Jaki jest certyfikowany zakres temperatur pracy zewnętrznych lamp ściennych zasilanych energią słoneczną i ich akumulatora

Solarne zewnętrzne światła ścienne są to produkty oświetleniowe, których działanie zależy od warunków środowiskowych, a ich wydajność jest ściśle powiązana z temperaturą. Zakres temperatur roboczych jest kluczowym wskaźnikiem technicznym służącym do pomiaru ich niezawodności i przydatności. Określa minimalną i maksymalną temperaturę otoczenia, jaką może wytrzymać oprawa oświetleniowa i jej główny element —akumulator—, nie wpływając na normalne funkcjonowanie i żywotność. Ten zakres certyfikacji ma bezpośredni wpływ na przydatność produktu w różnych klimatach na całym świecie.

Wydajność paneli słonecznych w różnych temperaturach
Rdzeniem słonecznego światła ściennego jest moduł fotowoltaiczny, czyli panel słoneczny. Zasada efektu fotowoltaicznego nakazuje, aby na wydajność ogniw słonecznych miała wpływ temperatura. Wraz ze wzrostem temperatury napięcie obwodu otwartego ogniwa słonecznego maleje, co powoduje spadek mocy wyjściowej, zjawisko znane jako „opad termiczny” Nawet w upalne lato, przy dużej ilości światła słonecznego, wydajność panelu słonecznego może być niższa niż w łagodną wiosnę. Profesjonalna konstrukcja uwzględnia rozpraszanie ciepła, zapewniając stabilną pracę panelu słonecznego w wysokich temperaturach poprzez dobór materiałów i projektowanie konstrukcyjne.

Główny komponent: zakres temperatur pracy akumulatora
Akumulator stanowi centrum magazynowania energii w oświetleniu ściennym zasilanym energią słoneczną, a jego wydajność jest znacznie bardziej wrażliwa na temperaturę niż w przypadku panelu słonecznego. Obecnie w oświetleniu ściennym wykorzystującym energię słoneczną powszechnie stosuje się akumulatory litowo-jonowe (Li-ion) i litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4). Certyfikowane zakresy temperatur pracy dla tych dwóch typów akumulatorów znacznie się różnią.

Akumulatory litowo-jonowe (Li-ion)

Zakres temperatur ładowania: Podczas ładowania w temperaturach poniżej 0°C jony litu mogą tworzyć metaliczny lit na powierzchni elektrody ujemnej, powodując nieodwracalne osadzanie się litu. Nie tylko poważnie zmniejsza to pojemność akumulatora, ale może również powodować wewnętrzne zwarcia, zwiększając ryzyko dla bezpieczeństwa.

Zakres temperatur rozładowania: W niskich temperaturach lepkość elektrolitu w akumulatorze wzrasta, spowalniając migrację jonów. Zwiększa to rezystancję wewnętrzną akumulatora, zmniejsza napięcie wyjściowe i znacznie zmniejsza dostępną pojemność.

Akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4)

Zakres temperatur ładowania: Podobnie jak w przypadku akumulatorów litowo-jonowych, ładowanie w niskich temperaturach może również wpływać na ich wydajność. Jednak w porównaniu z akumulatorami litowo-jonowymi akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe są bardziej stabilne w wysokich temperaturach i mniej podatne na ucieczkę termiczną.

Zakres temperatur rozładowania: Akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe ulegają stosunkowo minimalnemu pogorszeniu wydajności podczas rozładowywania w niskich temperaturach, co skutkuje dłuższą żywotnością i lepszym bezpieczeństwem, co czyni je bardziej odpowiednim wyborem dla zimnych regionów.

Skutki ekstremalnych temperatur i środki zaradcze

Przekroczenie certyfikowanego zakresu temperatur roboczych może mieć szereg negatywnych skutków dla słonecznych świateł ściennych.

Wpływ wysokiej temperatury:

Przyspieszone starzenie się akumulatora: Wysokie temperatury przyspieszają reakcje chemiczne w akumulatorze, powodując szybką degradację pojemności i skracając jego żywotność.

Zwiększone ryzyko bezpieczeństwa: Nadmiernie wysokie temperatury mogą wywołać niekontrolowany wzrost temperatury, co może nawet doprowadzić do spalania lub wybuchu.

Zaostrzona degradacja świetlna diod LED: Wysokie temperatury przyspieszają starzenie się chipów LED, powodując szybki spadek strumienia świetlnego i pogarszając wydajność oświetlenia.

Wpływ niskiej temperatury:

Nagły spadek pojemności akumulatora: Niskie temperatury zwiększają rezystancję wewnętrzną akumulatora, znacznie zmniejszając jego dostępną pojemność i uniemożliwiając zapewnienie wystarczającego oświetlenia w nocy.

Brak możliwości ładowania: Poniżej temperatury ładowania energia elektryczna wytwarzana przez panel słoneczny nie może być bezpiecznie przechowywana w akumulatorze, co powoduje, że światło nie magazynuje skutecznie energii w ciągu dnia.

Kruche tworzywa sztuczne: Ekstremalne temperatury mogą osłabić plastikowe elementy lekkiej obudowy, czyniąc je podatnymi na pękanie.