Durata della vita spiegata

Se stai considerando i lampioni solari per un progetto governativo, una delle prime domande a cui pensare è: quanto dureranno effettivamente? A differenza dei lampioni stradali tradizionali-alimentati dalla rete, i lampioni solari sono costituiti da diversi componenti indipendenti (pannello solare, batteria, LED e controller) e ciascuno di essi invecchia a una velocità diversa.

In media, aun sistema di illuminazione stradale solare-ben realizzato dura dai 5 ai 15 anni, ma solo i sistemi-di livello superiore dotati di batterie al litio e LED di qualità possono funzionare in modo affidabile10-15 annicon una corretta manutenzione. Di seguito, analizziamo esattamente il motivo per cui quel numero varia così tanto, componente per componente.

Figura 1. Come funzionano insieme i componenti di un lampione solare.

La durata di ciascun componente

Un lampione solare non è una facile combinazione di parti diverse, ma è un sistema. La sua durata complessiva non riguarda solo le parti più deboli, ma ci sarebbe anche un'influenza tra le diverse parti. Quindi 1^stsi tratta di verificare la durata delle singole parti, quindi verificare la conformità del sistema.

1. Pannello solare: 25+ anni

Il pannello solare è quasi sempre la parte-più longeva del sistema. I pannelli monocristallini e policristallini sono costruiti per resistere a decenni di esposizione al sole e la maggior parte dei produttori offre garanzie sulle prestazioni di 25 anni, garantendo che il pannello continui a produrre almeno l’80% della sua produzione originale dopo tale periodo. In pratica, i pannelli solari si degradano molto lentamente – circa lo 0,5-1% di perdita di efficienza all’anno – quindi raramente hanno bisogno di essere sostituiti durante la vita lavorativa di un lampione.Ma c'è un fattore molto importante per la durata e l'efficienza del pannello solare, ovvero la pulizia della polvere dal pannello, quando sul pannello è presente polvere spessa, l'efficienza di carica verrà notevolmente ridotta.

2. Lampada a LED: 50.000-100.000 ore

Le sorgenti luminose a LED utilizzate nei lampioni solari hanno una durata nominale compresa tra 50.000 e 100.000 ore di funzionamento, che si traduce in circa 15-25+ anni se la luce funziona per circa 10-12 ore a notte. I LED non si bruciano improvvisamente come fanno le vecchie lampadine al sodio o alogene; invece, la loro luminosità diminuisce gradualmente nel tempo (un processo chiamato deprezzamento dei lumen o mantenimento dei lumen).Per i LED, la durata in genere non è un problema, ma il mantenimento del flusso luminoso lo è.Il mantenimento del flusso luminoso non è determinato solo dai chip LED di buona-qualità, ma soprattutto dal design della radiazione termica. Un grosso problema per l'illuminazione stradale solare è che la maggior parte dei fornitori si limita ad aggiungere quantità di led ma non esegue la progettazione della radiazione termica, il che fa sì che il lume diminuisca rapidamente e non riesce a soddisfare la domanda internazionale di 50.000 ore con mantenimento del lumen all'80% e 100.000 ore con mantenimento del lumen al 60%. La maggior parte delle aziende dichiara una durata di vita dei LED di 50.000 ore, ma in realtà il mantenimento del flusso luminoso potrebbe scendere al 50% o addirittura solo al 40%. Anche se la luce non si spegne, la luminosità non soddisfa effettivamente la richiesta.

3. Batteria: 3-15 anni (la variabile più grande tra diversi fornitori)

La batteria è il componente che con maggiore probabilità limita la durata complessiva di un lampione solare, ed è anche il luogo in cui le differenze di qualità contano di più:

• Batterie al piombo-acido/gel: 3-5 anni e le prestazioni diminuiscono notevolmente quando fa freddo
• Batterie agli ioni di litio- (Li-ion): 5-8 anni, prestazioni migliori alle basse temperature ma prestazioni peggiori alle alte temperature.
• Batterie al litio ferro fosfato (LiFePO4): 8-15+ anni, con molti più cicli di carica/scarica e una migliore tolleranza alla temperatura, specialmente ad alte temperature.

Al giorno d'oggi la maggior parte delle aziende utilizza la batteria al litio LiFe PO4 per le sue migliori prestazioni, ma esiste ancora una grande differenza tra le diverse qualità.Il problema più grande per la batteria è che molte aziende utilizzano 2^ndbatteria a mano (riciclo)., questo tipo di batteria potrebbe funzionare anche per 3-5 anni, ma la capacità diminuisce rapidamente, anche la luce continua a funzionare, ma la luminosità diminuisce automaticamente o l'orario di lavoro notturno si riduce gradualmente. Un consiglio per giudicare la qualità della batteria è controllare la tensione della batteria. Quando la batteria è da 3,2 V, questo dice quasi che le batterie sono 2^ndmano. Quando la tensione della batteria è 12,8 V o 25,6 V, significa che la qualità della batteria è buona.

