Solárne pouličné osvetlenie sa stalo neoddeliteľnou súčasťou modernej mestskej infraštruktúry a poskytuje ekologické a cenovo výhodné riešenie osvetlenia. Toto osvetlenie je závislé od rôznych typov batérií, ktoré ukladajú energiu zachytenú solárnymi panelmi počas dňa.
1. Solárne pouličné osvetlenie bežne používa lítium-železité fosfátové batérie:
Čo je to lítium-železo-fosfátová batéria?
Lítium-železito-fosfátová batéria je typ lítium-iónovej batérie, ktorá používa lítium-železito-fosfát (LiFePO4) ako katódový materiál a uhlík ako anódový materiál. Nominálne napätie jedného článku je 3,2 V a medzné napätie nabíjania je medzi 3,6 V a 3,65 V. Počas nabíjania sa lítiové ióny oddeľujú od lítium-železito-fosfátu a prechádzajú elektrolytom k anóde, kde sa zabudujú do uhlíkového materiálu. Súčasne sa z katódy uvoľňujú elektróny a prechádzajú vonkajším obvodom k anóde, aby sa udržala rovnováha chemickej reakcie. Počas vybíjania sa lítiové ióny presúvajú z anódy na katódu cez elektrolyt, zatiaľ čo elektróny sa presúvajú z anódy na katódu cez vonkajší obvod a dodávajú energiu vonkajšiemu svetu.
Lítium-železitophosfátová batéria kombinuje mnoho výhod: vysokú energetickú hustotu, kompaktné rozmery, rýchle nabíjanie, odolnosť a dobrú stabilitu. Je však aj najdrahšou spomedzi všetkých batérií. Zvyčajne podporuje 1500 – 2000 hlbokých nabíjacích cyklov a pri bežnom používaní vydrží 8 – 10 rokov. Funguje v širokom teplotnom rozsahu od -40 °C do 70 °C.
2. Koloidné batérie bežne používané v solárnych pouličných lampách:
Čo je to koloidná batéria?
Koloidná batéria je typ olovenej batérie, v ktorej sa do kyseliny sírovej pridáva želatínujúce činidlo, ktoré premieňa elektrolyt do gélového stavu. Tieto batérie s gélovým elektrolytom sa nazývajú koloidné batérie. Na rozdiel od bežných olovených batérií koloidné batérie zlepšujú elektrochemické vlastnosti základnej štruktúry elektrolytu.
Koloidné batérie sú bezúdržbové, čím prekonávajú časté problémy s údržbou spojené s olovenými batériami. Ich vnútorná štruktúra nahrádza kvapalný elektrolyt kyseliny sírovej gélovou verziou, čím sa výrazne zlepšuje skladovanie energie, vybíjacia kapacita, bezpečnosť a životnosť, pričom niekedy dokonca prekonávajú ternárne lítium-iónové batérie z hľadiska ceny. Koloidné batérie môžu pracovať v teplotnom rozsahu od -40 °C do 65 °C, vďaka čomu sú vhodné na použitie v chladnejších oblastiach. Sú tiež odolné voči nárazom a možno ich bezpečne používať v rôznych náročných podmienkach. Ich životnosť je dvojnásobná alebo dlhšia v porovnaní s bežnými olovenými batériami.
3. Lítium-iónové batérie NMC bežne používané v solárnych pouličných lampách:
Lítium-iónové batérie NMC ponúkajú množstvo výhod: vysokú špecifickú energiu, kompaktné rozmery a rýchle nabíjanie. Zvyčajne podporujú 500 – 800 hlbokých cyklov nabitia s životnosťou podobnou koloidným batériám. Ich prevádzkový teplotný rozsah je -15 °C až 45 °C. Lítium-iónové batérie NMC majú však aj nevýhody vrátane menšej vnútornej stability. Ak ich vyrábajú nekvalifikovaní výrobcovia, existuje riziko výbuchu počas prebíjania alebo v prostredí s vyššou teplotou.
4. Olovené batérie bežne používané v solárnych pouličných lampách:
Olovené batérie majú elektródy zložené z olova a oxidu olovnatého s elektrolytom vyrobeným z roztoku kyseliny sírovej. Kľúčovými výhodami olovených batérií sú ich relatívne stabilné napätie a nízke náklady. Majú však nižšiu špecifickú energiu, čo má za následok väčší objem v porovnaní s inými batériami. Ich životnosť je relatívne krátka, zvyčajne zvláda 300 – 500 hlbokých nabíjacích cyklov a vyžadujú si častú údržbu. Napriek týmto nevýhodám sa olovené batérie vďaka svojej cenovej výhode naďalej hojne používajú v priemysle solárneho pouličného osvetlenia.
Výber batérie pre solárne pouličné osvetlenie závisí od faktorov, ako je energetická účinnosť, životnosť, potreby údržby a náklady. Každý typ batérie má svoje jedinečné výhody, ktoré vyhovujú rôznym požiadavkám a podmienkam, čím zabezpečujú, že solárne pouličné osvetlenie zostane spoľahlivým a udržateľným riešením osvetlenia.
Čas uverejnenia: 5. júla 2024
