Ce fel de baterie este ideală pentru luminile stradale solare? (Recomandare pentru tine)

Pentru că nu se bazează pe rețeaua electrică pentru iluminare pe timp de noapte, luminile solare stradale sunt deosebit de practice. Modulul solar și bateria utilizate în aceste sisteme de iluminat permit dispozitivului să producă energie electrică în timpul zilei, depozitați-l în baterie, și folosește-l noaptea.

Fiecare lampă solară trebuie să aibă bateria corespunzătoare, deoarece acest lucru va afecta autonomia luminii, aspect, nivelul de întreținere, și alți factori. Această postare este pentru dvs. dacă doriți să instalați baterii pe iluminatul stradal solar.

Ce tipuri de baterii sunt aplicate în industria solară?

Pentru iluminatul stradal solar, sunt disponibile numeroase tehnologii cu celule solare, fiecare cu o varietate de avantaje și dezavantaje. Descriem fiecare dintre aceste metode mai jos în această secțiune:

Nichel cadmiu

Baterii din nichel-cadmiu (Ni-Cd) sunt robuste, capabil să tolereze temperaturile ridicate, și fără întreținere. Celule Ni-Cd, care folosesc cadmiul ca catod și un electrod oxid-hidroxid ca anod, sunt utilizate pe scară largă în aplicații solare, pe lângă aerospațiale civile și militare.

Datorită fiabilității ridicate și cerințelor minime de întreținere, Bateriile Ni-Cd sunt perfecte pentru utilizarea la luminile stradale din locații îndepărtate. Aceste baterii sunt mai puțin costisitoare decât bateriile Li-ion și sunt perfecte pentru aplicații solare, deoarece pot fi epuizate la 60% adâncimea de descărcare (DOD) în timp ce produce 2,500 cicluri.

plumb-acid

Baterii cu plumb-acid sunt standardul industriei și au fost de mult timp datorită accesibilității și longevității lor. Sunt compuse dintr-un catod de oxid de plumb și un anod metalic de plumb care sunt ambele scufundate într-un electrolit de acid sulfuric..

Nu vă recomandăm să folosiți baterii plumb-acid pentru instalațiile subterane de iluminat stradal solar, deoarece acestea pot necesita întreținere frecventă, în ciuda faptului că sunt ieftine.. Ambele 500 şi 1,200 cicluri la 50% DOD sunt disponibile din aceste baterii. Există două tipuri de baterii plumb-acid care sunt cele mai frecvent utilizate pentru luminile stradale solare, sunt baterii AGM și gel.

Litiu-ion

După cum toată lumea știa că litiu-ion (Li-Ion) bateriile sunt una dintre cele mai frecvent utilizate pentru luminile solare stradale, fiind în același timp cele mai scumpe. Un electrolit de sare de litiu a servit drept electrolit pentru anodul de carbon de litiu și catodul de oxid de litiu metalic care au fost folosiți.

Datorită densității sale energetice mai bune, ceea ce duce la o capacitate mai mare și un design mai compact, bateriile litiu-ion au crescut în popularitate. Pentru luminile stradale, aceste baterii au o durată de viață de 2.000–3.000 de cicluri și pot fi epuizate 80% DOD.

Fosfat de fier de litiu

O altă tehnologie excelentă a bateriilor cu litiu, care este mai puțin costisitoare, este fosfatul de fier litiu (LIFEPO4) baterii. Aceste baterii au un 4,500 viața ciclului, o densitate mare de energie, si sunt 80% DOD epuizat.

Un electrolit de sare de litiu înconjoară un catod de fosfat de fier de litiu, care este componenta bateriilor LiFePO4. Deoarece este mai puțin costisitor decât bateriile cu litiu-ion, oferind totuși o soluție cu densitate mare de energie, fără întreținere, această tehnologie cu litiu este alegerea preferată pentru iluminatul stradal solar.

Bateria inundată

O jumătate de celulă conține anodul și primul electrolit, iar cealaltă jumătate de celulă conține catodul și al doilea electrolit în bateriile redox de flux, un exemplu specific de doi electroliți. Vanadiu/vanadiu (în diferite state), fier/crom, sau zinc/brom sunt cele mai frecvente cupluri de electroliți.

Sunt mai puțin răspândite în industria solară și a iluminatului stradal, deoarece sunt o tehnologie mai recentă. Bateriile Flow pot funcționa la temperaturi scăzute, oferă mai multe cicluri decât majoritatea bateriilor, și sunt ușor scalabile pentru majoritatea aplicațiilor.

Ce considerații trebuie luate atunci când alegeți bateriile de iluminat stradal solar?

