Accu en paneel voor solarstraatverlichting berekenen: energie en reservecapaciteit

De energiebalans bepaalt de autonomie van een solarsysteem, niet het uiterlijk van het paneel. Definieer eerst nachtverbruik en dimprogramma en bekijk daarna de opbrengst in de ongunstigste periode op de installatielocatie. Het voorbeeld met 50 W en 12 V onderscheidt brandduur van equivalente vollasturen. De berekening is educatief en vormt geen autonomiegarantie voor iedere Nederlandse locatie of vervanging voor het accugegevensblad.

Nachtelijke energie en accureserve

• Bereken de benodigde bruikbare accucapaciteit door het nachtprogramma om te rekenen naar vollasturen.

In het voorbeeld worden vier nachten gepland, inclusief de nacht vóór drie dagen met onvoldoende opbrengst. Van 19:00–23:00 wordt 4 uur op 100% gewerkt, van 23:00–06:00 7 uur op 50%, dus 25 W. Het programma van 11 uur komt overeen met 4 + 7 × 0,5 = 7,5 vollasturen en 375 Wh per nacht.
Energieberekening zonder tussentijdse afronding: 50 W × 7,5 uur × 4 nachten = 1.500 Wh; 1.500 Wh ÷ 12 V = 125 Ah. Met afgerond 4,17 A × 30 uur ontstaat 125,1 Ah; het verschil komt uitsluitend door afronding.
Controleer de in de bron genoemde opslag van 15–25% voor kabel-, regelaar- en driververliezen aan de hand van het werkelijke systeem. Accu en regelaar bepalen de toegestane ontladingsdiepte. Daarom is 125 Ah de ideale bruikbare behoefte bij nominaal 12 V, niet de definitieve nominale capaciteit van de te kopen accu.

Zonneopbrengst en grenzen van de eerste schatting

• Het vermogen van het fotovoltaïsche paneel berekenen

Het voorbeeld veronderstelt 6 equivalente piekzonuren per dag; de werkelijke waarde hangt af van seizoen en locatie. Voor een led van 50 W duurt het nachtprogramma 11 uur, maar het komt overeen met 7,5 uur op vol vermogen. De paneelschatting volgt uit deze twee aannames en de energiebalans.

De bronberekening verwarde de paneelwaarde van 17,4 V met de accuwaarde van 12 V. Daaruit kan niet worden geconcludeerd dat een paneel van 120 W zeker voldoende is; herstel na dagen zonder zon was evenmin berekend. Met een voorbeeldopslag van 20% volgt 50 W × 7,5 uur × 1,20 = 450 Wh. Zonder afzonderlijke correctie voor werkelijke opbrengst en verliezen is 450 Wh ÷ 6 uur = 75 W slechts een eerste berekening.

Controleer bij de definitieve keuze de herlaadbehoefte, systeemverliezen en gewenste autonomie samen.

• Bereken eerst de ideale stroom van het voorbeeld.

Voor een armatuur van 50 W gevoed door een accu van 12 V kan de ideale stroom worden berekend als 50 ÷ 12 ≈ 4,17 A.

Gebruik de ongunstigste periode van de installatielocatie

Vraag naast de verlichtingsuren ook de gekozen locatie en periode voor de opbrengstberekening te vermelden. Een jaargemiddelde verklaart op zichzelf niet de beschikbare energie in de periode waarin autonomie nodig is. Bewaar deze aanname bij de dimensioneringsgegevens.

Controleer afzonderlijk wat het paneel voor een normale nacht moet opwekken en hoe het energieverbruik van ongunstige dagen wordt aangevuld. Omstandigheden die voldoende zijn voor het dagelijkse verbruik, zijn mogelijk niet voldoende om de accu binnen de gewenste tijd te herstellen. Neem beide berekeningen op in de offerte.

Gegevens die nodig zijn om de berekening af te ronden

Leg het werkelijke opgenomen vermogen van het armatuur, de duur van ieder dimniveau gedurende de nacht, het gewenste aantal reservenachten en de installatielocatie vast. Ook nominale accuspanning, bruikbare capaciteit, temperatuurgrenzen en laad- en ontlaadvoorwaarden zijn nodig. Vermeld naast het paneelvermogen het regelaartype, kabelverliezen, schaduwomstandigheden en de gewenste herlaadtijd van de accu.

Beoordeel maandelijkse zonnegegevens samen met lokale schaduw

Voor locaties in Turkije kunnen de GEPA-gegevens van het Turkse ministerie van Energie en Natuurlijke Hulpbronnen een vertrekpunt bieden. Voor een Nederlandse locatie zijn passende lokale opbrengstgegevens nodig. Een kaartwaarde vertegenwoordigt niet de schaduw van een gebouw of boom naast de mast. Onderzoek paneelrichting, helling, seizoensschaduw en vervuiling op locatie en baseer het ontwerp op de vereiste periode met lage opbrengst, niet alleen op het jaargemiddelde.

Van acculabel naar bruikbare energie

De nominale Wh-waarde is niet de energie die onder alle omstandigheden aan het armatuur kan worden geleverd. Toegestane ontladingsdiepte, temperatuur, veroudering, de uitschakelgrens van de regelaar en systeemverliezen beïnvloeden het bruikbare aandeel. Vraag de leverancier daarom naast Ah-capaciteit om een berekening van bruikbare energie en autonomie onder vastgelegde voorwaarden; vergelijk accu’s met verschillende spanningen niet rechtstreeks op Ah.

Beoordeel de offerte niet alleen op geadverteerde Ah of paneelwattage. Bruikbare Wh, laad- en ontlaadgrenzen, regelaarrendement en lokale opbrengst zijn samen nodig. Meer paneelvermogen kan helpen, maar garandeert niet iedere dag dezelfde opbrengst. Controleer met een gedocumenteerde energiebalans hoeveel nachten het programma kan ondersteunen en hoe de capaciteit na een periode met onvoldoende opbrengst wordt hersteld.