EN
Більша корисна ємність: як глибший розряд максимізує тривалість роботи сонячних ламп
Глибина розряду літієвих акумуляторів — 80–95 % проти 50 % у свинцево-кислотних
Літієві акумулятори, зокрема варіанти LiFePO₄, забезпечують 80–95 % корисного розряду (глибини розряду, DoD) порівняно з жорстким обмеженням у 50 % для свинцево-кислотних акумуляторів. Це означає, що літієвий акумулятор ємністю 100 А·год практично надасть 80–95 А·год енергії, тоді як еквівалентний свинцево-кислотний акумулятор надасть лише 50 А·год через ризик пошкодження. Такий ризик пошкодження пов’язаний із хімічним складом свинцево-кислотних акумуляторів та процесом сульфатації. Без детального розгляду сульфатації слід зазначити, що ємність свинцево-кислотних акумуляторів суттєво обмежена. Завдяки хімічному складу LiFePO₄ сульфатація уникнуто, а шари енергії можна розряджати й перезаряджати. Це подвоює корисну ємність порівняно зі свинцево-кислотними акумуляторами та покращує процес розряду літієвих акумуляторів. Це демонструється стабільністю напруги. Хімічний склад і структура літієвих акумуляторів забезпечують сталість напруги, що дозволяє сонячним лампам підтримувати повну яскравість протягом усього циклу розряду.
Вплив установки автономних сонячних ламп на тривалість нічного освітлення.
Ця перевага глибини розряду (DoD) забезпечує літієвим акумуляторам у сонячних лампах на 30–60 % триваліший час роботи в числовому вираженні. Наприклад, лампа потужністю 20 Вт працює 5,7 години при живленні від акумулятора ємністю 120 Вт·год з літієвим елементом (глибина розряду 95 % = 114 Вт·год), тоді як при використанні свинцево-кислотного акумулятора — лише 3 години (глибина розряду 50 % = 60 Вт·год). Для спільнот, які перебувають поза центральною електромережею й використовують сонячні лампи замість керосинових, можливість забезпечити повне освітлення від заходу до сходу сонця є значною перевагою для безпеки всієї спільноти. Це також сприяє покращенню освітніх можливостей та продуктивності домогосподарств. Під час зими більш тривалий час розряду літієвих акумуляторів дозволяє використовувати сонячні лампи протягом дня навіть за відсутності сонячного світла та в похмуру погоду, забезпечуючи стабільне освітлення без «темних» перерв. Це означає, що для досягнення того самого рівня ефективності розмір системи можна зменшити до 40 %.
Порівняно з традиційними сонячними лампами, сонячні лампи, що використовують акумулятори LiFePO₄, мають більший розрахунковий термін служби, нижчу розрахункову вартість заміни та, відповідно, нижчу загальну вартість володіння.
Акумулятори LiFePO₄ мають кращий очікуваний ресурс циклів порівняно з традиційними свинцево-кислотними акумуляторами. Очікуваний ресурс циклів акумуляторів LiFePO₄ становить 2000–5000 циклів, тоді як у свинцево-кислотних акумуляторів типовий очікуваний ресурс циклів — 300–500 циклів. Свинцево-кислотні акумулятори набагато схильніші до хімічного розкладання, ніж літієві, оскільки літій природно стійкий до хімічного деградування, на відміну від свинцю. У польових випробуваннях акумулятори LiFePO₄ зберігають понад 80 % своєї початкової ємності після 2000 циклів, тоді як свинцево-кислотні акумулятори вичерпують свою ємність вже після 400 циклів і часто опускаються нижче 50 %. Це покращення очікуваного терміну служби означає, що сонячні лампи з акумуляторами LiFePO₄ працюють 5–10 років, а сонячні лампи зі свинцево-кислотними акумуляторами — лише 1–2 роки. Таке покращення очікуваного терміну служби призводить до відповідного зменшення частоти заміни, що є надзвичайно важливим для регіонів, де заміна акумуляторів пов’язана з великими логістичними та трудомісткими витратами.
