Kādi ir lielākie problēmu punkti, ar ko lietotāji saskaras, izmantojot saules enerģijas darbināmus sienas lampu?

Baterijas kalpošanas laika un darbības ilguma problēmas reālos apstākļos

Īss baterijas kalpošanas laiks un neatbilstība starp reklamēto un faktisko apgaismojuma ilgumu

Daudzi cilvēki paliek vīlušies, kad viņu saules baterijas darbināmie sienas lampiņi darbojas tikai apmēram pusi no laika, ko reklāmās apgalvo. Laboratorijās veiktie testi tā saucamajos "optimālos apstākļos" īstenībā neatbilst tam, kas notiek ārpus telpām. Tie lampiņi, kuriem solīti 8 līdz 12 stundu ilga apgaismošana, parasti jau pēc 4 vai 5 stundām sāk zaudēt spilgtumu, jo īpaši tad, ja kustības sensors tos visu vakaru regulāri ieslēdz un izslēdz. Kāpēc tā notiek? Lielākā daļa ražotāju šos produktus testē kontrolētās vidēs, kur nav ēnu, kas segtu paneļa daļu, saule spīd vienmērīgi visu dienu un temperatūra paliek stabila. Neviens no šiem apstākļiem reālajos pagalmos vai piebraucamajos ceļos nepastāv — tur koki noteiktos laikos meta ēnas, mākoņainas dienas ir parastas un nakts gaiss ir aukstāks nekā dienas siltums.

Baterijas degradācija temperatūras svārstību un uzlādes ciklu dēļ

Litija jonu baterijas pēc 18 mēnešiem parasti zaudē aptuveni 20% no savas kopējā jaudas, ja tās ir pakļautas regulārām temperatūras maiņām vairāk nekā 30 grādiem Fahrenheit, no -1 grādu celsijam līdz 29 grādam celsijam. Siltā laikā problēma kļūst vēl nopietnāka, jo ķimikālijas, kas atrodas iekšpusē, ātri sadalās. Neviens nav labāks par aukstu temperatūru. Ja temperatūra ir zemāka par aukstu temperatūru, baterijām ir grūti pareizi uzņemt slodzi, un dažreiz slodzes efektivitāte samazinās par 35 līdz 40 procentiem salīdzinājumā ar normālu istabas temperatūru. Un ikreiz, kad mēs to izlādējam un uzlādējam ikdienas lietošanas laikā, arī dzīves ilgums kļūst īsāks. Vienu reizi uzpildot katru slodzi, vietās, kur ir vidēji labi laika apstākļi, izzūd aptuveni pusotra procents no slodzes. Bet lietās kļūst ļoti slikti nelabvēlīgajos klimatos, kur zaudējumi var sasniegt gandrīz 0,8% cikla laikā, kas nozīmē, ka baterijas neizmanto tik ilgi, cik gaidāms, pirms tās ir jāaizstāj.

Pretrunības analīze: Neaizvietojamas baterijas saules enerģijas darbināmos sienas lampiņās

Kad baterijas ir hermētiski noslēgtas iekārtās, cilvēkiem jānomaina viss bloks ik pēc gada vai diviem, pat ja saules paneļi un LED gaismas joprojām darbojas perfekti. Šāds pieeja ir izraisījusi diezgan daudz kritikas, jo tā pretrunā ar mūsu ilgtspējas centieniem. Saskaņā ar jaunākajiem aptaujām aptuveni septiņi no desmit patērētājiem dod priekšroku baterijām, kuras var nomainīt paši. Ražotāji argumentē, ka pastāvīgi iebūvētas baterijas padara ierīces izturīgākas pret mitrumu un samazina sākotnējās izmaksas par aptuveni 15% līdz pat 20%. Protams, šīs zemākās sākotnējās cenas izskatās labi kases brīdī, taču ilgtermiņā cilvēki atklāj, ka kopumā iztērē trīs reizes vairāk, turklāt ievērojami veicinot elektronisko atkritumu kalnu augšanu, kas krājas poligonos visā valstī.

