EN
Energiatiheys ja koon tehokkuus kompakteihin aurinkoyövalaisimiin
Kuinka litiumionin korkeampi energiatiheys mahdollistaa ohuemmat ja monikäyttöisemmät valaisinrakenteet
Litiumioniakkujen energiatiheys on noin 150–200 Wh/kg, mikä on lähes kaksinkertainen verrattuna vanhoihin nikkelimetallihydridiakkuihin (NiMH), joiden energiatiheys on vain 60–100 Wh/kg. Näiden akkujen kyky tallentaa niin paljon energiaa pienessä tilassa tekee niistä täydellisen valinnan kompakteihin aurinkoisin yövaloihin, jotka myös näyttävät hyviltä. Valmistajat voivat säästää huomattavasti tilaa tuotteissaan, mikä mahdollistaa valaisinten suunnittelun esimerkiksi portaiden askellevyihin, kapeille poluille tai jopa nykyaikaisten rakennusten osiksi, joissa sisätilaa on erittäin rajoitetusti. Kun laite kestää yhtä pitkään mutta vie puolet vähemmän tilaa, suunnittelijoilla on huomattavasti enemmän luovuuden varaa verrattuna suurikokoisiin, hankalasti muotoiltuihin akkutyyppien käyttöön.
Tilanpuute aurinkoisissa yövaloissa ja miksi NiMH-akut eivät riitä
Nickel-metallihydridiakut vaativat noin 30–50 prosenttia enemmän tilaa sisällä verrattuna litiumioniakkuihin, jos niiden tulee säilyttää saman verran energiaa. Tämä tarkoittaa, että suunnittelijoiden on tehtävä kompromisseja akun koon, sijoituspaikan tuotteen sisällä sekä käytettyjen materiaalien osalta. Otetaan esimerkiksi ulkovalot. Jatkaakseen loistamista kahdeksan tuntia auringonlaskusta aamuun asti, useimmissa järjestelmissä tarvitaan 2000 mAh:n NiMH-akku, joka vie noin 40 prosenttia enemmän fyysistä tilaa kuin vastaava litiumioniakku. Kaikki tämä ylimääräinen tilavuus vaikeuttaa huomattavasti näiden akkujen sijoittamista nykyaikaisiin ohuisiin suunnitteluun. Lisäksi suurempi koko johtaa korkeampiin kustannuksiin pakkausten, kuljetusten ja itse tuotteiden valmistuksen osalta. Ja totuus on, että nämä lisäkustannukset ovat erittäin merkityksellisiä markkinoilla, joissa hinta on asiakkaille aina tärkeä tekijä arvioitaessa ulkovalaistusratkaisuja.
Kierrosmäärä, lataustehokkuus ja käytännön kestävyys
Litiumioni- ja NiMH-akkujen syklisikä osittaista/epäsäännöllistä aurinkolatausta käytettäessä
Yöaurinkolamput selviytyvät kaikenlaisista arvaamattomista lataustilanteista. Pilviset päivät, vuodenaikojen vaihtelu ja läheisten esineiden varjot tarkoittavat, että saapuva virta ei koskaan ole tasainen tai täydellinen. Kun tarkastelemme näiden akkujen kestoa käytännön olosuhteissa, litiumioniakkujen kapasiteetti säilyy noin 80 prosenttia alkuperäisestä, edes 1 000 täyden lataussyklin jälkeen. Nikkelimetallihydridi- (NiMH) akut eivät kuitenkaan suoriudu yhtä hyvin, vaan niiden kapasiteetti laskee tuohon samaan 80 prosentin tasoon yleensä 300–500 syklin välillä. Litiumioniakkuja erottaa aurinkosovelluksissa kyky selviytyä lyhyistä latauksista ilman merkittävää kulumista, eikä niissä lisäksi esiinny jännitehäviötä lepotilassa. Erilaisten uusiutuvan energian hankkeiden käytännön testit ovat osoittaneet, että litiumionilla toimivat yövalot kestävät yleensä kaksi–kolme kertaa pidempään kuin NiMH-vastaosat. Tämä tarkoittaa, että korvaustarve vähenee ajan myötä, sähköjätettä kertyy vähemmän ja omistajalle säästyy rahaa pitkällä tähtäimellä.
