Solárne vonkajšie nástenné svietidlá sú osvetľovacie produkty, ktoré sa pri prevádzke spoliehajú na podmienky prostredia a ich výkon je úzko spätý s teplotou. Rozsah prevádzkových teplôt je kľúčovým technickým ukazovateľom na meranie ich spoľahlivosti a vhodnosti. Definuje minimálne a maximálne okolité teploty, ktoré svietidlo a jeho jadrový komponent môžu vydržať bez ovplyvnenia normálnej funkcie a životnosti. Tento certifikačný rad priamo ovplyvňuje vhodnosť produktu v rôznych klimatických podmienkach po celom svete.
Výkon solárneho panelu pri rôznych teplotách
Jadrom solárneho nástenného svetla je fotovoltaický modul alebo solárny panel. Princíp fotovoltaického efektu diktuje, že účinnosť solárnych článkov je ovplyvnená teplotou. Ako teplota stúpa, napätie na otvorenom obvode solárneho článku klesá, čo má za následok zníženie výstupného výkonu, jav známy ako „tepelný pokles“ Dokonca aj v letných horúčavách s dostatkom slnečného svetla môže byť účinnosť solárneho panelu nižšia ako pri miernej jari. Profesionálny dizajn zohľadňuje odvod tepla, čím zabezpečuje stabilnú prevádzku solárneho panelu pri vysokých teplotách prostredníctvom výberu materiálu a konštrukčného návrhu.
Základný komponent: Rozsah prevádzkovej teploty batérie
Batéria je centrom skladovania energie solárneho nástenného svetla a jej výkon je oveľa citlivejší na teplotu ako výkon solárneho panelu. V súčasnosti sú typy batérií bežne používané v solárnych nástenných svietidlách lítium-iónové batérie (Li-ion) a lítium-železofosfátové batérie (LiFePO4). Certifikované rozsahy prevádzkových teplôt pre tieto dva typy batérií sa výrazne líšia.
Lítium-iónové batérie (Li-ion)
Teplotný rozsah nabíjania: Pri nabíjaní pri teplotách pod 0°C môžu lítiové ióny vytvárať kovové lítium na povrchu zápornej elektródy, čo spôsobuje ireverzibilné ukladanie lítia. To nielen výrazne znižuje kapacitu batérie, ale môže tiež spôsobiť vnútorné skraty, čím sa zvyšujú bezpečnostné riziká.
Rozsah teploty vybíjania: Pri nízkych teplotách sa viskozita elektrolytu v batérii zvyšuje, čím sa spomaľuje migrácia iónov. To zvyšuje vnútorný odpor batérie, znižuje výstupné napätie a výrazne znižuje dostupnú kapacitu.
Lítium-železofosfátové batérie (LiFePO4)
Teplotný rozsah nabíjania: Podobne ako pri lítium-iónových batériách, aj nabíjanie pri nízkych teplotách môže ovplyvniť ich výkon. V porovnaní s lítium-iónovými batériami sú však lítium-železofosfátové batérie stabilnejšie pri vysokých teplotách a menej náchylné na tepelný únik.
Teplotný rozsah vybíjania: Lítium-železofosfátové batérie zažívajú relatívne minimálnu degradáciu výkonu, keď sú vybíjané pri nízkych teplotách, čo vedie k dlhšej životnosti a zlepšenej bezpečnosti, čo z nich robí vhodnejšiu voľbu pre chladné oblasti.
Vplyvy extrémnych teplôt a protiopatrení
Prekročenie certifikovaného rozsahu prevádzkových teplôt môže mať rôzne negatívne účinky na solárne nástenné svietidlá.
Nárazy vysokej teploty:
Zrýchlené starnutie batérie: Vysoké teploty urýchľujú chemické reakcie v batérii, čo spôsobuje rýchlu degradáciu kapacity a skracuje jej životnosť.
Zvýšené bezpečnostné riziká: Príliš vysoké teploty môžu vyvolať tepelný únik, dokonca viesť k spaľovaniu alebo výbuchu.
Zhoršená svetelná degradácia LED: Vysoké teploty urýchľujú starnutie čipov LED, čo spôsobuje rýchly pokles svetelného toku a znižuje výkon osvetlenia.
Nárazy nízkej teploty:
Náhly pokles kapacity batérie: Nízke teploty zvyšujú vnútorný odpor batérie, výrazne znižujú jej dostupnú kapacitu a znemožňujú zabezpečiť dostatočné osvetlenie v noci.
Nedá sa nabíjať: Pod teplotou nabíjania nie je možné elektrinu generovanú solárnym panelom bezpečne uložiť do batérie, čo vedie k tomu, že svetlo nedokáže efektívne ukladať energiu počas dňa.
Krehké plasty: Extrémne teploty môžu oslabiť plastové komponenty svetelného krytu, čo ich robí náchylnými na praskanie.