Înțelegerea factorilor care trebuie luați în considerare atunci când alegeți un iluminat stradal solar vă va ajuta să alegeți cea mai bună baterie după ce ați învățat despre diferitele tehnologii ale bateriilor.

Capacitate și dimensiune

Cât timp poate funcționa o lampă solară depinde de capacitatea bateriei solare, care este influențată de câtă energie au nevoie corpurile de iluminat stradal. Când alegeți o baterie, gândește-te la câți wați-oră (Wh) sau amperi-ore (Ah) poate produce deoarece acest lucru va afecta durata de funcționare a iluminatului stradal solar.

Este util să folosiți următoarea expresie pentru a calcula capacitatea necesară a bateriei:

Ecuația folosită pentru a calcula cât de multă energie poate stoca un luminator solar în bateria sa

O 1,500 corp de iluminat cu lumen, de exemplu, folosește aproape 15W, în timp ce a 12,000 Lumina stradală solară lumen folosește 120W. Pentru a rula o lumina stradala solara de 12V continuu pt 12 ore, ai avea nevoie de o baterie de 75Ah @ 12V pentru a 1,500 bec lumen și aproape un acumulator de 600 Ah la 12 V pentru a 12,000 lumina stradală lumen din cauza pierderii de 80% Eficiență dus-întors, 50% DOD, si doua zile de autonomie (19:00 la 07:00).

Spațiul din interiorul carcasei pachetului de baterii este un alt aspect care ar putea limita dimensiunea bateriilor pe care le puteți folosi. Dacă utilizați o tehnologie a bateriei cu o densitate mare de energie, ca litiul, puteți instala baterii mai mici decât bateriile cu plumb-acid. Ca urmare, este esențial să se țină cont de dimensiunea modelelor de baterii pentru a determina dacă se potrivesc în cutia bateriei.

Putere și tensiune nominală

Diferența de potențial dintre bornele unei baterii, exprimată în volți, este tensiunea bateriei (V). Asigurați-vă întotdeauna că tensiunea bateriei este aceeași cu cea de care are nevoie corpul de iluminat.

Similar cu asta, puterea nominală a bateriei indică cât de multă putere poate furniza și este exprimată în kilowați (kw). Calculăm luminile solare stradale în wați, deoarece nu au nevoie de multă putere (W). Cerințele de putere ale instalațiilor de iluminat stradal solar trebuie întotdeauna îndeplinite sau depășite de baterii.

Adâncimea de descărcare (DOD)

O baterie se poate descărca în siguranță până la un anumit procent, sau adâncimea descărcării (DOD). Acesta este conectat la durata de viață a bateriei, deoarece bateria poate suporta doar o anumită cantitate de cicluri, în funcție de cât de des este utilizată.

Unii producători sfătuiesc 20% DOD pentru bateriile plumb-acid pentru a crește durata de viață a luminilor solare stradale, deși o valoare de 30–40% este, de asemenea, acceptabilă pentru a ajunge la un compromis corect între performanță și durata de viață. DOD poate fi ridicat de 75% pentru baterii cu litiu.

Eficiență pentru călătorii circulare

Termenul “Eficiență dus-întors” descrie cât de multă putere DC poate fi extrasă din baterie în comparație cu puterea DC pe care o alimentează panoul solar. Alternativ pune, eficiența ciclului bateriei pentru încărcare și descărcare. Bateria medie are o eficiență dus-întors de 80%, deși acest lucru variază în funcție de tehnologie și producător.

Durata de viață a bateriei (Ciclu de viață)

Aceasta este o estimare a ciclului de viață al bateriei; durata de viață a bateriei este uneori exprimată în ani. Câte cicluri de încărcare/descărcare poate rezista o baterie la un anumit DoD înainte de capacitatea sa (durata de viață) începe să scadă. Acest număr variază în funcție de tehnologia utilizată și de DoD la care bateria este descărcată.

Când este externat la 50% DOD, de exemplu, bateriile obișnuite cu plumb-acid au o durată de viață de aproximativ 2,000 cicluri, dar anumite modele sofisticate de baterii plumb-acid pot face acest lucru aproape 11 ani, sau 4,250 cicluri. Pentru lumini solare, folosind 80% DoD pe o singură baterie își reduce durata de viață la aproximativ 2,700 cicluri, sau 7 ani. Ca o tehnologie mai sofisticată, bateriile cu litiu pot funcționa între 80% şi 100% DoD pentru aproximativ 4,000 cicluri.

Impact asupra mediului și siguranței

Fiecare baterie este supusă diferitelor standarde de fabricație și de siguranță chimică a electroliților. Puterea bateriei pentru iluminatul stradal solar trebuie să fie certificată UL-8750 sau mai sigură.

