Che effetto ha l'ambiente esterno sull'efficienza dei lampioni solari

Nelle moderne soluzioni di illuminazione urbana, Solar Street Lights , come applicazione di energia rinnovabile, sta gradualmente diventando la soluzione preferita per i progetti municipali in vari luoghi. Tuttavia, la sua efficienza di generazione di energia è influenzata da molti fattori, tra cui intensità di radiazione solare, condizioni climatiche e variazioni di temperatura sono fattori chiave.

L'intensità della radiazione solare è il fattore fondamentale che colpisce l'efficienza della generazione di energia dei lampioni solari. La capacità di generazione di energia dei moduli fotovoltaici è direttamente proporzionale all'energia luminosa ricevuta. A causa del suo abbondante sole tutto l'anno, le ore annuali del sole medio nella regione equatoriale possono raggiungere più di 2.500 ore, il che migliora notevolmente l'efficienza operativa complessiva del sistema di energia solare. Relativamente parlando, le regioni ad alta latitudine affrontano i problemi del breve tempo di sole e dell'angolo di altitudine solare bassa in inverno, il che riduce in modo significativo le radiazioni efficaci ricevute dai moduli fotovoltaici, colpendo così la quantità totale della generazione di energia giornaliera. In questo caso, il sistema di accumulo di energia dei lampioni solari potrebbe non essere in grado di soddisfare le esigenze dell'illuminazione notturna e potrebbe anche esserci un fenomeno di interruzione dell'illuminazione.

Le condizioni climatiche hanno anche un impatto complesso e di vasta portata sull'efficienza della generazione di energia dei lampioni solari. Il clima chiaro aiuta i moduli fotovoltaici per generare elettricità in modo efficiente, mentre il piovoso, il nebbia e il clima polveroso ridurranno significativamente l'intensità della luce, influenzando così l'efficienza di lavoro dei pannelli. Il tempo piovoso o nebuloso continuo può causare la carica della batteria e la potenza immagazzinata è insufficiente, influendo così sulla durata e la luminosità dell'illuminazione. Allo stesso tempo, le tempeste di sabbia non solo bloccano la luce solare, ma accumulano anche polvere sulla superficie dei pannelli fotovoltaici, formando un "film per la luce", ostacolando ulteriormente l'assorbimento dell'energia solare. Gli studi hanno dimostrato che quando lo spessore della polvere sulla superficie dei pannelli fotovoltaici raggiunge 0,1 mm, la sua efficienza di generazione di energia potrebbe diminuire di oltre il 10%. Se non viene pulito a lungo, la perdita di efficienza sarà più grave, quindi la manutenzione regolare è particolarmente importante.

Le variazioni di temperatura sono anche un fattore importante che influenza l'efficienza dei lampioni solari. La potenza di uscita dei pannelli solari diminuirà con l'aumento della temperatura ambiente, mostrando un certo coefficiente di temperatura negativo. Assumendo i moduli fotovoltaici di silicio monocristallino comuni come esempio, l'efficienza della generazione di energia può diminuire dello 0,4% allo 0,5% per ogni aumento della temperatura di Celsius. In ambienti ad alta temperatura, come le aree estive o tropicali, i moduli fotovoltaici sono esposti a una forte luce solare a lungo e la temperatura superficiale può essere molto più alta della temperatura ambiente, con conseguente riduzione significativa della potenza di uscita. Inoltre, l'alta temperatura influenzerà anche la stabilità chimica del sistema di accumulo di energia della batteria, accelererà l'invecchiamento dei materiali interni della batteria e abbrevia la sua durata di servizio. Sebbene l'ambiente a bassa temperatura possa promuovere la generazione di energia dei moduli fotovoltaici in una certa misura, limiterà la capacità di ricarica e scarica delle batterie al litio. Soprattutto a temperature sotto zero, la resistenza interna della batteria aumenta in modo significativo, con conseguente rilascio di energia insufficiente, influenzando così l'effetto dell'illuminazione notturna.