Come scegliere le luci solari da giardino?

1. Pannelli solari diIlluminazione solare per esterni

La funzione principale dei pannelli solari è convertire l'energia luminosa in energia elettrica, un fenomeno noto come effetto fotovoltaico. Tra le varie celle solari, le più comuni e pratiche sono le celle solari in silicio monocristallino, in silicio policristallino e in silicio amorfo. Nelle regioni orientali e occidentali con abbondante irraggiamento solare, le celle solari in silicio policristallino sono preferibili perché il loro processo di produzione è relativamente semplice, il loro prezzo è molto inferiore rispetto a quello delle celle in silicio monocristallino e la loro efficienza di conversione è in continuo miglioramento negli ultimi anni. Nelle regioni meridionali con più giorni nuvolosi e piovosi e meno sole, le celle solari in silicio monocristallino sono preferibili perché i loro parametri di prestazione elettrica sono più stabili. Le celle solari in silicio amorfo sono più adatte agli ambienti interni con scarsa luce solare perché hanno minori requisiti in termini di condizioni di irraggiamento.

Una singola cella solare è una giunzione PN. Oltre a generare elettricità quando viene colpita dalla luce solare, possiede anche tutte le caratteristiche di una giunzione PN. In condizioni di illuminazione standard, la sua tensione di uscita nominale è di 0,48 V. I moduli di celle solari utilizzati negli apparecchi di illuminazione solare per esterni sono composti da più celle solari collegate tra loro.

2. Regolatore di carica/scarica solare

Indipendentemente dalle dimensioni dell'apparecchio di illuminazione solare per esterni, un circuito di controllo di carica/scarica ad alte prestazioni è essenziale. Per prolungare la durata della batteria, le sue condizioni di carica/scarica devono essere limitate per evitare sovraccarichi e scariche profonde. Inoltre, poiché l'energia in ingresso di un sistema di generazione di energia solare fotovoltaica è estremamente instabile, il controllo della carica della batteria in un sistema fotovoltaico è più complesso rispetto al controllo della carica di una batteria tradizionale. Nella progettazione di apparecchi di illuminazione solare per esterni, il successo o il fallimento spesso dipendono dal successo o dal fallimento del circuito di controllo di carica/scarica. Senza un circuito di controllo di carica/scarica ad alte prestazioni, l'apparecchio di illuminazione solare per esterni non funzionerà correttamente.

3. Batteria per l'accumulo di energia solare

Poiché l'energia in ingresso di un impianto fotovoltaico non è sufficientemente stabile, è generalmente necessario un sistema di batterie per il suo funzionamento. Gli apparecchi di illuminazione solare per esterni non fanno eccezione: devono essere dotati di batterie per funzionare. I tipi più comuni includono batterie al piombo-acido, batterie Ni-Cd e batterie Ni-H. La scelta della capacità influisce direttamente sull'affidabilità e sul costo del sistema. La scelta della capacità della batteria segue generalmente questi principi: in primo luogo, deve essere in grado di soddisfare il fabbisogno di illuminazione notturna, immagazzinando quanta più energia possibile dai pannelli solari durante il giorno, e allo stesso tempo immagazzinare energia sufficiente a soddisfare il fabbisogno di illuminazione notturna durante i giorni nuvolosi o piovosi consecutivi. Una capacità insufficiente della batteria non sarà sufficiente a soddisfare il fabbisogno di illuminazione notturna o di utilizzo continuo; una capacità eccessiva, invece, comporterà una corrente di carica insufficiente da parte del pannello solare, causando frequenti scariche della batteria, compromettendone la durata e rendendola facilmente inutilizzabile.

4. Carica

I prodotti per l'illuminazione solare da giardino si caratterizzano per il risparmio energetico e la tutela dell'ambiente, pertanto il carico deve essere efficiente dal punto di vista energetico e avere una lunga durata. Generalmente utilizziamo luci a LED, lampade a risparmio energetico da 12 V CC e lampade al sodio a bassa pressione.

La maggior parte delle luci da giardino utilizza LED come sorgente luminosa. I LED hanno una lunga durata, superiore a 100.000 ore, e funzionano a bassa tensione, il che li rende molto adatti per le luci solari da giardino. Le luci da giardino utilizzano generalmente luci a LED o lampade a risparmio energetico a 12 V CC. Le lampade a risparmio energetico a corrente continua funzionano a corrente continua, non richiedono un inverter, il che le rende pratiche e sicure. I lampioni stradali utilizzano generalmente lampade a risparmio energetico a 12 V CC e lampade al sodio a bassa pressione. Le lampade al sodio a bassa pressione hanno un'elevata efficienza luminosa ma sono relativamente costose e meno comuni.

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