ช่วงอุณหภูมิการทํางานที่ได้รับการรับรองสําหรับไฟติดผนังกลางแจ้งพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่คืออะไร

ไฟติดผนังกลางแจ้งพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นผลิตภัณฑ์แสงสว่างที่ต้องอาศัยสภาพแวดล้อมในการทํางาน และประสิทธิภาพการทํางานจะเชื่อมโยงกับอุณหภูมิอย่างใกล้ชิด ช่วงอุณหภูมิในการทํางานเป็นตัวบ่งชี้ทางเทคนิคที่สําคัญสําหรับการวัดความน่าเชื่อถือและความเหมาะสม โดยจะกําหนดอุณหภูมิแวดล้อมขั้นต่ําและสูงสุดที่อุปกรณ์ติดตั้งไฟและส่วนประกอบหลัก —แบตเตอรี่— สามารถทนได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อการทํางานและอายุการใช้งานปกติ ช่วงการรับรองนี้ส่งผลโดยตรงต่อความเหมาะสมของผลิตภัณฑ์ในสภาพอากาศที่หลากหลายทั่วโลก

ประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ที่อุณหภูมิต่างกัน
แกนกลางของแสงผนังพลังงานแสงอาทิตย์คือโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์หรือแผงโซลาร์เซลล์ หลักการของเอฟเฟกต์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์กําหนดว่าประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของเซลล์แสงอาทิตย์จะลดลง ส่งผลให้กําลังไฟฟ้าขาออกลดลง ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "ความร้อนลดลง" แม้ในฤดูร้อนที่มีแสงแดดส่องถึง ประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ก็อาจต่ํากว่าในฤดูใบไม้ผลิที่ไม่รุนแรง การออกแบบระดับมืออาชีพพิจารณาการกระจายความร้อนเพื่อให้มั่นใจว่าการทํางานที่มั่นคงของแผงโซลาร์เซลล์ในอุณหภูมิสูงผ่านการเลือกวัสดุและการออกแบบโครงสร้าง

ส่วนประกอบหลัก: ช่วงอุณหภูมิการทํางานของแบตเตอรี่
แบตเตอรี่เป็นศูนย์กลางกักเก็บพลังงานของไฟติดผนังพลังงานแสงอาทิตย์ และประสิทธิภาพของแบตเตอรี่มีความไวต่ออุณหภูมิมากกว่าแผงโซลาร์เซลล์มาก ปัจจุบันประเภทแบตเตอรี่ที่ใช้กันทั่วไปในไฟติดผนังพลังงานแสงอาทิตย์ ได้แก่ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-ion) และแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4) ช่วงอุณหภูมิการทํางานที่ได้รับการรับรองสําหรับแบตเตอรี่ทั้งสองประเภทนี้แตกต่างกันอย่างมาก

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-ion)

ช่วงอุณหภูมิการชาร์จ: เมื่อชาร์จที่อุณหภูมิต่ํากว่า 0°C ลิเธียมไอออนอาจก่อตัวเป็นลิเธียมโลหะบนพื้นผิวอิเล็กโทรดลบ ทําให้เกิดการสะสมของลิเธียมที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ลดความจุของแบตเตอรี่ลงอย่างมาก แต่ยังทําให้เกิดการลัดวงจรภายใน ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงด้านความปลอดภัยอีกด้วย

ช่วงอุณหภูมิการคายประจุ: ที่อุณหภูมิต่ําความหนืดของอิเล็กโทรไลต์ภายในแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นทําให้การเคลื่อนย้ายไอออนช้าลง สิ่งนี้จะเพิ่มความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ ลดแรงดันเอาต์พุต และลดความจุที่มีอยู่อย่างมาก

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4)

ช่วงอุณหภูมิการชาร์จ: เช่นเดียวกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนการชาร์จที่อุณหภูมิต่ําอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทํางานเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตจะมีความเสถียรมากกว่าที่อุณหภูมิสูงและมีแนวโน้มที่จะระบายความร้อนได้น้อยกว่า

ช่วงอุณหภูมิการคายประจุ: แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีประสิทธิภาพลดลงค่อนข้างน้อยเมื่อคายประจุที่อุณหภูมิต่ํา ส่งผลให้อายุการใช้งานยาวนานขึ้นและความปลอดภัยดีขึ้น ทําให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมกว่าสําหรับบริเวณที่มีอากาศเย็น

ผลกระทบของอุณหภูมิที่รุนแรงและมาตรการรับมือ

เกินช่วงอุณหภูมิการทํางานที่ได้รับการรับรองอาจส่งผลเสียต่อไฟติดผนังพลังงานแสงอาทิตย์ได้หลากหลาย

ผลกระทบของอุณหภูมิสูง:

เร่งอายุแบตเตอรี่: อุณหภูมิสูงเร่งปฏิกิริยาเคมีภายในแบตเตอรี่ทําให้ความจุลดลงอย่างรวดเร็วและทําให้อายุการใช้งานสั้นลง

ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น: อุณหภูมิที่สูงเกินไปสามารถกระตุ้นให้เกิดความร้อนได้ แม้กระทั่งนําไปสู่การเผาไหม้หรือการระเบิดก็ตาม

การเสื่อมสภาพของการส่องสว่างของ LED ที่รุนแรงขึ้น: อุณหภูมิสูงจะเร่งการเสื่อมสภาพของชิป LED ส่งผลให้ฟลักซ์การส่องสว่างลดลงอย่างรวดเร็ว และทําให้ประสิทธิภาพของแสงลดลง

ผลกระทบของอุณหภูมิต่ํา:

ความจุแบตเตอรี่ลดลงอย่างกะทันหัน: อุณหภูมิต่ําจะเพิ่มความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ ลดความจุที่มีอยู่ลงอย่างมาก และทําให้ไม่สามารถให้แสงสว่างเพียงพอในเวลากลางคืน

ไม่สามารถชาร์จได้: ต่ํากว่าอุณหภูมิการชาร์จไฟฟ้าที่เกิดจากแผงโซลาร์เซลล์ไม่สามารถเก็บไว้ในแบตเตอรี่ได้อย่างปลอดภัยส่งผลให้แสงไม่สามารถเก็บพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างวัน

พลาสติกที่เปราะ: อุณหภูมิที่สูงมากอาจทําให้ส่วนประกอบพลาสติกของตัวเรือนแสงอ่อนตัวลง ทําให้เสี่ยงต่อการแตกร้าวได้