Ці фактори призводять до зниження витрат протягом усього терміну експлуатації на 30–50 %. З урахуванням покращення економічної ефективності не дивно, що сонячні лампи з батареями LiFePO₄ здатні досягти очікуваного ROI лише за 18–24 місяці та, отже, досягають ROI у два рази швидше, ніж системи на основі літію.
Сонячна паливна технологія: найефективніша у світі сонячна акумуляторна технологія з використанням LiFePO₄
ефективність 95 % під час циклу заряджання/розряджання без втрат енергії (при ефективності 80 % відбуваються втрати енергії)
Технологія LiFePO4 компанії Solar Fuel (технологія Solar Fuel) збирає КОЖЕН окремий джоуль енергії через сонячну панель і перетворює його на сонячне світло, забезпечуючи збір ВСІЄЇ енергії з ККД циклу заряджання/розряджання 95 %. У порівнянні з акумуляторами на основі свинцю та кислоти, які збирають лише 70 % енергії, а 30 % втрачаються у вигляді тепла, що нагріває елементи акумулятора, що призводить до втрат 15–25 % енергії. Це збільшує час заряджання акумулятора від сонячного світла, яке недоступне під час роботи в автономному режимі. Ефективність розподілу енергії між сонячними панелями забезпечує стабільне та рівномірне освітлення через сонячний елемент.
Запалювати світлодіоди під час розряджання акумуляторів
Технологія свинцево-кислотних акумуляторів компанії Solar Fuel забезпечує живлення LED-лампи під час розряду в циклі, а також збирає енергію для її накопичення в акумуляторі та перетворення. Це дозволяє зберегти 100 % енергії, коли LED-лампа вимкнена. Світло збирається для подальшого перетворення на енергію. Коли свинцево-кислотний акумулятор розряджається, LED-лампа вимкнена, і енергія не споживається. Користувач не помітить мерехтіння та зниження яскравості. Інтенсивне освітлення надається від сутінок, а стабільність роботи гарантована.
Швидші, працездатні за будь-яких погодних умов і не потребуючі технічного обслуговування сонячні ліхтарі
За однакових умов заряджання літій-залізо-фосфатні (LiFePO₄) акумулятори заряджаються до 50 % швидше, ніж свинцево-кислотні. Це покращує їх здатність накопичувати енергію під час коротких днів або днів із низькою освітленістю. Вони мають ширший діапазон робочих температур — від −20 °C до +60 °C. У свинцево-кислотних акумуляторів цього немає: вони швидше деградують при температурах вище 35 °C та нижче 0 °C. Найважливіше — літійові акумулятори не потребують обслуговування. Не потрібно доливати електроліт, очищати клеми, проводити вирівнювальні заряди, а корозія також не є проблемою. Такі акумулятори без обслуговування скорочують загальні витрати на технічне обслуговування на 30 %. Це особливо важливо для важкодоступних місць, де ліхтарі залишаються без уваги протягом тривалого часу. Усе це разом забезпечує безперервне освітлення.
Поширені запитання
П1: Яка головна перевага літійових акумуляторів порівняно зі свинцево-кислотними для сонячних ліхтарів?
A1: Більш енергоефективні та триваліший час використання літієвих акумуляторів. Це пов’язано з тим, що літієві акумулятори дозволяють глибше розряджати — на 80–95 % порівняно з 50 % для свинцево-кислотних акумуляторів.
П2: Як літієві акумулятори впливають на термін служби та вартість сонячних ліхтарів?
A2: Короткі цикли заряджання та заміни акумуляторів збільшують загальну вартість володіння. Натомість літієві акумулятори збільшують кількість циклів заряджання/розряджання до 5000.
П3: Чому крива напруги є важливою для продуктивності сонячних ліхтарів?
A3: Стабільність кривої напруги означає, що зміна яскравості не є змінною. Усе це підкреслює необхідність безперервного освітлення.