Slikta darbība zemas apgaismojuma intensitātes un nepievilcīgos laikapstākļos

Lādēšanas efektivitāte un saules paneļu veiktspēja zemās gaismas apstākļos

Sienas lampas, kuras darbina saules baterijas, lādējas aptuveni 15 līdz 40 procentus lēnāk, ja ir mākoņains laiks, salīdzinot ar saulainu, kā norāda Solar Reviews iepriekšējā gada pārskatā. Daudzas uzņēmumu reklāmas slavē savus produktus, uzsverot, ka tie labi darbojas pat apmākušajos dienās, taču lielākā daļa mājsaimniecību joprojām izmanto polikristāliskā silīcija elementus. Tie atrodas aptuveni septiņās no desmit mājsaimniecību iekārtām. Kāda ir problēma? Šie elementi slikti pārvērš izkliedēto gaismu par elektrību, sasniedzot ne vairāk kā 10 procentu pārveidošanas efektivitāti. Tātad, kas notiek praksē? Četras garas stundas ar aizplīvurotu debesi var nodrošināt mājsaimniecībām pēc tumsas iestāšanās tikai aptuveni pusstundu ilgu apgaismojumu. Tas rada reālas problēmas cilvēkiem, kuri gaida uzticamu apgaismojumu visu ziemas periodu vai biežu lietu laikā.

Samazināta spilgtība un agrīna izslēgšanās ilgstošos mākoņainos periodos

Patiesībā lielākā daļa āra apgaismes sistēmu pēc divām pēc kārtas saulainajām dienām sāk zaudēt savu spīdumu. Kad baterijas līmenis nokrītas zemāk, šajās sistēmās ir iebūvēta programmatūra, kas samazina spilgtumu par 30% līdz pat gandrīz 80%, tiklīdz tiek konstatēts, ka uzlādes līmenis ir krities zem puses no kapacitātes. Gandrīz neviens patērētājiem par šo automātisko aptumšošanas funkciju gan nesaka. Ko tas izraisa? Apgaismojums nodziest daudz agrāk, nekā gaidīts, ja slikta laika apstākļi turpinās vairākas dienas pēc kārtas. Saskaņā ar neseniem Consumer Energy Alliance pētījumiem, gandrīz divas trešdaļas cilvēku, kuriem pieder šādas gaismas, ir saskārušies ar problēmām to darbības pārtraukšanās laikā tajos lietus sezonās, ko visi tik ļoti baidāmies.

Sezonas saules gaismas svārstību ietekme uz saules enerģijas sienas lampām

Premium modeļi ar LiFePO4 baterijām nodrošina 18% labāku uzlādes saglabāšanu aukstā laikā salīdzinājumā ar standarta litija jonu baterijām (NREL 2022), tomēr tikai 12% pašreizējo saules sienas lampu izmanto šo izturīgāko tehnoloģiju dēļ augstākajām ražošanas izmaksām.

Nepietiekama spilgtība un LED kvalitātes problēmas

Blāva vai vāja apgaismojuma sniegšana, kas neapmierina āra drošības un vides nosacījumus

Lielākā daļa saules enerģijas sienas lampu vienkārši nepilda savu uzdevumu, nodrošinot pietiekamu apgaismojumu drošības vajadzībām vai vispārējai teritorijas apgaismošanai ap māju. Saskaņā ar pērn publicētajiem pētījumiem gandrīz trešdaļa lētāko modeļu nepārtraukti spēj nodrošināt tikai zem 300 lumenus, kas faktiski nav pietiekami, lai pienācīgi apgaismotu kāpnes vai radītu atšķirību, atbaidot iespējamus nelūgtus viesus. Ražotāji parasti koncentrējas uz to, cik ilgi šīs lampas var degt, nevis uz to, cik tās patiesībā ir spožas. Rezultāts? Tās blāvās, aukstas gaismas vietas, nevis patīkama, vienmērīga apgaismojuma segums visā teritorijā. Ņemsim piemērā ieejas durvis, kur cilvēkiem naktī drošai kustībai nepieciešami aptuveni 600 lumeni. Lielākā daļa parasto saules enerģijas lampu tur tikko sasniedz 300 lumenus, liekot cilvēkiem taustīties puskrēslā.

