야간 도시 풍경을 이야기할 때, 도로 위의 가로등은 빼놓을 수 없는 요소입니다. 최근 친환경에 대한 관심이 높아지면서 태양광 가로등이 주목받고 있습니다. 이러한 가로등이 야간에 안정적으로 도로를 밝히기 위해서는 가로등의 소비 전력, 태양광 패널의 출력, 배터리 용량, 제어기의 안정성 등 여러 중요한 요소를 고려해야 합니다. 태양광 가로등 시스템의 설계 및 구성은 도로를 안정적이고 지속적으로 밝힐 수 있는지 여부에 직결되는 핵심 요소입니다.
태양광 가로등의 매개변수에 주목해야 하는 이유는 무엇일까요?
태양광 패널은 에너지 수집 용량, 즉 효과적인 햇빛으로 배터리를 완전히 충전하는 데 걸리는 시간과 관련이 있습니다. LiFePO4 배터리 용량은 야간 조명 시 가로등을 지속적으로 가동할 수 있는지 여부와 관련이 있습니다. 이러한 매개변수와 태양광 가로등 시스템의 구성 요소들이 부적절하게 구성될 경우, 시스템의 정상적인 작동에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 태양광 패널과 배터리 용량이 너무 작으면 가로등이 야간에 필요한 에너지를 공급하지 못할 수 있습니다. 반대로, 이러한 매개변수에 대한 깊이 있는 이해는 효율적이고 합리적이며 지속 가능한 태양광 가로등 시스템을 구축하여 안정적인 도시 조명을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.
가로등의 일일 총 와트시를 계산하세요
총 와트시(Wh)는 태양광 가로등 시스템이 매일 소비하는 전기 에너지로, 배터리 용량과 태양광 패널의 출력 선택에 직접적인 영향을 미칩니다. 가로등의 일일 에너지 소비량(총 와트시)을 계산하려면 두 가지 주요 요소, 즉 시간대별 가로등의 소비 전력(와트)과 각 시간대의 작동 시간을 알아야 합니다. 일일 총 와트시 계산 공식은 다음과 같습니다. 일일 총 와트시 = 일일 전력 소비량(W) × 각 시간대의 작동 시간. 예를 들어, 100W 가로등이 하루 12시간 작동하고, 처음 5시간은 100% 출력으로, 나머지 7시간은 50% 출력으로 작동한다고 가정하면, 일일 총 와트시는 다음과 같이 계산됩니다. 일일 총 와트시 = 100W × 5시간 + 50W × 7시간 = 850와트시(Wh). 계산 결과는 다음 섹션에서 태양광 가로등에 필요한 배터리 용량과 태양광 패널 전력을 결정하는 데 사용할 수 있습니다.
태양광 가로등 시스템 배터리 - 용량
태양광 발전 시스템에 권장되는 배터리 유형은 딥사이클 배터리입니다. 딥사이클 배터리는 에너지 수준이 낮아진 후 급속 충전이 가능하며, 수년간 지속적인 충방전을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 배터리는 야간이나 흐린 날에도 LED 가로등을 작동시킬 수 있을 만큼 충분한 에너지를 저장할 수 있어야 합니다. 태양광 가로등 시스템은 일반적으로 리튬 배터리(LiFePO4)를 사용합니다. 리튬 배터리는 수명이 비교적 길고 안전성이 우수하며 효율이 높습니다.
조명 기구가 하루에 사용하는 총 와트시(Wh)를 계산합니다. 시스템의 변환 효율을 95%로 가정합니다. 배터리의 방전 심도를 계산합니다. 리튬 배터리의 경우 95%로 계산합니다. 자율 운전 일수(즉, 태양광 패널 없이 전기를 생산하지 않고 시스템을 작동해야 하는 일수)를 계산합니다. 필요한 배터리 용량(Wh) = 총 와트시(하루) x 자율 운전 일수 / 0.95 / 딥 사이클 배터리의 방전 심도
E-LITE 태양광 가로등 시스템 사례 연구
현재 저희 고객사는 태양광 가로등 프로젝트를 진행 중입니다. 고객사는 센서가 필요 없고 PWM 디밍 기능을 갖춘 115W 태양광 가로등을 필요로 하며, 시간대별 디밍 설정이 필요합니다. 구체적인 시간대별 작동 방식은 다음과 같습니다. 첫 번째 시간대는 5시간 동안 100% 밝기로 점등하고, 두 번째 시간대는 7시간 동안 50% 밝기로 점등합니다. 야간 점등은 한 번만 필요합니다. 일조 시간(충전 시간)은 별도입니다.
도로 폭은 8미터이고 양쪽 보도 폭은 1.5미터입니다. 가로등 기둥의 높이는 10미터, 캔틸레버 길이는 1미터, 가로등 기둥과 도로 경계석 사이의 거리는 36미터로 M2 조명 기준에 부합합니다. E-LITE의 조명 시뮬레이션 결과에 따르면 115W 옴니 시리즈가 매우 적합한 것으로 나타났습니다.
와트시
프로젝트 조건에 따라 실제 전력 소비량은 다음과 같이 계산되었습니다.
가로등 총 사용량 = (115W x 5시간) + (57.5W x 7시간) = 977.5Wh/일
용량
프로젝트 상황에 따라 작업 시간이 하룻밤으로 제한되는 경우도 있으므로, 에너지 요구량을 계산합니다.
배터리 용량은 당사 배터리 시스템의 전압이 25.6V임을 고려할 때 다음과 같습니다.
배터리 용량 = 가로등 총 사용량 977.5WH×(0+1)/25.6V/95%/95%=42.3AH
결론: 배터리 용량은 25.6V/42A입니다.
(배터리 셀 하나의 용량은 6AH이므로 42.3AH는 반올림하여 42AH입니다.)
와트 수는
1. 배터리 패널의 하루 최소 발전량 (배터리는 1일 6시간 내에 완전히 충전됩니다)
25.6 x 42AH = 1075.2WH
2. 배터리 패널의 최소 발전 전류
1075.6WH/6H=179.2W 3. 시스템 변환 효율 95%
179.2W/95%=188.63
분석 결과에 따르면, 프로젝트의 에너지 수요를 충족하기 위해 36V/190W(안전 충전율 99% 확보) 태양광 패널 모듈 1개를 설치하는 것이 적절하다고 판단됩니다.
이라이트 반도체 주식회사
Email: hello@elitesemicon.com
웹사이트: www.elitesemicon.com
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게시 시간: 2024년 9월 3일
