Kiek laiko užtrunka įkrauti kritiniu atvejuLED lemputėsnaudojant saulės baterijas? Patikimas apšvietimas tampa būtinas nenumatytų katastrofų, pvz., stichinių nelaimių, elektros tinklo gedimų ar kitų nenumatytų situacijų, atveju. LED lemputės tapo populiariu avarinio apšvietimo variantu dėl ilgesnės eksploatavimo trukmės ir gero energijos vartojimo efektyvumo. Suporavus su saulės baterijomis, jie yra-pakankami ir tvarūs. Tačiau dažnai užduodama tema: kiek laiko užtrunka saulės baterijų pagalba įkrauti LED lemputes kritiniu atveju?
Supratimas apie LED šviestuvus ir saulės baterijas
Fotovoltinis efektas yra saulės baterijų veikimo pagrindas. Plokščių fotovoltiniai elementai yra sudaryti iš puslaidininkių, dažniausiai silicio. Šios ląstelės gamina elektros srovę, kai į jas patenka saulės šviesa, nes ji stimuliuoja puslaidininkio elektronus. Daugybė kintamųjų, tokių kaip saulės baterijos dydis, efektyvumas ir saulės spindulių kiekis, įtakoja, kiek ji pagamina elektros. Daugiau energijos gali pagaminti didesnės saulės baterijos, kurių efektyvumas yra aukštesnis. Skirtingai nuo įprastų kaitrinių ir fluorescencinių lempučių, LED lemputės yra nepaprastai{5}}efektyvios energijos. Užuot praradę elektros energiją kaip šilumą, jie didelę jos dalį paverčia šviesa. Pavyzdžiui, LED lemputė gali paversti iki 80–90 % sunaudojamos elektros energijos į šviesą, o kaitrinė lemputė gali paversti tik 10 %. Dėl savo energijos vartojimo efektyvumo LED lemputės sunaudoja mažiau energijos, o tai naudinga įkraunant jas naudojant saulės baterijas.
Įkrovimo trukmę įtakojantys veiksniai
Saulės kolektorių išėjimas
Įkrovimo laiką daugiausia lemia saulės baterijos išėjimo galia. Galia, kurią saulės baterijos gali pagaminti įprastomis bandymo sąlygomis, -paprastai 1000 vatų vienam kvadratiniam saulės spindulių metrui ir 25 laipsnių elementų temperatūrai -, nurodoma pagal jų vatų vertę. Palyginti su 50 -vatų saulės kolektoriumi, 10 vatų skydelis gamins mažiau elektros energijos. Mažos galios saulės kolektorius užtruks ilgiau, kol bus pakankamai įkrautas, kad kritiniu atveju LED lemputės veiktų ilgesnį laiką.
Saulės šviesos trukmė ir intensyvumas
Saulės šviesos ilgis ir intensyvumas yra svarbūs veiksniai. Saulės baterijos gali greičiau įkrauti vietose, kur visą dieną gausu dienos šviesos. Pavyzdžiui, lyginant su aukštesnėmis platumomis, arčiau pusiaujo esantys regionai paprastai gauna daugiau tiesioginių ir intensyvesnių saulės spindulių. Be to, saulės intensyvumas skiriasi priklausomai nuo paros laiko, o didžiausias būna vidurdienį. Saulės spindulių kiekį, pasiekiantį saulės bateriją, gali labai sumažinti debesuotas ar apsiniaukęs oras, dėl kurio pailgėja įkrovimo laikotarpis. Saulėtą dieną saulės baterija gali užtrukti nuo dviejų iki trijų valandų, kol visiškai įkrauna LED lemputę; niūrią dieną tai gali užtrukti nuo šešių iki aštuonių valandų ar ilgiau.
