EN
Energia tihedus ja kompaktsete päikesepatareis öölamplite suuruse efektiivsus
Kuidas liitiumioonakude kõrgem energiatihedus võimaldab peenema ja paindlikuma lambi disaini
Liitiumioonakud pakivad energiatiheduseks umbes 150 kuni 200 Wh/kg, mis on peaaegu kaks korda rohkem kui vanadele niklit-metallhüdriidi (NiMH) akudele omased 60 kuni 100 Wh/kg. Selle tõttu sobivad need akud suurepäraselt kompaktsete ja esteetiliselt atraktiivsete päikeseõhtulampide valmistamiseks. Tootjad saavad toodetes oluliselt rohkem ruumi säästa, võimaldades nii valgustite loomist kitsastes kohtades, näiteks treppide astmete sees, kitsaste käiguteede ääres või isegi kaasaegsete hoonete disainis, kus sisemine ruum on piiratud. Kui seade töötab sama kaua, kuid hõivab poole väiksema ruumi, siis on disaineritel palju rohkem loomingulist vabadust võrreldes suurte ja mahukate akutüüpidega.
Päikeseõhtulampides ruumi piiratus ja miks NiMH akud jäävad alla
Nikli-metallhüdriidakudud vajavad ligikaudu 30 kuni 50 protsenti rohkem ruumi sees, kui liitiumioonakudud, et mahutada sarnast energiahulka. See tähendab, et disaineritele tuleb teha kompromisse seoses akuga, kui suur see võib olla, kus see tootesse sobib ja milliseid materjale kasutatakse. Võtke näiteks välistingimustes kasutatavaid valgusteid. Enamik süsteeme peab särama kaheksa tundi päikeseloojangust kuni päikesetõusuni, milleks on vaja umbes 2000 mAh NiMH akut, mis hõivab ligikaudu 40 protsenti rohkem füüsilist ruumi kui liitiumioonversioon. Kogu see lisamaht raskendab nende akude paigutamist tänapäevaste slim-kujunduste sisse. Lisaks viib suurem suurus pakendamisel, veo- ja tootekuludel üldiselt kõrgematesse hindadesse. Ja ausalt öeldes on need lisakulud turul, kus hind on alati oluline tegur klientide jaoks, kes vaatavad välitingimustes kasutatavaid valgustuslahendusi, eriti olulised.
Tsüklieluiga, laadimise efektiivsus ja reaalsetes tingimustes vastupidavus
Liitiumioon- ja NiMH-tsükkel elu kestvus osalise/katkendliku päikeseenergiaga laadimise korral
Ööpimeduseks mõeldud päikselambid suudavad toime tulla kõigi sorts ootamatute laadimisolukordadega. Pilmused päevad, aastaaegade muutumine ja varjud lähedal asuvate objektide poolt tähendavad, et saabuv võimsus ei ole kunagi stabiilne ega täielik. Kui vaatame, kuidas need akud tegelikus kasutuses hakkama saavad, siis liitiumioonakud säilitavad umbes 80% oma esialgsest võimsusest isegi pärast 1000 täispäisest laadimistsükklit. Niikelmetallhüdriidi (NiMH) akud ei toimu nii hästi, sest need langevad tavaliselt samale 80% tasemele vahemikus 300 kuni 500 tsükli jooksul. Liitiumioonakude eristamiseks päikeseenergia rakendustes on nende võime toime tulla nendega lühikeste laadimisega ilma suurema kulumiseta, lisaks ei kannata nad pinge langemisest, kui neid ei kasutata. Reaalsetes testides erinevates taastuvenergiaprojektides on näha, et liitiumioonakudega varustatud öövalgustid kestavad tavaliselt kaks kuni kolm korda kauem kui nende NiMH vasted. See tähendab, et vajadus asenduste järele väheneb, elektriprügi kogunemine väheneb ning lõppkokkuvõttes säästetakse raha pikas perspektiivis nende omanikele.
Mälu efekti puudumine ja väiksem iseendlaadumine: Liitiumioonide peamised usaldusväärsuse eelised päikesepatju öislambis kasutamisel
Liitiumioonakud ei põe mäluhädasid, mis mõjutavad NiMH elemente, mistõttu need sobivad palju paremini olukordades, kus päikesekiirgus pole alati saadaval. Siis kui NiMH akud tuleb regulaarselt täielikult tühjendada, et säilitada nende töökindlust, suudavad liitiumioonakud suurepäraselt toime tulla osalise laadimisega, isegi mitme järjestikuse pilose päeva järel. Suur pluss on ka see, kui vähe neil laeng kaob seistes. Liitiumioonakud kaotavad kuus umbes 1–2 protsenti oma mahust, samas kui NiMH elemendid võivad langetada 15 kuni 30 protsenti. See tähendab, et varuenergia säilib pikemate päikesepuuduse perioodide jooksul, nii et valgustid töötavad usaldusväärselt õhtust hommikuni ilma, et keegi peaks neid kontrollima. Kõik need omadused kokku tähendavad, et liitiumioonakud pakuvad stabiilset tulemust peaaegu ilma hoolduseta, mistõttu on need kindel valik iseseisvalt töötavatele välistingimustes kasutatavatele valgustussüsteemidele.