Muistitehon puuttuminen ja alhaisempi itsenasennus: Tärkeät luotettavuuden edut litium-ionille aurinkoyövalojen käytössä
Litiumioniakkujen ei ole ongelmaa, joka vaivaa NiMH-soluja, mikä tekee niistä huomattavasti sopivammat tilanteisiin, joissa aurinko ei aina ole saatavilla. Vaikka NiMH-akut täytyy tyhjentää säännöllisesti täysin toimiakseen hyvin, litiumioniakuilla osittainen lataus ei ole ongelma, jopa usean pilvisen päivän jälkeen. Toinen suuri etu on niiden itsestään purkautumisen vähäisyys käyttämättömänä ollessa. Litiumioniakuissa varaus laskee noin 1–2 prosenttia kuukaudessa, kun taas NiMH-solut voivat menettää 15–30 prosenttia. Tämä tarkoittaa, että varastoituna oleva virta säilyy pidempiä aikoja ilman auringonvaloa, joten valot toimivat luotettavasti iltastä aamuun ilman, että niitä tarvitsee tarkistaa. Kaikkien näiden ominaisuuksien yhdistelmä tarkoittaa, että litiumioniakuilla saavutetaan tasainen suorituskyky melkein huoltovapaasti, mikä tekee niistä vankan vaihtoehdon ulkovalaisimiin, jotka toimivat itsenäisesti.
Ympäristönsietokyky ja toiminnallinen johdonmukaisuus
Suorituskyky eri lämpötila-alueilla: Miksi litiumioni pitää yllä suorituskykyään vaihtelevissa ilmastoissa
Litiumioniakkujen kapasiteetti säilyy noin 85 prosenttia täydestä kapasiteetistaan, vaikka lämpötilat vaihtelevat miinus kahdestakymmenestä asteesta pakkasella kuuteenkymmeneen asteeseen. Tämä johtuu siitä, että valmistajat ovat kehittäneet parempia elektrolyyttejä ja parantaneet sähkökenttien rakennetta akkujen sisällä. Toisaalta nikkeli-metallihydridiakkujen suorituskyky heikkenee huomattavasti pakkasella, ja ne voivat menettää jopa 30–40 prosenttia tavallisesta tehostaan, kun maassa on jäätä. Kyky kestää ääriolosuhteita tarkoittaa, että litiumakut tarjoavat vakiojännitteen, jolloin LED-valot pysyvät kirkkaina olipa ulkona sitten pakkasta tai hellettä. Ja tässä vielä yksi mielenkiintoinen seikka: litiumioniakut eivät vilistele tai himmene yhtä nopeasti kuin NiMH-akut, kun lämpötila muuttuu äkillisesti, mikä tekee niistä paljon luotettavampia valaistussovelluksissa ja antaa käyttäjille yleisesti paremman kuvan tuotteesta.
Lämmönkestävyyden vaikutus aurinkolamppujen pitkäaikaiseen käytettävyyteen ja kunnossapitokustannuksiin
Korkea lämpötila heikentää huomattavasti ulkoissa aurinkovalaisimissa käytettävien akkujen kuntoa. Nikkelimetallihydridiakut kestävät yleensä noin puolet lyhyemmän ajan kuin litiumioniakut korkeassa lämpötilassa, ja niiden vaihto tarvitaan usein 12–18 kuukauden kuluttua. Litiumakut sen sijaan pysyvät toimintakykyisinä noin 3–5 vuotta samanlaisissa olosuhteissa. IRENA:n tutkimusten mukaan näiden kestävämpien akkujen ansiosta kunnossapitokustannukset laskevat jopa 60 prosenttia. Harvemmat akkujen vaihdot tarkoittavat alhaisempia työvoimakustannuksia ja järjestelmien tasaisempaa toimintaa. Kaupunkisuunnittelijat ja yritysten omistajat, jotka asentavat laajoja aurinkokatuvalojärjestelmiä, huomaavat tämän vaikuttavan merkittävästi tulokseen samalla kun ne auttavat saavuttamaan vihreän energian tavoitteita rikkomatta budjetteja.