LED lempučių energijos suvartojimas
Kitas svarbus aspektas yra LED lemputės energijos suvartojimas. LED lempučių galia svyruoja nuo didelio-ryškumo prožektorių iki ypač mažos{2}}galios indikacinių lempučių. Palyginti su 10 -vatų LED lempute, 1 vato LED lemputė sunaudos mažiau energijos ir reikės mažiau įkrovimo, kad veiktų. Jei didelės galios LED lemputė bus maitinama kelias valandas, saulės kolektoriui reikės gaminti ir saugoti daugiau elektros energijos, o tai pailgins bendrą įkrovimo laiką.
Akumuliatoriaus efektyvumas ir talpa (jei reikia)
Akumuliatorius dažnai naudojamas saulės kolektorių pagamintai elektros energijai saugoti{0}}saulės energija maitinamose LED apšvietimo sistemose. Akumuliatoriaus talpa, išreikšta amper-valandomis (Ah), nurodo, kiek įkrovos ji gali išlaikyti. Pilnai įkrauti didesnės talpos akumuliatorių užtruks ilgiau. Įkrovimo trukmei taip pat turi įtakos tai, kaip gerai akumuliatorius kaupia ir išskiria energiją. Norint pasiekti reikiamą LED lemputės įkrovimo lygį, saulės kolektoriui gali prireikti gaminti papildomos elektros energijos, nes kai kurios baterijos gali patirti nuostolių viso įkrovimo ir iškrovimo metu.
Realūs{0}}pasaulio atvejai
Pagalvokite apie pagrindinę avarinio apšvietimo konfigūraciją, kurią sudaro 3-vatų LED lemputė, 12-vatų saulės baterija ir 5-amperų baterija. Saulės baterijos gali pagaminti maždaug 60–72 vatų{18}}elektros per dieną esant optimalioms saulės šviesos sąlygoms, įskaitant penkias–šešias valandas tiesioginių saulės spindulių. Esant, tarkime, 12 voltų įtampai, 5 amperų baterija gali išlaikyti 60 vatų valandų. Pagal šį scenarijų, darant prielaidą, kad nebus didelių nuostolių, visiškai įkrauti akumuliatorių gali prireikti keturių ar penkių valandų. 3 vatų LED lemputė gali nepertraukiamai veikti beveik 20 valandų po to, kai buvo visiškai įkrauta. Tačiau įkrovimo laikas gali pailgėti arba net tris kartus padidėti, kai sąlygos nėra idealios, pavyzdžiui, vietovėje, kurioje kasdien yra tik trys ar keturios valandos tiesioginių saulės spindulių ir didelis debesuotumas. LED lemputės veikimo laikas gali būti ribotas, nes saulės kolektorius gamins mažiau elektros energijos, o baterija užtruks ilgiau.
Ateities perspektyvos
Būsimi įkrovimo laikotarpiai turėtų būti sutrumpinti dėl saulės baterijų technologijų plėtros, pvz., veiksmingesnių fotovoltinių medžiagų ir geresnio skydų dizaino. Daugiau energijos iš to paties saulės spindulių kiekio galima pagaminti naudojant naujesnes saulės baterijas, kurių konversijos efektyvumas didesnis. Greitesnis įkrovimas ir ilgesnis{2}} veikimasLED lemputėskritinėmis situacijomis taip pat palengvins baterijų technologijos pažanga, pvz., didesnio energijos tankio ir geresnio įkrovimo ličio{0}}jonų baterijų naudojimas. Apibendrinant galima pasakyti, kad daugybė kintamųjų, tokių kaip saulės baterijų galia, saulės šviesos lygis, LED šviesos energijos suvartojimas ir akumuliatoriaus savybės, turi įtakos LED lempučių įkrovimui naudojant saulės baterijas kritiniu atveju. Šių kintamųjų supratimas gali padėti sukurti efektyvesnes avarinio apšvietimo sistemas ir valdyti lūkesčius avarinėse situacijose, net jei dėl jų nenuspėjamumo gali būti sunku numatyti tikslų įkrovimo laiką. Technologijoms toliau tobulėjant, tikimasi, kad saulės energija{4}}varomas LED apšvietimas taps dar patikimesne ir efektyvesne avarinio apšvietimo alternatyva.
