EN
Capacità utilizzabile maggiore: come una maggiore profondità di scarica massimizza l’autonomia delle lampade solari
Profondità di scarica (DoD) dell’80–95% per le batterie al litio rispetto al limite del 50% delle batterie al piombo-acido
Le batterie al litio, in particolare le varianti LiFePO₄, offrono un’escursione di scarica utilizzabile (DoD) dell’80-95%, rispetto al rigido limite del 50% delle batterie al piombo-acido. Ciò significa che una batteria al litio da 100 Ah fornirà effettivamente 80-95 Ah di energia, mentre un’unità equivalente al piombo-acido ne fornirebbe soltanto 50 Ah a causa del rischio di danneggiamento. Tale rischio deriva dalla chimica delle batterie al piombo-acido e dal processo di solfatazione. Senza entrare nei dettagli della solfatazione, la capacità delle batterie al piombo-acido è fortemente limitata. Grazie alla chimica delle LiFePO₄, la solfatazione viene evitata e gli strati di energia possono essere scaricati e ricaricati ripetutamente. Ciò raddoppia la capacità utilizzabile rispetto alle batterie al piombo-acido e migliora il processo di scarica delle batterie al litio. Ciò è dimostrato dalla stabilità della tensione: la chimica e la struttura delle batterie al litio mantengono costante la tensione, consentendo alle lampade solari di funzionare a piena luminosità per tutta la durata della scarica.
Impatto delle installazioni di lampade solari fuori rete sulla durata dell’illuminazione notturna.
Questo vantaggio DoD conferisce alle lampade solari con batterie al litio un tempo di utilizzo più lungo del 30-60%, espresso in numeri. Se una lampada da 20 W è alimentata da una batteria da 120 Wh per 5,7 ore con tecnologia litio (DoD al 95% = 114 Wh), lo stesso modello fornisce solo 3 ore con batteria al piombo-acido (DoD al 50% = 60 Wh). Per le comunità fuori dalla rete elettrica che utilizzano lampade solari come sostituto delle lampade a cherosene, la possibilità di garantire un servizio continuo dal crepuscolo all’alba rappresenta un beneficio fondamentale per la sicurezza dell’intera comunità. Ciò migliora inoltre l’istruzione e la produttività del nucleo familiare. Durante l’inverno, il maggiore tempo di scarica offerto dalle batterie al litio consente di utilizzare le lampade solari anche nelle ore diurne, anche in assenza di sole e con condizioni meteorologiche nuvolose, evitando così periodi di buio e interruzioni nel tempo di utilizzo. Ciò comporta una riduzione fino al 40% delle dimensioni del sistema, mantenendo inalterate le prestazioni.
Rispetto alle lampade solari tradizionali, le lampade solari che utilizzano batterie LiFePO₄ hanno una durata prevista più lunga, costi previsti di sostituzione inferiori e, di conseguenza, costi totali di proprietà inferiori.
Le batterie LiFePO₄ hanno una durata prevista in termini di cicli superiore rispetto alle tradizionali batterie al piombo-acido. Le batterie LiFePO₄ presentano una durata prevista in termini di cicli compresa tra 2000 e 5000, mentre le batterie al piombo-acido hanno generalmente una durata prevista in termini di cicli compresa tra 300 e 500. Le batterie al piombo-acido sono molto più soggette a decomposizione chimica rispetto alle batterie LiFePO₄, poiché il litio presenta una naturale resistenza alla degradazione chimica, a differenza del piombo. Nei test sul campo, le batterie LiFePO₄ riescono a mantenere oltre l’80% della loro capacità originale dopo 2000 cicli, mentre le batterie al piombo-acido esauriscono la loro capacità già dopo soli 400 cicli e spesso scendono al di sotto del 50%. Questo miglioramento della durata prevista in servizio si traduce in un’autonomia operativa di 5–10 anni per le lampade solari dotate di batterie LiFePO₄, contro soltanto 1–2 anni per quelle dotate di batterie al piombo-acido. Tale incremento della durata prevista in servizio comporta una corrispondente riduzione della frequenza di sostituzione, elemento particolarmente prezioso nelle aree in cui la sostituzione risulta logisticamente e manualmente onerosa.