Markkinoille hyväksyntä ja tulevaisuudenvarmuus litiumioni-aurinkoyölampuissa
Litiumioniakut ovat käytännössä vakiintuneet nykyisten aurinkovalaisimien suosituimmaksi virtalähteeksi kestävien ulkovalaistusratkaisujen kasvavan suosion ansiosta. Markkinatutkijoiden mukaan kasvu jatkuu noin 14 prosenttia vuodessa vuoteen 2033 asti, ja sitä kiihdyttävät pääasiassa kaupunkien laajeneminen, maaseutualueiden sähköistäminen sekä hallitusten pyrkimykset edistää ympäristöystävällisempiä vaihtoehtoja ympäri maailmaa. Miksi? No, litiumioniakut toimivat monella tavalla paremmin vanhempiin tekniikoihin, kuten NiMH-akkuihin verrattuna. Ne tiivistävät enemmän energiaa pienempään tilaan, kestävät pidempään vaikka auringonvalo vaihtelee päivästä toiseen ja toimivat hyvin erilaisissa lämpötiloissa. Nämä tekijät vähentävät kokonaiskustannuksia noin 40 prosentilla. Kun nämä älykkäät aurinkovalaisimet alkavat sisältää ominaisuuksia, kuten liiketunnistimia, säädettäviä kirkkausasetuksia, ja kun internet-yhteys muuttuu yleiseksi, litiumioniakut sopivat täydellisesti näihin edistyneisiin toimintoihin tarvittaviin elektronisiin komponentteihin. Lisäksi valmistus muuttuu edullisemmaksi ja kierrätysjärjestelmät paranevat, joten litiumioniakut eivät ole vain hyvä vaihtoehto tällä hetkellä, vaan niiden odotetaan säilyvän merkityksellisinä myös tulevaisuudessa. Tämä on järkevää kaikille, jotka suunnittelevat, asentavat tai yksinkertaisesti haluavat luotettavaa ja tehokasta valaistusta, jota ei tarvitse vaihtaa pitkään aikaan.
Usein kysytyt kysymykset
Miksi litium-ion akkuja suositaan auringon yövaloihin verrattuna NiMH-akkeihin?
Litium-ion akkuja suositaan niiden korkeamman energiatiheyden, pidemmän sykliselkäisyyden ja kyvyn ylläpitää suorituskykyä eri lämpötila-alueilla vuoksi. Ne ovat myös tilatehokkaampia, niillä on alhaisempi itsepurkautumisnopeus eivätkä ne kärsi muistitehosta, josta NiMH-akut kärsivät.
Mikä on litium-ion akkujen käytön vaikutus auringo-valojen huoltokustannuksiin?
Litium-ion akkujen käyttö vähentää merkittävästi auringon valojen huoltokustannuksia. Niiden pidempi käyttöikä tarkoittaa harvempia vaihtoja, mikä vähentää työvoimakustannuksia ja pitää järjestelmät tasaisemmin toiminnassa.
Miten litium-ion akut toimivat ääriolosuhteissa auringon yövaloissa?
Litium-ion akut toimivat hyvin äärimmäisissä lämpötiloissa ja säilyttävät noin 85 % kapasiteetistaan miinus kahdestakymmenestä asteesta kuuteenkymmeneen asteeseen. Tämä vakavuus tekee niistä luotettavia eri ilmastovyöhykkeissä käytettäviksi.
Mikä on litiumioni-aurinkoyövalaisimien kasvunäkymät?
Markkinan asiantuntijat odottavat noin 14 %:n vuosittaista kasvua vuoteen 2033 asti, ja siihen vaikuttavat kaupunkien laajentuminen, maaseutualueiden sähköistäminen sekä globaali pyrkimys ympäristöystävällisempiin energiaratkaisuihin.
