Päikeseenergial töötavad tänavavalgustid on muutunud tänapäevase linnainfrastruktuuri oluliseks osaks, pakkudes keskkonnasõbralikku ja kulutõhusat valgustuslahendust. Need valgustid sõltuvad erinevat tüüpi akudest, et salvestada päikesepaneelide poolt päeva jooksul kogutud energiat.
1. Päikeseenergial töötavad tänavavalgustid kasutavad tavaliselt liitium-raudfosfaatpatareisid:
Mis on liitium-raudfosfaat aku?
Liitium-raudfosfaat aku on liitiumioonaku tüüp, mis kasutab katoodimaterjalina liitium-raudfosfaati (LiFePO4) ja anoodimaterjalina süsinikku. Üksiku elemendi nimipinge on 3,2 V ja laadimise väljalülituspinge on vahemikus 3,6 V kuni 3,65 V. Laadimise ajal eralduvad liitiumioonid liitium-raudfosfaadist ja liiguvad läbi elektrolüüdi anoodile, kinnistudes süsinikmaterjali. Samal ajal vabanevad katoodist elektronid, mis liiguvad läbi välise vooluringi anoodile, et säilitada keemilise reaktsiooni tasakaal. Tühjendamise ajal liiguvad liitiumioonid läbi elektrolüüdi anoodilt katoodile, samal ajal kui elektronid liiguvad läbi välise vooluringi anoodilt katoodile, andes energiat välismaailmale.
Liitium-raudfosfaatakul on palju eeliseid: kõrge energiatihedus, kompaktne suurus, kiire laadimine, vastupidavus ja hea stabiilsus. Samas on see kõigist akudest ka kõige kallim. Tavaliselt toetab see 1500–2000 süvatsüklilist laadimist ja normaalse kasutamise korral võib see kesta 8–10 aastat. See töötab laias temperatuurivahemikus -40 °C kuni 70 °C.
2. Päikeseenergial töötavate tänavavalgustite puhul tavaliselt kasutatavad kolloidpatareid:
Mis on kolloidne aku?
Kolloidne aku on pliiaku tüüp, milles väävelhappele lisatakse tarretavat ainet, mis muudab elektrolüüdi geelilaadseks olekuks. Neid geelilaadse elektrolüüdiga akusid nimetatakse kolloidseteks akudeks. Erinevalt tavapärastest pliiakudest parandavad kolloidsed akud elektrolüüdi baasstruktuuri elektrokeemilisi omadusi.
Kolloidakud on hooldusvabad, mis aitab vältida pliiakudega seotud sagedasi hooldusprobleeme. Nende sisemine struktuur asendab vedela väävelhappe elektrolüüdi geelitaolise versiooniga, mis parandab oluliselt energia salvestamist, tühjendusvõimet, ohutust ja eluiga, edestades mõnikord isegi kolmekomponentseid liitiumioonakusid hinna poolest. Kolloidakud töötavad temperatuurivahemikus -40 °C kuni 65 °C, mistõttu sobivad need kasutamiseks külmemates piirkondades. Need on ka löögikindlad ja neid saab ohutult kasutada erinevates karmides tingimustes. Nende kasutusiga on tavaliste pliiakudega võrreldes kaks korda pikem või pikem.
3. Päikeseenergial töötavates tänavavalgustites tavaliselt kasutatavad NMC liitiumioonakud:
NMC liitiumioonakudel on arvukalt eeliseid: kõrge erienergia, kompaktne suurus ja kiire laadimine. Tavaliselt toetavad nad 500–800 süvatsüklilist laadimist ja nende eluiga on sarnane kolloidsete akudega. Nende töötemperatuuride vahemik on -15 °C kuni 45 °C. NMC liitiumioonakudel on aga ka puudusi, sealhulgas väiksem sisemine stabiilsus. Kui akusid toodavad kvalifitseerimata tootjad, on ülelaadimise ajal või kõrgema temperatuuriga keskkonnas plahvatusoht.
4. Päikeseenergial töötavates tänavavalgustites tavaliselt kasutatavad pliiakud:
Pliiakude elektroodid koosnevad pliist ja pliioksiidist ning elektrolüüt on valmistatud väävelhappe lahusest. Pliiakude peamised eelised on nende suhteliselt stabiilne pinge ja madal hind. Siiski on neil madalam erienergia, mille tulemuseks on suurem maht võrreldes teiste akudega. Nende eluiga on suhteliselt lühike, toetades tavaliselt 300–500 süvalaadimist, ja need vajavad sagedast hooldust. Vaatamata neile puudustele on pliiakud oma hinnaeelise tõttu endiselt laialdaselt kasutusel päikeseenergial töötavas tänavavalgustuse tööstuses.
Päikeseenergial töötavate tänavavalgustite aku valik sõltub sellistest teguritest nagu energiatõhusus, eluiga, hooldusvajadus ja maksumus. Igal akutüübil on oma ainulaadsed eelised, mis vastavad erinevatele nõuetele ja tingimustele, tagades, et päikeseenergial töötavad tänavavalgustid jäävad usaldusväärseks ja jätkusuutlikuks valgustuslahenduseks.
Postituse aeg: 05.07.2024
