학에 따라 무겁고 매력적이지 않게 보이며 패널에 대한 바람 응력을 증가시켜 이를 보상하기 위해 더 크고 더 비싼 기둥이 필요합니다.
추가 정보는 태양광 패널 크기 조정에 대한 모범 사례에 대한 기사를 참조하십시오.
2. 백업 전원 및 배터리
태양광 가로등의 배터리는 작동 여부를 결정하므로 잠재 구매자는 너무 빨리 고장나는 배터리에 대해 걱정할 수 있습니다. 배터리 또는 태양열 기술의 본질적인 결함 설계는 사실상 결코 조기 배터리 고갈의 원인이 아닙니다. 이 문제는 잘못된 시스템 확장, 열악한 에너지 제어 및 잘못된 설계의 결과입니다. 이 태양광 조명은 제조업체가 신중하게 시스템을 구축하고 효과적인 에너지 관리를 위해 노력하며 적절한 태양 전지판 전력 및 배터리 용량으로 확장했을 때 수년 동안 안정적으로 작동할 것입니다.
기본 배터리 유형은 태양광 조명 생산업체에서 사용합니다.
납산: 신뢰할 수 있고 저렴한 납산 배터리는 수년 동안 사용되어 왔습니다. 그들은 병원 장비 및 무정전 전원 공급 장치(UPS) 시스템을 포함하여 긴급 상황에서 신뢰할 수 있는 전력에 대한 액세스가 필수적인 자동차 및 대규모 산업 응용 분야에서 자주 사용됩니다. 태양 조명 애플리케이션을 위한 가장 일반적인 배터리 기술은 이 기술입니다.
소비자가 가장 많이 사용하는 충전식 배터리 유형 중 하나는 NiMH(니켈 금속 수소화물) 배터리 유형입니다. SOL by Sunna Design의 All-in-One(iSSL) 및 All-in-Two와 같은 NiMH 배터리는 에너지 밀도가 높고 깊이가 깊기 때문에 초대형 배터리 뱅크가 필요하지 않은 경우 태양광 조명 시스템에 이상적입니다. 주기 기능 및 넓은 작동 온도 범위(UP)
리튬 이온(Li-ion) 배터리는 에너지 밀도가 가장 높으면서 세 배터리 중 가장 비쌉니다. 리튬 이온 배터리는 노트북과 휴대폰에서 흔히 볼 수 있지만 항공 우주 및 군사 하드웨어를 포함하여 점점 더 많은 신제품에 사용되고 있습니다. 리튬 이온 배터리의 한 가지 단점은 매우 낮은 온도(화씨 32도 이하에서는 충전이 중단됨)를 견딜 수 없고 재활용 용량이 제한적이라는 것입니다. 리튬 이온 배터리의 5% 미만이 미국에서 재활용되는 것으로 생각됩니다.
각 배터리 화학의 장단점은 애플리케이션 및 프로젝트 요구 사항에 따라 다릅니다. 그들의 독특한 방전 패턴 깊이는 세 그룹의 주요 차이점 중 하나입니다.
작동 중 소모되는 배터리 용량의 비율을 방전 심도(DOD라고도 함)라고 합니다. 예를 들어, 태양광 램프가 밤새도록 켜져 있고 배터리 용량의 1/4을 소모했다면 DOD는 25%가 됩니다.
방전 깊이를 이해하는 것은 배터리의 주기 수명 또는 소모된 후 재충전될 수 있는 횟수에 큰 영향을 미치기 때문에 태양광 응용 분야에 중요합니다. NiMH 및 리튬 이온과 같은 일부 배터리 화학 물질은 재충전해야 하기 전에 거의 완전히 방전된 상태를 안전하게 유지할 수 있습니다. 이러한 방전량은 납산과 같은 다른 화학 물질의 배터리 주기 수명을 크게 단축시킵니다. 3가지 배터리 유형 각각에 대해 안전하게 방전될 수 있는 용량은 아래 차트에 예로 나와 있습니다.
