Page 13 - elektro.info 6/2020 demo
P. 13
fotowoltaika
fotowoltaika
panele PV w układach oświetlenia
znaków drogowych oraz słupach
oświetlenia drogowego
mgr inż. Julian Wiatr
oraz powszechniejsze stają się Dane te są niezbędne do określe- W 2016
Cw eksploatacji drogowe znaki ak- nia pojemności akumulatora, dobo- U A = 12 = 168 Ah
tywne, w których instalowane są ru regulatora ładowania oraz okre- n
LED-owe źródła światła, dzięki cze- ślenia prądów znamionowych zabez- Na tej podstawie należy dobrać
mu znak jest dobrze widoczny pieczeń. dwa akumulatory litowo-jonowe
w nocy. Ponieważ lokalizacja znaków o pojemności 84 Ah każdy, które na-
jest realizowana w różnych miej- przykład leży połączyć równolegle.
scach, gdzie najczęściej nie ma dostę- Wymagana moc panelu fotowol- Fot. 1. Oświetlenie kortów teniso-
pu do sieci elektroenergetycznej, Należy dobrać poszczególne ele- taicznego: wych zasilane przez genera-
tory PV zainstalowane na słu-
w takim przypadku pomocne jest wy- menty instalacji off-grid współpra- pach oświetleniowych [www.
korzystanie paneli fotowoltaicznych cującej z oświetleniem znaku drogo- P = 12, ⋅( P + P ) = brasit.pl – 28.05.2020]
ŁA
PC
H
współpracujących z akumulatorem wego. Znak wyposażony jest w n = 5 = 12, ⋅(24 + ) =24 57 6, W nak pamiętać, że koszt zakupu słupa
stanowiącym magazyn energii. Na źródeł LED o napięciu znamionowym z generatorem PV znacząco przekracza
rysunku 1. został przedstawiony U n = 12 V oraz prądzie znamionowym Panel fotowoltaiczny musi posia- koszt zakupu słupa tradycyjnego. Jest
przykładowy schemat zasilania I H = 0,4 A. Przewidywany czas świe- dać następujące parametry: to wskazanie, że słupy oświetleniowe
LED-owych źródeł światła zainstalo- cenia źródeł światła t s = 12 h/dobę. napięcie maksymalne punktu pra- z generatorem PV powinny być sto-
wanych w układzie prostego genera- Moc zapotrzebowana przez źród- cy U max = 14 V, sowane w miejscach bez dostępu do
tora fotowoltaicznego. ła światła: prąd maksymalny punktu pracy SEE lub w miejscach, gdzie doprowa-
W celu dobrania elementów two- I max ≥ 4,2 A, dzenie energii z SEE jest nieopłacal-
rzących układ zasilania, konieczne P = U I⋅ cH = U nI⋅ ⋅ H = moc maksymalny punktu pracy ne. Znacznie tańsze jest w eksploata-
H
n
n
jest określenie: = 12 ⋅ ⋅50 4, = 24 W P max ≥ 57,6 W. cji oświetlenie drogowe zasilane z sie-
mocy zasilanych źródeł LED-owych Na podstawie wyników obliczeń ci elektroenergetycznej niż z indywi-
czasu autonomicznej pracy aku- Spodziewany pobór energii przez należy przyjąć następujące bezpiecz- dualnego generatora fotowoltaiczne-
mulatora, który jest niezbędny dla źródła światła: niki: go (czas zwrotu inwestycji może być
działania układu w czasie dni po- W = P t⋅ = 24 ⋅12 = 288 Wh zabezpieczenie B1: I n ≥ I max = 4,2 A bardzo długi i konieczność wymiany
chmurnych. z s ⇒ I n = 5 A, czyli FSF05.0, układu zasilania przed zwrotem na-
Należy złożyć x = 7 dni pochmur- zabezpieczenie B2 obwodu ładowa- kładów inwestycyjnych).
Rys. J. Wiatr B1 PV B1 nych, przez co wymagany czas pra- nia akumulatorów: I n ≥ I = 4 A ⇒ wiązania znaków aktywnych oraz
Na rynku dostępne są gotowe roz-
I n = 5 A, czyli FSF05.0,
cy oświetlenia znaku przy zasilaniu
z akumulatora wyniesie:
zabezpieczenie źródeł światła słupów oświetlenia ulicznego z ge-
B3: I n ≥ I = 2 A ⇒ I n = 3,15 A, czy- neratorem PV. Podczas projektowa-
t = t x⋅ = 12 ⋅ =7 84 h
sterownik w s
regulator astrono- li FSF03.15. nia oświetlenia ulicznego z wykorzy-
ładowania miczny
12 V Energia zapotrzebowana przez aku- Wszystkie połączenia należy wyko- staniem słupów wyposażonych w ge-
B3 B3 mulator: nać przewodem miedzianym o prze- nerator PV lub organizacji ruchu dro-
B2 B2
H1
2
kroju 1,5 mm przeznaczonym do sto- gowego z wykorzystaniem znaków
H2 W = U I⋅ cH t ⋅ w = sowania w układach PV. aktywnych należy posługiwać się
n
A
H3 = 12 ⋅ ⋅284 = 2016 Wh Ponadto należy przyjąć astrono- katalogiem producenta. W artykule
akumulator
H4 miczny sterownik oświetlenia o na- przedstawiono jedynie budowę ta-
H5 Pobór mocy przez akumulator pięciu znamionowym 12 V oraz prą- kich układów zasilania oraz zasady
w czasie ładowania: dzie znamionowym I n ≥ 4 A. doboru poszczególnych elementów
Rys. 1. Schemat ideowo-blokowy za- P = P = 24 W Niemal identyczne układy stosowa- układu zasilania. Przykład wykorzy-
silania drogowego znaku ak- ŁA H ne są w oświetleniu drogowym, gdzie stania takich słupów do oświetlenia
tywnego lub słupa oświet-
lenia drogowego zasilanego Wymagana pojemność akumula- zasilanie realizowane jest za pomo- kortów tenisowych przedstawia fo-
z generatora PV tora: cą paneli fotolotnicznych. Należy jed- tografia 1.
www.elektro.info.pl nr 6/2020
30
