Lämpötilatekijöiden vaikutus aurinkoisten katuvalojen valaistusaikaan

Suunnittelussa ja soveltamisessa aurinkoiset katuvalot , lämpötila on ratkaiseva näkökohta. Lämpötila ei pelkästään vaikuta suoraan aurinkopaneelien sähköntuotannon tehokkuuteen, vaan sillä on myös syvällinen vaikutus valaistusaikaan ja katuvalojen yleiseen suorituskykyyn.

Aurinkopaneelien tehokkuuden ja lämpötilan välinen suhde
Aurinkoenergian katuvalaisimien ydinkomponenttina aurinkopaneelien päätehtävä on muuntaa valoenergia sähköenergiaksi. Aurinkopaneelien tehokkuuden ja ympäristön lämpötilan välillä on kuitenkin merkittävä negatiivinen korrelaatio. Tutkimukset ovat osoittaneet, että aurinkopaneelien tehokkuus laskee merkittävästi lämpötilan noustessa. Tämä ilmiö johtuu pääasiassa siitä, että korkea lämpötila lisää elektronien ja reikien rekombinaationopeutta paneelien sisällä, mikä vähentää valovirran syntymistä. Lisäksi korkea lämpötila lisää myös paneelien sisäistä vastusta, mikä heikentää entisestään niiden sähköntuotannon tehokkuutta.
Erityisesti korkeissa lämpötiloissa aurinkopaneelien avoimen piirin jännite ja oikosulkuvirta pienenevät, mikä johtaa kokonaishyötysuhteen laskuun. Tämä tehokkuuden heikkeneminen vaikuttaa suoraan aurinkoenergian katuvalaisimien latauskapasiteettiin, mikä lyhentää niiden valaistusaikaa. Kuumana kesänä korkean lämpötilan vaikutus aurinkopaneeleihin on erityisen ilmeinen, mikä saattaa lyhentää katuvalojen syttymisaikaa yöllä huomattavasti.

Litiumakun energian varastointikapasiteetin ja lämpötilan vaikutus
Litiumparistot ovat korvaamattomia energian varastointikomponentteja aurinkokatuvaloissa. He ovat vastuussa aurinkopaneelien tuottaman sähkön varastoinnista ja katuvalojen sähköstä yöllä tai sadepäivinä. Litiumakkujen energian varastointikapasiteettiin vaikuttaa merkittävästi myös lämpötila. Korkeissa lämpötiloissa litiumakkujen kemiallinen reaktionopeus kiihtyy ja sisäinen lämpö lisääntyy, mikä nopeuttaa akun ikääntymisprosessia ja lyhentää sen käyttöikää. Samaan aikaan korkea lämpötila heikentää myös litiumakkujen lataus- ja purkutehokkuutta, vähentää niiden käytettävissä olevaa kapasiteettia ja rajoittaa aurinkoisten katuvalojen valaistusaikaa.
Toisaalta alhaisissa lämpötiloissa myös litiumakkujen suorituskyky heikkenee. Vaikka alhainen lämpötila ei suoraan aiheuta litiumakkujen ikääntymistä, se heikentää merkittävästi niiden työtehoa. Alhaisissa lämpötiloissa akun sisällä olevan elektrolyytin juoksevuus heikkenee, mikä vaikuttaa litiumakun lataus- ja purkauskykyyn. Siksi kylmällä talvella aurinkoisten katuvalojen syttymisaika saattaa myös olla rajoitettu litiumakun suorituskyvyn heikkenemisen vuoksi.

Lämpötilan vaikutus aurinkoisten katuvalojärjestelmien yleiseen suorituskykyyn
Lämpötilan vaikutus aurinkoisten katuvalojärjestelmien yleiseen suorituskykyyn on monitahoinen. Sen lisäksi, että lämpötilan muutokset vaikuttavat suoraan aurinkopaneeleihin ja litiumakkuihin, ne voivat myös epäsuorasti vaikuttaa katuvalaisimien valaistusvaikutukseen vaikuttamalla muiden komponenttien, kuten ohjaimien ja lamppujen, suorituskykyyn. Esimerkiksi korkeat lämpötilat voivat kiihdyttää ohjaimen sisällä olevien elektronisten komponenttien ikääntymistä, mikä heikentää sen ohjaustarkkuutta ja vakautta. Alhaisissa lämpötiloissa lamppujen sisällä olevien LED-sirujen valotehokkuus saattaa heikentyä, mikä vaikuttaa suoraan katuvalaisimien valaistusvaikutukseen.