كم من الوقت يستغرق شحن مصابيح الحائط الشمسية الخارجية بالكامل في ظل ظروف ضوء الشمس القياسية

ل أضواء الجدار الشمسية في الهواء الطلق يعد وقت الشحن مؤشرًا مهمًا للأداء. إنه يؤثر بشكل مباشر على وقت التشغيل الليلي والموثوقية العامة للتركيبات.

I. تعريف التشميس القياسي: حجر الزاوية في الحسابات النظرية

تستخدم صناعة الإضاءة الشمسية عمومًا شروط الاختبار القياسية (STC) لتقييم أداء الألواح الشمسية. على الرغم من أن البيئات الخارجية الفعلية أكثر تعقيدًا، إلا أن STC توفر أساسًا نظريًا للحسابات.

الإشعاع: 1000 واط/م². ويمثل ذلك كثافة الطاقة الشمسية التي يستقبلها سطح الأرض عند الظهر في يوم صافٍ.

الكتلة الهوائية (AM): AM 1.5. ويمثل هذا طول مسار ضوء الشمس عبر الغلاف الجوي للأرض.

درجة حرارة الخلية: 25 درجة مئوية. هذه هي درجة حرارة التشغيل للخلية الشمسية.

غالبًا ما يتم اختصار التشمس القياسي إلى "ساعات الذروة للشمس (PSH)." 1 PSH يعادل ساعة واحدة من 1000 واط/م² من الإشعاع. في ظل ظروف STC المثالية، فإن الوقت اللازم لشحن مصباح الجدار الخارجي بالطاقة الشمسية بالكامل هو العلاقة الرياضية بين سعة البطارية ومخرج الطاقة المقدر للوحة الشمسية.

ثانيا. المعلمات الأساسية: العوامل الداخلية التي تحدد سرعة الشحن

يعتمد وقت شحن مصباح الجدار الخارجي بالطاقة الشمسية بشكل أساسي على مطابقة معلمتين أساسيتين للنظام: طاقة اللوحة الشمسية وسعة البطارية.

1. طاقة الألواح الشمسية

يحدد خرج الطاقة للوحة الشمسية (المقاسة بالواط) كمية الطاقة التي يمكنها التقاطها لكل وحدة زمنية.

في ظل ظروف التثبيت القياسية، تولد اللوحة الشمسية بقدرة 2.0 واط تيارًا أكثر بأربع مرات من اللوحة بقدرة 0.5 واط، مما يؤدي إلى تقليل وقت الشحن نظريًا بنسبة 75% تقريبًا. ولذلك، تعد اللوحات عالية الطاقة أمرًا أساسيًا لتحقيق الشحن السريع والموثوقية في جميع المواسم.

2. سعة البطارية

تحدد سعة البطارية (التي تقاس عادةً بـ mAh أو Wh) إجمالي كمية الطاقة التي يحتاج النظام إلى تخزينها. قد يتم تجهيز مصابيح الحائط الشمسية الخارجية الشائعة ببطاريات ليثيوم أيون أو LiFePO4 تتراوح من 1200 مللي أمبير إلى 4000 مللي أمبير.

ل example, if a fixture is equipped with a 3.7V/2000mAh (approximately 7.4Wh) battery, and its solar panel can be charged at an actual power of 1.5W under standard installation, ignoring losses, the theoretical charging time is approximately 7.4Wh/1.5W, which is approximately 4.9 hours.

ثالثا. معيار الصناعة: النطاق الاحترافي من 4 إلى 10 ساعات

استنادًا إلى المعايير الفنية لصناعة الإضاءة الشمسية وبيانات الاختبار الواقعية الشاملة، بالنسبة للغالبية العظمى من مصابيح الجدران الخارجية الشمسية المصممة بشكل صحيح:

وقت الشحن الأمثل: في ظل ظروف التثبيت القياسية المثالية، تتطلب البطارية المستنفدة بالكامل عادةً من 4 إلى 6 ساعات من ضوء الشمس المباشر. وينطبق هذا في المقام الأول على المنتجات عالية الأداء التي تستخدم ألواح السيليكون أحادية البلورية عالية الكفاءة وبطاريات الليثيوم المطابقة.

وقت الشحن العام: بالنسبة للإضاءة الزخرفية التي تستخدم ألواح السيليكون متعددة البلورات القياسية أو المصممة بمخرج لومن أقل، قد يتراوح وقت الشحن من 6 إلى 10 ساعات.

يعد هذا النطاق من 4 إلى 10 ساعات معيارًا يستخدمه المحترفون لتقييم أداء المنتج. يتطلب أي منتج يتطلب وقت شحن كامل أقل من 4 ساعات أو أكثر من 10 ساعات تحليلًا متعمقًا لحجم المكونات.

رابعا. العوامل الخارجية التي تؤثر على وقت الشحن الفعلي

في حين أن العزل القياسي يوفر أساسًا نظريًا، إلا أنه في الاستخدام الخارجي الفعلي، لا يزال وقت الشحن يتأثر بعدة عوامل خارجية:

ساعات الذروة الشمسية (PSH) / خط العرض الجغرافي: يختلف PSH بشكل كبير عبر المناطق الجغرافية. قد يصل معدل PSH الشتوي في خطوط العرض العالية إلى 1-2 ساعة، بينما يمكن أن يصل إلى 5-7 ساعات في المناطق القريبة من خط الاستواء. يجب أن يشير وقت الشحن الفعلي إلى بيانات PSH المحلية.

العائق: التظليل الجزئي الناتج عن ظلال الأشجار أو المباني أو الجدران يمكن أن يقلل بشكل كبير من إنتاج الألواح الشمسية. وحتى التظليل بنسبة 20% يمكن أن يقلل الإخراج بنسبة تزيد عن 50%، مما يزيد بشكل كبير من وقت الشحن.

زاوية اللوحة الشمسية: يجب أن تكون اللوحة الشمسية متعامدة مع ضوء الشمس الساقط لتحقيق أقصى قدر من امتصاص الإشعاع. زاوية التثبيت غير الصحيحة يمكن أن تقلل من كفاءة الشحن.