NiMH 및 리튬 이온 배터리는 매일 밤 더 많은 양을 안전하게 소모할 수 있지만 납산 배터리는 DOD가 더 짧기 때문에 백업 전력이 더 크다는 추가 이점이 있습니다. NiMH 또는 리튬 이온 기반 시스템이 납산 기반 솔루션과 동등한 백업 전력을 제공할 수 있다면 더 많은 배터리가 필요하고 시스템 비용이 크게 증가할 것입니다. 장기간 악천후가 자주 발생하는 경우 시스템에 충분한 백업 배터리 전원이 있는지 확인하면 조명의 작동 및 내구성을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
다음은 태양 전지의 크기를 조정하는 방법에 대한 그림입니다. 이 예를 위해 로스앤젤레스에서 겨울 밤 40-시간 동안 100% 밝기로 태양광 조명이 14-와트 LED 고정 장치에 전력을 공급하고 있다고 가정합니다. 매일 밤 시스템의 전체 부하는 560와트시(40와트 x 14시간=560와트시)입니다. 밤이 시작될 때 이상적인 조건과 완전히 충전된 배터리를 가정할 때 각 배터리 유형의 최소 용량은 얼마입니까?
다음은 최소 배터리 용량이 무엇인지 더 잘 이해할 수 있도록 위에 나열된 배터리 종류를 활용하는 정상 및 낮은 시스템 배터리 크기의 일부 샘플입니다.
배터리 크기에 대한 자세한 내용은 태양광 조명용 백업 전원 페이지를 참조하십시오.
3. LED 기구의 크기와 작동 프로필
LED 기술과 태양광 기기는 잘 어울립니다. 시장에서 가장 에너지 효율적인 조명기구인 LED 조명기구는 태양열 조명 시스템을 기존 상업용 조명을 안정적이고 저렴한 대체품으로 만들었습니다. 또한 LED의 효율성이 향상되어 과거보다 적은 에너지를 사용하면서 더 많은 루멘(빛의 단위라고도 함)을 생성할 수 있습니다. 예를 들어, 3000K와 같은 따뜻한 색 온도에서 최신 LED 조명은 와트당 160루멘을 제공할 수 있습니다. 태양광 시스템 크기 영역에서 이것은 더 작은 시스템이 더 낮은 효율의 설비를 사용하는 더 큰 설치와 동일한 결과를 얻을 수 있게 해주기 때문에 반가운 돌파구입니다.
허용 가능한 운영 프로필을 선택하는 것은 태양광 크기 조정 프로세스의 또 다른 요소입니다. 작동 프로필로 알려진 일정은 조명 기구를 켜고 끄는 시기와 출력을 줄여야 하는 경우(및 시기)를 관리합니다. 이러한 프로필을 통해 제조업체는 시스템을 특정 전원 관리 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.
다음은 일반적인 운영 프로필에 대한 몇 가지 예시입니다.
황혼에서 새벽까지(밤샘 작동): 조명이 밤새도록 동일한 출력 수준으로 유지됩니다.
사용량이 적은 시간에는 어둡습니다. 예를 들어 조명은 필요한 출력 수준에서 일몰 후 5시간 동안 켜진 상태를 유지한 후 해당 수준의 30%로 어두워질 수 있습니다. 출력 레벨은 해가 뜨기 2시간 전에 해가 뜰 때까지 100%로 돌아갑니다.
특정 시간에 조명이 어두워지거나 꺼집니다. 예를 들어, 적절한 출력 레벨에서 오후 11시까지 켜져 있을 수 있습니다.
설비 전력 소비량과 함께 작동 프로필은 밤새 에너지 사용량을 계산하는 데 도움이 되며 올바른 시스템 크기를 선택하는 데 중요합니다.
장기적인 신뢰성을 보장하기 위한 태양광 가로등 개발에서 가장 중요한 단계는 적절한 크기입니다. 여기에서 인포그래픽을 확인하여 태양 스케일링 과학에 대해 자세히 알아보거나 태양광 조명 사양에 대한 포괄적인 참조 자료를 다운로드하십시오.
