تاثیر عوامل دما بر زمان روشنایی چراغ های خیابانی خورشیدی

در طراحی و کاربرد چراغ های خیابانی خورشیدی ، دما یک نکته مهم است. دما نه تنها مستقیماً بر راندمان تولید برق پانل های خورشیدی تأثیر می گذارد، بلکه تأثیر عمیقی بر زمان روشنایی و عملکرد کلی چراغ های خیابانی دارد.

رابطه بین راندمان پنل خورشیدی و دما
به عنوان جزء اصلی چراغ های خیابانی خورشیدی، وظیفه اصلی پانل های خورشیدی تبدیل انرژی نور به انرژی الکتریکی است. با این حال، بین کارایی پنل های خورشیدی و دمای محیط همبستگی منفی معنی داری وجود دارد. مطالعات نشان داده اند که با افزایش دما کارایی پنل های خورشیدی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. این پدیده عمدتاً به این دلیل است که دمای بالا باعث افزایش نرخ نوترکیبی الکترون‌ها و حفره‌ها در داخل پانل‌ها می‌شود و در نتیجه تولید جریان نوری را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، دمای بالا باعث افزایش مقاومت داخلی پانل ها و کاهش بیشتر راندمان تولید برق آن می شود.
به طور خاص، در شرایط دمای بالا، ولتاژ مدار باز و جریان اتصال کوتاه پنل‌های خورشیدی کاهش می‌یابد و در نتیجه بازده کلی کاهش می‌یابد. این کاهش راندمان به طور مستقیم بر ظرفیت شارژ چراغ های خیابانی خورشیدی تأثیر می گذارد و در نتیجه زمان روشنایی آنها را کوتاه می کند. در تابستان گرم، تاثیر دمای بالا بر صفحات خورشیدی به ویژه مشهود است، که ممکن است باعث شود زمان روشنایی چراغ های خیابانی در شب تا حد زیادی کوتاه شود.

تأثیر ظرفیت ذخیره انرژی باتری لیتیوم و دما
باتری های لیتیومی اجزای ذخیره انرژی ضروری در چراغ های خیابانی خورشیدی هستند. آنها وظیفه ذخیره برق تولید شده توسط پنل های خورشیدی و تامین برق برای چراغ های خیابانی در شب یا روزهای بارانی را بر عهده دارند. ظرفیت ذخیره انرژی باتری های لیتیومی نیز به طور قابل توجهی تحت تأثیر دما قرار دارد. در محیط‌های با دمای بالا، سرعت واکنش شیمیایی باتری‌های لیتیومی تسریع می‌شود و گرمای داخلی افزایش می‌یابد که روند پیری باتری را تسریع کرده و عمر مفید آن را کاهش می‌دهد. در عین حال، دمای بالا همچنین باعث کاهش راندمان شارژ و دشارژ باتری‌های لیتیومی، کاهش ظرفیت در دسترس آنها و محدود کردن زمان روشنایی چراغ‌های خیابانی خورشیدی می‌شود.
برعکس، در محیط های با دمای پایین، عملکرد باتری های لیتیومی نیز تحت تاثیر قرار می گیرد. اگرچه دمای پایین مستقیماً باعث پیری باتری‌های لیتیومی نمی‌شود، اما بازده کاری آنها را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. در شرایط دمای پایین، سیالیت الکترولیت داخل باتری ضعیف می شود و بر عملکرد شارژ و دشارژ باتری لیتیومی تأثیر می گذارد. بنابراین، در زمستان سرد، زمان روشنایی چراغ های خیابانی خورشیدی نیز ممکن است به دلیل کاهش عملکرد باتری لیتیومی محدود شود.

تاثیر دما بر عملکرد کلی سیستم های نور خیابانی خورشیدی
تأثیر دما بر عملکرد کلی سیستم‌های نور خیابانی خورشیدی چندوجهی است. علاوه بر تاثیر مستقیم بر پنل‌های خورشیدی و باتری‌های لیتیومی، تغییرات دما ممکن است به طور غیرمستقیم بر اثر روشنایی لامپ‌های خیابانی با تأثیر بر عملکرد سایر اجزا مانند کنترل‌کننده‌ها و لامپ‌ها نیز تأثیر بگذارد. برای مثال، دمای بالا ممکن است پیر شدن قطعات الکترونیکی داخل کنترلر را تسریع کند و در نتیجه دقت کنترل و پایداری آن را کاهش دهد. در محیط‌های با دمای پایین، راندمان نوری تراشه‌های LED در داخل لامپ‌ها ممکن است کاهش یابد و به طور مستقیم بر اثر روشنایی لامپ‌های خیابانی تأثیر بگذارد.3