Questi fattori portano a una riduzione dei costi di ciclo vitale del 30–50%. Data la maggiore efficienza economica, non sorprende che le lampade solari dotate di batterie LiFePO₄ riescano a raggiungere il loro ROI previsto già in soli 18–24 mesi e, di conseguenza, abbiano un tempo di recupero dell’investimento due volte più rapido rispetto ai sistemi al litio.
Tecnologia solare per carburanti: la tecnologia solare per batterie più efficiente al mondo con LiFePO₄
efficienza del 95% nel ciclo di carica/scarica, senza spreco di energia (con un’efficienza dell’80%, invece, si ha spreco di energia)
La tecnologia LiFePO4 di Solar Fuel (tecnologia di Solar Fuel) cattura OGNI singolo joule di energia attraverso il pannello solare, la converte in luce solare e ne cattura TUTTA l'energia con un ciclo di carica/scarica al 95%. A confronto, le batterie al piombo-acido ne catturano solo il 70% e il 30% dell'energia viene dissipato sotto forma di calore nella cella, causando una perdita compresa tra il 15% e il 25%. Ciò prolunga il tempo necessario per caricare la batteria alla luce solare, che non è disponibile durante l’uso off-grid. L’efficienza distribuisce l’energia ai pannelli solari e la luce uniforme viene mantenuta costante attraverso la cella solare.
Accende i LED durante la scarica delle batterie
La tecnologia delle batterie al piombo-acido di Solar Fuel illumina il LED durante la fase di scarica del ciclo, ma cattura l'energia per caricare la batteria e convertire l'energia. Ciò consente un rendimento energetico pari al 100% quando il LED è spento. La luce viene catturata per convertire l'energia. Il LED è spento mentre la batteria al piombo-acido è in fase di scarica. L'utente non noterà alcun flicker né riduzione di luminosità. L'illuminazione viene fornita in modo intensivo dall'imbrunire e garantisce una luce costante.
Lampade solari più veloci, adatte a tutte le condizioni meteorologiche e prive di manutenzione
Nelle stesse condizioni di ricarica, le batterie al litio ferro fosfato (LiFePO₄) si ricaricano fino al 50% più velocemente rispetto a quelle al piombo-acido. Ciò migliora le loro capacità di accumulo energetico nei giorni di ricarica brevi o con scarsa illuminazione solare. Hanno un intervallo di temperatura operativa più ampio, compreso tra -20 °C e 60 °C. Questo non avviene con le batterie al piombo-acido, che si degradano più rapidamente al di sopra dei 35 °C e fino a 0 °C. Ancora più importante, le batterie al litio sono prive di manutenzione: non richiedono aggiunte di elettrolita, pulizia dei terminali, cariche di equalizzazione e non presentano problemi di corrosione. Questa batteria priva di manutenzione riduce i costi complessivi di assistenza del 30%. Ciò è particolarmente rilevante per aree di difficile accesso, dove le lampade rimarranno inutilizzate per lunghi periodi. Tutti questi fattori concorrono a garantire un’illuminazione continua.
Domande frequenti
Domanda 1: Qual è il principale vantaggio delle batterie al litio rispetto a quelle al piombo-acido per le lampade solari?
A1: Maggiore efficienza energetica e tempo di utilizzo più lungo per le batterie al litio. Ciò è dovuto al fatto che le batterie al litio consentono una maggiore profondità di scarica, pari all’80–95 %, rispetto al 50 % delle batterie al piombo-acido.
D2: In che modo le batterie al litio influenzano la durata e il costo delle lampade solari?
R2: Cicli brevi di ricarica e sostituzione della batteria aumentano il costo totale di proprietà. Al contrario, le batterie al litio estendono i cicli di ricarica fino a 5.000.
D3: Perché la curva di tensione è importante nelle prestazioni delle lampade solari?
R3: La stabilità della curva di tensione significa che la variazione della luminosità non è variabile. Tutto ciò contribuisce alla necessità di un’illuminazione ininterrotta.