Phạm vi nhiệt độ hoạt động được chứng nhận cho đèn tường ngoài trời năng lượng mặt trời và pin của nó là gì

Đèn tường ngoài trời năng lượng mặt trời là các sản phẩm chiếu sáng dựa vào điều kiện môi trường để vận hành, và hiệu suất của chúng gắn chặt với nhiệt đ. Phạm vi nhiệt độ hoạt động là một chỉ số kỹ thuật quan trọng để đo độ tin cậy và sự phù hợp của chúng. Nó xác định nhiệt độ môi trường xung quanh tối thiểu và tối đa mà thiết bị chiếu sáng và thành phần cốt lõi của nó—pin— có thể chịu được mà không ảnh hưởng đến chức năng và tuổi thọ bình thường. Phạm vi chứng nhận này tác động trực tiếp đến sự phù hợp của sản phẩm ở các vùng khí hậu đa dạng trên thế giới.

Hiệu suất của Panel năng lượng mặt trời ở nhiệt độ khác nhau
Lõi của đèn tường năng lượng mặt trời là mô-đun quang điện, hoặc bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Nguyên lý của hiệu ứng quang điện cho thấy hiệu suất của pin mặt trời bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng, điện áp mạch hở của pin mặt trời giảm, dẫn đến giảm công suất đầu ra, một hiện tượng được gọi là "giảm nhiệt". Ngay cả trong cái nóng của mùa hè, với ánh sáng mặt trời dồi dào, hiệu suất của tấm pin mặt trời có thể thấp hơn so với mùa xuân ôn hòa. Thiết kế chuyên nghiệp xem xét tản nhiệt, đảm bảo hoạt động ổn định của bảng điều khiển năng lượng mặt trời ở nhiệt độ cao thông qua lựa chọn vật liệu và thiết kế cấu trúc.

Thành phần cốt lõi: Phạm vi nhiệt độ hoạt động của pin
Pin là trung tâm lưu trữ năng lượng của đèn tường năng lượng mặt trời và hiệu suất của nó nhạy cảm hơn nhiều với nhiệt độ so với bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Hiện nay, các loại pin thường được sử dụng trong đèn tường năng lượng mặt trời là pin lithium-ion (Li-ion) và pin lithium iron phosphate (LiFePO4). Phạm vi nhiệt độ hoạt động được chứng nhận cho hai loại pin này khác nhau đáng k.

Pin Lithium-ion (Li-ion)

Phạm vi nhiệt độ sạc: Khi sạc ở nhiệt độ dưới 0°C, các ion lithium có thể tạo thành lithium kim loại trên bề mặt điện cực âm, gây ra sự lắng đọng lithium không thể đảo ngược. Điều này không chỉ làm giảm nghiêm trọng dung lượng pin mà còn có thể gây đoản mạch bên trong, làm tăng nguy cơ an toàn.

Phạm vi nhiệt độ xả: Ở nhiệt độ thấp, độ nhớt của chất điện phân trong pin tăng lên, làm chậm quá trình di chuyển ion. Điều này làm tăng điện trở trong của pin, giảm điện áp đầu ra và giảm đáng kể công suất có sẵn.

Pin Lithium Iron Phosphate (LiFePO4)

Phạm vi nhiệt độ sạc: Tương tự như pin lithium-ion, sạc ở nhiệt độ thấp cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng. Tuy nhiên, so với pin lithium-ion, pin lithium iron phosphate ổn định hơn ở nhiệt độ cao và ít bị thoát nhiệt hơn.

Phạm vi nhiệt độ xả: Pin lithium iron phosphate bị suy giảm hiệu suất tương đối tối thiểu khi xả ở nhiệt độ thấp, dẫn đến tuổi thọ dài hơn và cải thiện độ an toàn, khiến chúng trở thành lựa chọn phù hợp hơn cho các vùng lạnh.

Tác động của nhiệt độ khắc nghiệt và các biện pháp đối phó

Vượt quá phạm vi nhiệt độ hoạt động được chứng nhận có thể có nhiều tác động tiêu cực đến đèn tường năng lượng mặt trời.

Tác động của nhiệt độ cao:

Lão hóa pin tăng tốc: Nhiệt độ cao đẩy nhanh các phản ứng hóa học trong pin, gây suy giảm công suất nhanh chóng và rút ngắn tuổi thọ của pin.

Rủi ro an toàn gia tăng: Nhiệt độ quá cao có thể gây ra hiện tượng thoát nhiệt, thậm chí dẫn đến cháy hoặc nổ.

Làm trầm trọng thêm sự suy giảm phát sáng của đèn LED: Nhiệt độ cao đẩy nhanh quá trình lão hóa của chip LED, khiến quang thông giảm nhanh và ảnh hưởng đến hiệu suất chiếu sáng.

Tác động của nhiệt độ thấp:

Dung lượng pin giảm đột ngột: Nhiệt độ thấp làm tăng điện trở bên trong của pin, làm giảm đáng kể dung lượng sẵn có của pin và khiến pin không thể cung cấp đủ ánh sáng vào ban đêm.

Không thể sạc: Dưới nhiệt độ sạc, điện được tạo ra bởi bảng điều khiển năng lượng mặt trời không thể được lưu trữ an toàn trong pin, dẫn đến ánh sáng không thể lưu trữ năng lượng hiệu quả trong ngày.

Nhựa giòn: Nhiệt độ cực cao có thể làm suy yếu các thành phần nhựa của vỏ đèn, khiến chúng dễ bị nứt.