Trebuie luate măsuri de siguranță pentru a preveni fuga termică a bateriei, care l-ar putea face să se încălzească rapid și să explodeze sau să emită gaze periculoase. Instalare rezistent la temperaturi ridicate, bateriile sensibile la temperatură sau analizarea bateriilor cu sisteme de ultimă oră de gestionare a bateriilor sunt recomandate pentru a preveni acest lucru (BMS).

Schimbările de temperatură mai scăzute prin montarea bateriei în subteran ajută la prevenirea evadării termice, dar bateria trebuie să fie rezistentă la lipsa de ventilație a mediului (aplicabil la AGA, GEL, sau numai baterii cu litiu).

Preţ

Cea mai mare reținere și una care nu poate fi evitată este bugetul. Luați în considerare limitările dvs. financiare atunci când alegeți o baterie pentru un iluminat stradal solar, și mergeți cu opțiunea care oferă cele mai multe performanțe și cicluri.

Dacă luați în considerare cele 1.500–12.00 de baterii menționate mai sus pentru instalațiile de iluminat stradal solar, puteți obține aceste costuri aproximative în ambele situații:

Bateriile plumb-acid AGM costă între $12 şi 96 ($0.80/Ah).

Baterii cu gel cu plumb acid: $15–120 ($1.00/Ah)

Fosfat de fier de litiu: $18-144.0 ($1.20/Ah)

Li-Ion: $23.7-189.6 ($1.58/Ah)

Ce tip de baterie este cel mai bun? Cum mă decid?

Deși este esențial să înțelegeți diferiții factori de care trebuie să luați în considerare atunci când alegeți o baterie, trebuie să fiți conștienți de modul în care fiecare factor se leagă de diferitele tehnologii ale bateriei. Tehnologia optimă a bateriei este descrisă aici pentru multe scenarii.

Când ar trebui să alegeți bateriile NiCd?

Bateriile din nichel-cadmiu sunt robuste, de încredere, și rezistent la temperatură. Ele oferă o mulțime de cicluri, au o densitate de putere respectabilă, si inca se incadreaza in buget. Aceste baterii sunt excelente pentru luminile stradale solare care sunt expuse frecvent la temperaturi extreme și unde aveți nevoie de baterii cu o capacitate medie, dar cu un cost scăzut. Cu toate acestea, câteva dintre componentele bateriilor NiCd sunt periculoase de manipulat.

Când este adecvată o baterie plumb-acid AGM?

Cea mai populară opțiune economică sunt bateriile AGM plumb-acid, care au o densitate de energie redusă și un interval DoD restrâns. Este posibil să combinați mai multe baterii pentru a obține capacitatea unei baterii cu litiu, dar vă sfătuim să folosiți aceste metode doar pentru instalații sub pământ. Acestea necesită întreținere minimă și nu eliberează gaz precum bateriile inundate, făcându-le perfecte pentru instalațiile subterane.

Când ar trebui să alegeți o baterie litiu-ion?

Cea mai scumpă alternativă sunt bateriile litiu-ion, care sunt totuși destul de bune. În comparație cu bateriile convenționale, bateriile litiu-ion oferă o densitate de energie mai mare, sunt mai compacte, sunt cu greu detectabile, și poate funcționa lămpile pentru perioade mai lungi de timp. Nu vă recomandăm să le folosiți pentru iluminatul stradal solar pe vreme foarte rece sau caldă, deoarece pot fi încărcate numai la temperaturi cuprinse între 32°F și 113°F..

Când ar trebui să alegeți o baterie litiu-ion polimer?

Ca să fiu sincer, bateriile cu litiu fier fosfat sunt de obicei cea mai bună opțiune. Cea mai înaltă performanță pentru bateriile Li-ion este oferită de aceste baterii, care poate funcționa într-un interval de temperatură de -40oF-158oF și sunt mai scumpe decât bateriile Ni-Cd sau plumb-acid, dar mai puțin costisitoare decât bateriile Li-ion. Datorită densității lor mari de energie și lipsei de întreținere, aceste baterii pot fi instalate pentru lumini stradale solare în configurații subterane sau montate pe stâlp.

Gândul final

Industria solară folosește o varietate de tehnologii. O serie de variabile, inclusiv cerințele tehnice ale corpului de iluminat sau panoului, estetica dorită a luminii stradale, si bugetul, trebuie luate în considerare atunci când alegeți bateria corectă pentru un iluminat stradal solar.

Gândiți-vă la subiectele abordate în articol și la sfaturile din secțiunea precedentă atunci când căutați baterii pentru iluminatul stradal solar specific dvs.. Puteți alege cea mai bună baterie care va oferi performanțe excelente și va obține cea mai bună investiție pe termen lung, combinând aceste cerințe tehnice cu estetica dorită a corpului dvs. de iluminat..