Keskkonnakindlus ja töökindlus
Toimetus erinevates temperatuurivahemikes: miks liitiumioon hoiab oma võimsust erinevates kliimades
Liitiumioonakud suudavad säilitada umbes 85 protsenti oma täismahust, isegi kui temperatuurid varieeruvad miinus kahekümnest kraadist kuni kuuekümne kraadini Celsiuse järgi. Selle põhjuseks on paremate elektrolüütide arendamine ja elektroodide ehituse parandamine nendes akudes. Teisest küljest hakkavad niklitmetallhüdriidakud tõsiselt kannatama, kui temperatuur langeb alla määrapunkti, ja sageli kaotavad need 30–40 protsenti oma tavapärasest võimsusest, kui maal on jää. Võime leppida äärmuslike temperatuuridega tähendab, et liitiumakud tagavad stabiilse pinge, nii et LED-lambid säidavad eredalt nii siis, kui on külm, kui ka siis, kui on vaimustavalt soe. Ja siin on veel üks huvitav asi – liitiumioonakud ei vilgu ega helestu kiiresti nii palju nagu NiMH-d, kui temperatuur muutub äkitselt, mis teeb neist valgustuslahenduste puhul palju usaldusväärsemad ja annab üldiselt inimestele palju parema mulje toote kohta.
Soojuskindluse mõju pikaajalisele päikselampide töökindlusele ja hoolduskuludele
Kuumus mõjutab tugevalt välistingimustes kasutatavate päikselamppide akusid. Nikkel-metaalhüdriidakud lagunevad kõrgetel temperatuuridel pikema aja jooksul umbes kaks korda kiiremini kui liitiumioonakud, vajades tihti vahetust 12 kuni 18 kuu jooksul pärast paigaldamist. Liitiumversioonid kestavad aga palju kauem, jäädes samades ilmastikutingimustes töökorras umbes 3 kuni 5 aastaks. IRENA uuringud näitavad, et nende pikema elueaga akude kasutamine vähendab hoolduskulusid kokku ligikaudu 60 protsenti. Vähem sagedased akuvahetused tähendavad madalamat tööjõukulu ja süsteeme, mis jäävad järjekindlamini tööle. Linnaplaneerijad ja ettevõtjad, kes paigaldavad suuri päiksespordlussüsteemide võrke, leiavad, et see teeb olulist erinevust nende kasumlikkuses, samas aidates neil saavutada rohelise energia eesmärgid eelarvet rikkumata.
Liitiumioonsete päikselampide turu läbilaskmine ja tulevikukindlustamine
Liitiumioonakud on peaaegu täielikult asendanud varasemad toiteallikad tänapäevaste päikselampide jaoks, kuna jätkusuutlikud välistingimustes kasutatavad valgustuslahendused saavad üha suuremat populaarsust. Turu ekspertide hinnangul jääb kasvukiirus aastani 2033 ligikaudu 14% öösse, mida peamiselt soodustab linnade laienemine, elektriga varustamine külmades piirkondades ja riikide ülemaailmsed algatused rohelisemate lahenduste poole liikumiseks. Miks nii? Liitiumioonakud lihtsalt toimivad paljudes olukordades paremini võrreldes vanema tehnoloogiaga, näiteks NiMH-akudega. Need mahutavad rohkem energiat väiksemasse ruumi, kestavad kauem, isegi siis kui päikesevalgus varieerub päevast päeva, ja säilitavad hea töökindluse erinevates temperatuuritingimustes. Need tegurid vähendavad kogukulusid umbes 40%. Kuna need nutikad päikselambid hakatakse varustama liikumistundurite, reguleeritava heleduse seadetega ning internetiühendus muutub levinuks, sobib liitiumioonakku suurepäraselt kokku selliste täiustatud funktsionaalsustega seotud elektrooniliste komponentidega. Samuti muutub tootmine odavamaks ja ringlussevõtuprogrammid paranevad, mistõttu liitiumioonakud pole mitte ainult praegu hea valik, vaid tõenäoliselt säilitavad oma aktuaalsuse ka tulevikus. See on loogiline valik kõigile, kes on seotud projekteerimise, paigaldamise või lihtsalt soovivad usaldusväärset ja efektiivset valgustust, mida ei pea varsti asendama.
Tavaliselt esinevad küsimused
Miks eelistatakse liitiumioonakusid päikeselampides NiMH-akudele?
Liitiumioonakud on eelistatud nende kõrgema energiatiheduse, pikema tsüklielu ja võime poolest säilitada jõudlust erinevates temperatuurivahemikes. Need on ka ruumiliselt tõhusamad, neil on madalam iseendlaadimise määr ja neil puudub mäluefekt, millega NiMH-akud silmitsi seisavad.
Milline on liitiumioonakude kasutamise mõju päikesevalgustite hoolduskuludele?
Liitiumioonakude kasutamine vähendab oluliselt päikesevalgustite hoolduskulusid. Nende pikem eluiga tähendab vähem asendusi, mis vähendab töökulu ja hoiab süsteeme stabiilselt töös.
Kuidas toimivad liitiumioonakud päikeselampide jaoks äärmuslikes temperatuuritingimustes?
Liitiumioonakud toimivad hästi äärmuslikes temperatuuritingimustes, säilitades ligikaudu 85% oma mahust miinus kakskümmend kraadi Celsiusest kuni kuusakümmendeni. See stabiilsus teeb neist usaldusväärse lahenduse erinevates kliimavöötmetes.
Millised on kasvuootused liitiumioonsetele päikselampidele?
Turuekspertide hinnangul ootab aastane kasvukiirus umbes 14%ni aastani 2033, mida toetavad linnade laienemine, maapiirkondade elektrifitseerimine ja globaalne püüd rohelisemate energialahenduste poole.
