Tak, lampy solarne działają zimą, jednak jest to najbardziej wymagający okres dla całego systemu.
Niska temperatura sama w sobie nie zatrzymuje produkcji energii przez panele fotowoltaiczne. Zima przynosi jednak krótsze dni, za czym idzie mniejsza dostępność promieniowania słonecznego. Jednocześnie dłuższe noce oznaczają, że lampa potrzebuje większych zapasów energii, aby oświetlać teren w nocy.
Potwierdzają to badania przeprowadzone dla polskich warunków. Analiza naukowców z Politechniki Rzeszowskiej i Politechniki w Koszycach objęła cały rok pracy autonomicznego systemu składającego się z oprawy LED, paneli fotowoltaicznych, akumulatorów oraz sterownika ładowania. Szczególną uwagę poświęcono właśnie okresowi jesienno-zimowemu.
Dlaczego zima jest takim wyzwaniem?
Zimą pojawiają się jednocześnie dwa niekorzystne zjawiska. Do paneli dociera mniej promieniowania słonecznego ze względu na krótszy dzień i niższe położenie Słońca nad horyzontem. Jednocześnie wydłużające się noce zwiększają zapotrzebowanie lampy na energię. Zimą system musi więc zgromadzić wystarczającą ilość energii w znacznie mniej sprzyjających warunkach.
Autorzy polskiego badania wskazują, że najbardziej wymagające miesiące to grudzień i styczeń, to właśnie wtedy oprawa pracuje najdłużej, a produkcja energii z paneli PV jest najniższa.
Warto zwrócić uwagę, że problemem nie jest sama niska temperatura. Badanie rzeczywistej instalacji fotowoltaicznej Politechniki Lubelskiej wykazało wręcz spadek sprawności modułów wraz ze wzrostem ich temperatury. Produkcja energii zimą jest więc ograniczona przez niższą dostępność promieniowania słonecznego, a nie przez fakt, że na zewnątrz jest zimno.
Wykres ukazuje pokazuje rzeczywistą miesięczną produkcję PV w polskich warunkach.
Zdyb A., Szałas G. (2021), „Rooftop Low Angle Tilted Photovoltaic Installation Under Polish Climatic Conditions”, Journal of Ecological Engineering, 22(8), 223–233.
Dlaczego odpowiedni dobór lampy jest tak ważny zimą?
Naukowcy porównali oprawy LED o mocy 30 W i 70 W. W tej samej analizowanej konfiguracji zwiększenie mocy oprawy powodowało większe problemy z zapewnieniem odpowiedniej ilości energii, szczególnie zimą. To dobrze pokazuje, dlaczego przy wyborze lampy solarnej nie warto kierować się wyłącznie jak największą mocą LED. Mocniejsza oprawa potrzebuje więcej energii, którą wcześniej muszą dostarczyć panele i zgromadzić akumulatory. Cały system powinien być więc odpowiednio zbilansowany.
Po co lampie solarnej akumulator?
Energia produkowana w ciągu dnia przez panele fotowoltaiczne jest magazynowana w akumulatorze, aby mogła zostać wykorzystana do zasilania oprawy po zmroku. Dzięki temu produkcja i wykorzystanie energii nie muszą odbywać się w tym samym momencie. Właśnie dlatego przy projektowaniu autonomicznego oświetlenia trzeba patrzeć na cały układ, a nie wyłącznie na moc panelu. Polskie badanie z 2026 r. wskazuje, że oszacowanie ilości energii możliwej do pozyskania z PV w konkretnej lokalizacji jest jednym z kluczowych elementów projektowania. Autorzy podkreślają również znaczenie odpowiedniego magazynu energii i sterownika chroniącego akumulator przed nadmiernym rozładowaniem.
Większa moc lampy oznacza większe zapotrzebowanie na energię
Naukowcy porównali oprawy LED o mocy 30 W i 70 W. W tej samej analizowanej konfiguracji zwiększenie mocy oprawy powodowało większe problemy z zapewnieniem odpowiedniej ilości energii, szczególnie zimą. To dobrze pokazuje, dlaczego przy wyborze lampy solarnej nie warto kierować się wyłącznie jak największą mocą LED. Mocniejsza oprawa potrzebuje więcej energii, którą wcześniej muszą dostarczyć panele i zgromadzić akumulatory. Cały system powinien być więc odpowiednio zbilansowany.
Czy lampy solarne sprawdzają się więc w Polsce?
Jak najbardziej, jeśli są dobrze zaprojektowane. Polskie warunki nie wykluczają stosowania lamp solarnych, ale stawiają przed nimi większe wymagania właśnie w okresie zimowym. Dobrze zaprojektowane oświetlenie solarne powinno być dobierane z uwzględnieniem najbardziej wymagającego okresu roku, a nie tylko korzystnych warunków letnich.
W Petra Energia dobieramy parametry oświetlenia solarnego do miejsca montażu i wymaganej pracy systemu, tak aby jak najlepiej wykorzystać dostępną energię również w trudniejszych warunkach.
Bibliografia
Baran K., Pavlik M. (2026). Analysis of the operation of solar-powered street lighting luminaires. The European Physical Journal Conferences, 372, 06009. DOI: 10.1051/epjconf/202637206009.
Tomczuk K., Tomczuk P., Chrzanowicz M. (2024). Exploring the Feasibility of Autonomous Lighting Systems for Pedestrian Crossings in Off-Grid Areas. Applied Sciences, 14(7), 3054. DOI: 10.3390/app14073054.
Sarniak M. (2024). Influence of Selected Weather Conditions on the Photovoltaic System Efficiency in Central Poland – Case Study. Advances in Science and Technology Research Journal, 18(2), 177–186. DOI: 10.12913/22998624/184104.
Zdyb A., Szałas G. (2021). Rooftop Low Angle Tilted Photovoltaic Installation Under Polish Climatic Conditions. Journal of Ecological Engineering, 22(8), 223–233. DOI: 10.12911/22998993/140255.
Zobacz również:
Powrót do bloga
