Solarne lampy uliczne stały się niezbędnym elementem nowoczesnej infrastruktury miejskiej, zapewniając ekologiczne i ekonomiczne rozwiązanie oświetleniowe. Lampy te wykorzystują różnego rodzaju akumulatory do magazynowania energii pozyskiwanej przez panele słoneczne w ciągu dnia.
1. W lampach ulicznych zasilanych energią słoneczną powszechnie stosuje się baterie litowo-żelazowo-fosforanowe:
Czym jest akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy?
Akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy to rodzaj akumulatora litowo-jonowego, w którym katodę wykonano z fosforanu litowo-żelazowego (LiFePO4), a anodę z węgla. Napięcie znamionowe pojedynczego ogniwa wynosi 3,2 V, a napięcie odcięcia ładowania mieści się w zakresie od 3,6 V do 3,65 V. Podczas ładowania jony litu odrywają się od fosforanu litowo-żelazowego i przepływają przez elektrolit do anody, osadzając się w materiale węglowym. Jednocześnie elektrony są uwalniane z katody i przemieszczają się przez obwód zewnętrzny do anody, aby utrzymać równowagę reakcji chemicznej. Podczas rozładowywania jony litu przemieszczają się z anody do katody przez elektrolit, a elektrony przemieszczają się z anody do katody przez obwód zewnętrzny, dostarczając energię do świata zewnętrznego.
Akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy łączy w sobie wiele zalet: wysoką gęstość energii, kompaktowe rozmiary, szybkie ładowanie, trwałość i dobrą stabilność. Jest jednak również najdroższy ze wszystkich akumulatorów. Zazwyczaj obsługuje 1500-2000 cykli głębokiego ładowania i może działać przez 8-10 lat przy normalnym użytkowaniu. Działa w szerokim zakresie temperatur od -40°C do 70°C.
2. Baterie koloidalne powszechnie stosowane w lampach ulicznych zasilanych energią słoneczną:
Czym jest bateria koloidalna?
Akumulator koloidalny to rodzaj akumulatora kwasowo-ołowiowego, w którym do kwasu siarkowego dodaje się środek żelujący, przekształcając elektrolit w stan żelowy. Akumulatory te, z elektrolitem żelowym, nazywane są akumulatorami koloidalnymi. W przeciwieństwie do konwencjonalnych akumulatorów kwasowo-ołowiowych, akumulatory koloidalne poprawiają właściwości elektrochemiczne struktury bazowej elektrolitu.
Akumulatory koloidalne są bezobsługowe, co eliminuje częste problemy konserwacyjne związane z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi. Ich wewnętrzna struktura zastępuje ciekły elektrolit kwasu siarkowego elektrolitem żelowym, co znacznie zwiększa magazynowanie energii, pojemność rozładowania, bezpieczeństwo i żywotność, a czasem nawet przewyższa potrójne akumulatory litowo-jonowe pod względem ceny. Akumulatory koloidalne mogą pracować w zakresie temperatur od -40°C do 65°C, dzięki czemu nadają się do stosowania w chłodniejszych regionach. Są również odporne na wstrząsy i mogą być bezpiecznie używane w różnych trudnych warunkach. Ich żywotność jest dwukrotnie lub dłużej dłuższa w porównaniu ze zwykłymi akumulatorami kwasowo-ołowiowymi.
3. Akumulatory litowo-jonowe NMC powszechnie stosowane w lampach ulicznych zasilanych energią słoneczną:
Akumulatory litowo-jonowe NMC oferują liczne zalety: wysoką energię właściwą, kompaktowe rozmiary i szybkie ładowanie. Zazwyczaj obsługują 500-800 cykli głębokiego ładowania, a ich żywotność jest porównywalna z żywotnością akumulatorów koloidalnych. Zakres temperatur pracy wynosi od -15°C do 45°C. Akumulatory litowo-jonowe NMC mają jednak również wady, w tym mniejszą stabilność wewnętrzną. W przypadku produkcji przez niekwalifikowanych producentów istnieje ryzyko wybuchu podczas przeładowywania lub w środowisku o wysokiej temperaturze.
4. Akumulatory kwasowo-ołowiowe powszechnie stosowane w lampach ulicznych zasilanych energią słoneczną:
Akumulatory kwasowo-ołowiowe posiadają elektrody wykonane z ołowiu i tlenku ołowiu, a elektrolit stanowi roztwór kwasu siarkowego. Głównymi zaletami akumulatorów kwasowo-ołowiowych są stosunkowo stabilne napięcie i niski koszt. Mają jednak niższą energię właściwą, co przekłada się na większą objętość w porównaniu z innymi akumulatorami. Ich żywotność jest stosunkowo krótka, zazwyczaj wystarcza na 300-500 cykli głębokiego ładowania, i wymagają częstej konserwacji. Pomimo tych wad, akumulatory kwasowo-ołowiowe są nadal szeroko stosowane w branży solarnego oświetlenia ulicznego ze względu na swoją przewagę cenową.
Wybór akumulatora do oświetlenia ulicznego zasilanego energią słoneczną zależy od takich czynników, jak efektywność energetyczna, żywotność, potrzeby konserwacyjne i koszty. Każdy rodzaj akumulatora ma swoje unikalne zalety, dostosowując się do różnych wymagań i warunków, dzięki czemu oświetlenie uliczne zasilane energią słoneczną pozostaje niezawodnym i zrównoważonym rozwiązaniem oświetleniowym.
Czas publikacji: 05.07.2024
