Saulės energija varomi gatvių žibintai tapo esminė šiuolaikinės miesto infrastruktūros dalis, suteikianti ekologišką ir ekonomišką apšvietimo sprendimą. Šie žibintai naudoja įvairių tipų baterijas, kad kauptų saulės baterijų per dieną sukauptą energiją.
1. Saulės gatvių žibintai dažniausiai naudoja ličio geležies fosfato baterijas:
Kas yra ličio geležies fosfato baterija?
Ličio geležies fosfato akumuliatorius yra ličio jonų akumuliatoriaus tipas, kuriame kaip katodo medžiaga naudojamas ličio geležies fosfatas (LiFePO4), o kaip anodo medžiaga – anglis. Vieno elemento nominali įtampa yra 3,2 V, o įkrovimo ribinė įtampa yra nuo 3,6 V iki 3,65 V. Įkrovimo metu ličio jonai atsiskiria nuo ličio geležies fosfato ir per elektrolitą keliauja į anodą, įsitvirtindami anglies medžiagoje. Tuo pačiu metu iš katodo išsiskiria elektronai, kurie per išorinę grandinę keliauja į anodą, kad palaikytų cheminės reakcijos pusiausvyrą. Iškrovimo metu ličio jonai per elektrolitą juda iš anodo į katodą, o elektronai per išorinę grandinę juda iš anodo į katodą, tiekdami energiją išoriniam pasauliui.
Ličio geležies fosfato akumuliatorius turi daug privalumų: didelį energijos tankį, kompaktišką dydį, greitą įkrovimą, ilgaamžiškumą ir gerą stabilumą. Tačiau jis taip pat yra brangiausias iš visų akumuliatorių. Paprastai jis palaiko 1500–2000 gilaus ciklo įkrovimų ir normaliomis naudojimo sąlygomis gali tarnauti 8–10 metų. Jis veikia plačiame temperatūrų diapazone nuo -40 °C iki 70 °C.
2. Koloidinės baterijos, dažniausiai naudojamos saulės gatvių apšvietime:
Kas yra koloidinė baterija?
Koloidinis akumuliatorius yra švino-rūgšties akumuliatoriaus tipas, kuriame į sieros rūgštį pridedama stingdiklio, kuris elektrolitą paverčia gelio pavidalo būsena. Šios baterijos su stingdančio elektrolito pavidalo elementais vadinamos koloidiniais akumuliatoriais. Skirtingai nuo įprastų švino-rūgšties akumuliatorių, koloidiniai akumuliatoriai pagerina elektrolito bazinės struktūros elektrochemines savybes.
Koloidinės baterijos nereikalauja priežiūros, todėl jos išsprendžia dažnas su švino rūgšties baterijomis susijusias priežiūros problemas. Jų vidinė struktūra pakeičia skystą sieros rūgšties elektrolitą geliniu elektrolitu, o tai žymiai pagerina energijos kaupimą, iškrovimo talpą, saugumą ir tarnavimo laiką, kartais net pranoksta trinares ličio jonų baterijas kainos atžvilgiu. Koloidinės baterijos gali veikti nuo -40 °C iki 65 °C temperatūros diapazone, todėl jas galima naudoti šaltesniuose regionuose. Jos taip pat yra atsparios smūgiams ir gali būti saugiai naudojamos įvairiomis atšiauriomis sąlygomis. Jų tarnavimo laikas yra dvigubai ilgesnis ar ilgesnis, palyginti su įprastų švino rūgšties baterijų.
3. NMC ličio jonų baterijos, dažniausiai naudojamos saulės gatvių apšvietime:
NMC ličio jonų akumuliatoriai pasižymi daugybe privalumų: didele specifine energija, kompaktišku dydžiu ir greitu įkrovimu. Paprastai jie palaiko 500–800 gilaus ciklo įkrovimų, o jų tarnavimo laikas panašus į koloidinių akumuliatorių. Jų darbinė temperatūra yra nuo -15 °C iki 45 °C. Tačiau NMC ličio jonų akumuliatoriai turi ir trūkumų, įskaitant mažesnį vidinį stabilumą. Jei juos gamina nekvalifikuoti gamintojai, kyla sprogimo pavojus perkrovus arba aukštesnės temperatūros aplinkoje.
4. Švino rūgšties akumuliatoriai, dažniausiai naudojami saulės gatvių žibintuose:
Švino rūgšties akumuliatorių elektrodai sudaryti iš švino ir švino oksido, o elektrolitas – iš sieros rūgšties tirpalo. Pagrindiniai švino rūgšties akumuliatorių privalumai yra santykinai stabili įtampa ir maža kaina. Tačiau jie turi mažesnę savitąją energiją, todėl jų tūris didesnis, palyginti su kitais akumuliatoriais. Jų tarnavimo laikas yra santykinai trumpas, paprastai pakanka 300–500 gilaus ciklo įkrovimų, ir jiems reikia dažnos priežiūros. Nepaisant šių trūkumų, švino rūgšties akumuliatoriai dėl savo kainos pranašumo vis dar plačiai naudojami saulės gatvių apšvietimo pramonėje.
Saulės gatvių šviestuvų baterijų pasirinkimas priklauso nuo tokių veiksnių kaip energijos vartojimo efektyvumas, tarnavimo laikas, priežiūros poreikiai ir kaina. Kiekvienas baterijų tipas turi savo unikalių privalumų, atitinkančių skirtingus reikalavimus ir sąlygas, užtikrinant, kad saulės gatvių šviestuvai išliktų patikimu ir tvariu apšvietimo sprendimu.
Įrašo laikas: 2024 m. liepos 5 d.
