태양광 에너지를 사용하여 조명을 제작하면 에너지를 절약할 수 있으며, 비상 상황에서도 작동하므로 적합한 분야에 사용하면 매우 효과가 높습니다.
1. 설치 환경
- 설치 지역의 태양광 조건(일조량, 기후)를 확인합니다.
- 태양광 패널이 산이나 주변 건물, 전선 등으로 인해 가려지지 않는 곳을 선택합니다.
- 태양광 패널 위에 그림자가 있으면 가려진 면적보다 더 많은 출력 손실이 발생합니다. 예: 50% 면적이 가려지면 최대 70~80% 출력 손실이 발생할 수 있습니다.
- 출력 손실이 예상되는 경우에는 태양광 패널의 용량 증가, MPPT 충전기 사용, 전기 사용량 줄이기, 밝기를 낮추기 등의 조치를 통해서 시스템이 안정적으로 운영되도록 합니다.
2. 주요 부품 및 자재 선정
- 태양광 패널:
- 광고판 크기에 맞는 적절한 크기와 용량의 태양광 패널을 선택합니다.
- 고효율 모듈(예: 이종접합 셀, 후면 전극 패널 )을 권장합니다.
- 배터리:
- 야간 조명을 위해 태양광 패널이 충전한 에너지를 저장할 배터리를 선택합니다.
- 리튬이온 배터리나, 리튬 인산철, 나트륨 배터리, 납산(딥사이클) 배터리가 적합합니다.
- 배터리 보온이 불가능한 경우에는 영하(-20도까지)의 온도에서도 충전이 가능한 나트륨 배터리, 납산(딥사이클) 배터리가 적합합니다. 리튬이온과 인산철 배터리를 0도 이하의 온도에서 충전하면 배터리가 손상될 수 있습니다.
- 매우 추운 지역에 설치할 경우에는 저온 특성이 우수(-40도 까지 방전)한 나트륨 배터리가 적합합니다.
- 조명 기구:
- 에너지 효율이 높은 LED가 많이 사용됩니다.
- LED는 전류에 민감하게 반응하며, 공급되는 전류가 동작의 핵심 요소 전류 디바이스(Current Device) 입니다.
- LED는 전류를 안정적으로 제어하는 정전류 회로가 필요합니다. 대분분의 보안등, 가로등, 터널등에는 정전류 회로가 적용된 AC/DC 또는 DC/DC LED 드라이버가 사용됩니다.
- 주의할 것은, 광고판에 사용되는 LED 램프는 대부분 정전압 타입 LED 램프라는 것입니다. 그리고 이러한 종류의 LED램프에는 AC/DC 또는 DC/DC 정전류 SMPS 가 사용됩니다.
예를들어, 광고판에 많이 적용되는 3구 LED 와 같은 경우에는 내부에 저항이 적용되어 있는 정전압(constant voltage)를 공급합니다.
(정전압 12volt를 공급하면 9volt는 3개의 LED에서 사용하고 3volt는 저항에서 소모되므로 효율이 낮아지게 됩니다.)
- 컨트롤러:
- 배터리 충전 및 방전을 관리하고, 조명 타이머를 설정하는 역할을 합니다.
- 정전류를 공급(주로 가로등에 사용되는 LED 램프)해야 작동하는 램프에는 정전류를 공급하는 충전 컨트롤러를 사용합니다.
- 정전압을 공급(3구 LED 등등)해야 작동하는 램프에는 일반 충전 컨트롤러를 사용하고 정전압을 공급하는 dc/dc 컨버터를 사용합니다.
| 자료 내용 | pdf 다운로드 | Youtube 영상 |
|---|---|---|
| 태양광 가로등 설계 프로세스 | 프로세스 설명 |