4. Controller e alloggiamento: 5-10+ anni

Il controller intelligente (che gestisce la ricarica, lo scaricamento e i sensori di luce) e l'alloggiamento/il palo in alluminio durano in genere quanto il resto del sistema, a condizione che siano costruiti con materiali resistenti alle intemperie e alla corrosione-(cerca un grado di protezione IP65 o superiore).

Figura 2. Intervalli di durata tipici per componente.

Durata media della vita in breve

Altri fattori che influenzano la durata dei lampioni solari

Diverse condizioni-del mondo reale possono ridurre o estendere i numeri sopra indicati:

• Clima e temperatura: il caldo estremo accelera il degrado della batteria, mentre i climi molto freddi riducono la capacità della batteria e l’efficienza dei pannelli solari in inverno.
• Esposizione alla luce solare: luoghi con meno giorni di sole all'anno costringono la batteria a lavorare di più e a scaricarsi ulteriormente, riducendone la durata.
• Qualità dei componenti: i sistemi economici con celle di batteria generiche o chip LED senza marchio spesso falliscono in 2-3 anni, mentre i marchi affidabili con componenti certificati raggiungono facilmente 8-10 anni.
• Coerenza dei componenti: deve esserci una ragionevole coerenza tra pannello solare (ingresso), batteria (stoccaggio) e LED (uscita). L'input e lo spazio di archiviazione devono essere più grandi dell'output. Se l'output è maggiore dell'input o dello stoccaggio, la batteria si scaricherà ogni notte e la durata operativa sarà gravemente compromessa.
• Frequenza di manutenzione: polvere e detriti sul pannello solare riducono l'efficienza di ricarica; una pulizia regolare mantiene il sistema operativo alla massima capacità.
• Ultimo ma non meno importante--- Le condizioni di irradianza solare locale. Le condizioni meteorologiche e di irradianza solare di paesi diversi sono molto diverse, quindi il calcolo della capacità di tutti i componenti dovrebbe essere basato sulle condizioni meteorologiche effettive del sito di installazione, questa è una cosa che la maggior parte dei clienti può facilmente ignorare. Quindi avere una soluzione tecnica professionale da un fornitore professionale è molto importante.

Come prolungare la vita dei tuoi lampioni solari

1. Pulisci il pannello solare ogni 3-6 mesi per rimuovere polvere, polline ed escrementi di uccelli che bloccano la luce solare.
2. Scegli le batterie LiFePO4 rispetto alle batterie al piombo-acido o agli ioni di litio- standard al momento dell'acquisto: il costo iniziale più elevato viene ripagato con un minor numero di sostituzioni.
3. Installa i pannelli con l'angolo di inclinazione corretto per la tua latitudine per massimizzare la ricarica giornaliera.
4. Acquista da produttori che offrono garanzie di 5+ anni, il che è un forte segnale della qualità costruttiva e del grado della batteria.

Segni che il tuo lampione solare ha bisogno di attenzione

• La luce si accende più tardi o si spegne prima rispetto al passato (capacità della batteria in calo)
• Uscita notevolmente più debole rispetto a quando è stata installata (deprezzamento dei lumen dei LED o degrado del pannello)
• La luce non rimane più accesa tutta la notte, anche nelle settimane soleggiate

La maggior parte di questi problemi riguardano la batteria, che è la parte più semplice e comune da sostituire senza sostituire l'intera unità.

Domande frequenti

I lampioni solari funzionano in inverno?Sì, anche se la produzione è ridotta. Ore di luce diurne più brevi e angoli del sole più bassi significano meno tempo di ricarica, quindi le luci nei climi settentrionali dovrebbero utilizzare batterie più grandi e pannelli dimensionati per il-caso peggiore del sole invernale.

È possibile sostituire la batteria senza sostituire l'intera lampada?Nella maggior parte dei sistemi di qualità, sì. Le batterie sono generalmente alloggiate in un vano separato (nel palo o sotto il pannello) appositamente per poter essere sostituite in modo indipendente.

Ne vale la pena per i lampioni solari a lungo termine-?Generalmente sì -- mentre il costo iniziale è più alto rispetto all'illuminazione via cavo, non ci sono bollette elettriche o costi di scavo e un sistema ben mantenuto dura facilmente 8-10+ anni, rendendolo spesso più economico nel corso della sua vita rispetto all'illuminazione stradale tradizionale collegata alla rete.