LED bojājumi pārkaršanas vai sliktas komponentu kvalitātes dēļ

Aptuveni 38 procenti saules enerģijas darbināmiem sienas lampiņām rodas problēmas ar termisko slodzi, pamatojoties uz neseniem izturības testiem, kas veikti 2024. gadā. Kad LED darbojas iekšā korpusos, kuros temperatūra pārsniedz 140 grādus pēc Fārenheita, tie parasti zaudē aptuveni 15 līdz 20 procentus no savas gaismas izlaiduma katru gadu, jo siltums vienkārši nepietiekami labi izkliedējas. Situācija pasliktinās, kad ražotāji izmanto pārāk mazus siltuma izkliedētājus kopā ar tiem neuzticamajiem lodējumiem, ko mēs visi jau esam redzējuši agrāk. Rezultāts? Daudzas no šīm apgaismojuma ierīcēm sāk ātrāk nekā gaidīts zaudēt spilgtumu. Daži modeļi faktiski nokrītas līdz pusei no sākotnējās spilgtumas tikai 18 mēnešos pēc uzstādīšanas. Apskatoties, kāpēc tas notiek, vainu var novest tieši uz izmaksu samazināšanas pasākumiem. Vietā, lai izmantotu pienācīgas materiālu, uzņēmumi bieži izvēlas neanodētus alumīnija rāmjus un kondensatorus, kas paredzēti tikai 85 grādu pēc Celsija vides apstākļiem, kamēr šīs preces bieži nonāk tādos vietās, kur temperatūra regulāri sasniedz vairāk nekā 105 grādus pēc Celsija.

Industrijas paradokss: Augstas gaismas plūsmas apgalvojumi pret faktiski izmērīto apgaismojumu

ASV Federālā tirdzniecības komisija (FTC) ļauj ražotājiem atkāpties no deklarētās gaismas plūsmas par 20%, un šo iespēju viņi noteikti izmanto. Taču, kad cilvēki faktiski pārbauda šos saules gaismas avotus reālos apstākļos, aptuveni septiņi no desmit neiekļaujas pat solītajās vērtībās, dažreiz atpaliekot pat par divām trešdaļām, saskaņā ar Gaismas pētījumu centra datiem pagājušajam gadam. Daudzas uzņēmējsabiedrības vienkārši uzsver, cik spilgti ir to produkti tieši pēc ieslēgšanas stundas laikā, nevis informē klientus par to, kas notiek visu nakti. Tas ir diezgan maldinoši tiem, kas grib stabili apgaismojumu visu tumšo laiku. Un šai dezinformācijas problēmai ir reālas negatīvas sekas. Mājas, kas balstās uz slikti darbojošiem saules gaismas avotiem, piedzīvo gandrīz par ceturto daļu vairāk kritienu un paslīdējumu ietvēs salīdzinājumā ar mājām, kurās izmantoti parasti kabeļu apgaismojuma sistēmas, saskaņā ar Mājas drošības padomes atradumiem, kas publicēti šī gada sākumā.

Izturības problēmas: noturība pret laikapstākļiem un materiālu ilgmūžība

Ūdens radītie bojājumi un ūdensnecaurlaidības problēmas āra uzstādījumos

Daudzi produkti reklamē, ka tiem ir IP65 klases aizsardzības līmenis, taču saskaņā ar 2024. gada Āra apgaismojuma ziņojumu aptuveni divas trešdaļas šo izstrādājumu drīz iziet no ierindas, jo kaut kādā veidā iekļūst ūdens. Parasti problēma rodas sliktas kvalitātes blīvslēgos savienojumos starp korpusa daļām un vietās, kur kabeļi pievienoti ierīcei. Kad dienas laikā mainās temperatūra, materiāli izplešas un saraujas, ilgtermiņā veidojot mikroskopiskas spraugas, kas ļauj iekļūt mitrumam. Tiklīdz tā notiek, iekšpusē uzkrājas kondensāts, kas sāk grauzt elektroniku. Šāda veida bojājumi rada darbības traucējumus daudz agrāk, nekā būtu sagaidāms, pat gaismas ierīcēm, kas oficiāli ir aizsargātas zem naviņām vai citiem pārsegiem.

Materiālu degradācija UV starojuma un ekstrēmu temperatūru dēļ

Lielākā daļa polimēru korpusu un to stiprinājumu sāk zaudēt elastīgumu aptuveni 12 līdz 18 mēnešus pēc UV starojuma iedarbības. Testi rāda, ka aptuveni 40 % gadījumos tiešām parādās dzeltēšanas vai plaisāšanas pazīmes, kad tie tiek pakļauti laboratorijās izmantotajiem paātrinātajiem klimata apstākļiem. Kad temperatūra nokrītas zem nulles, šie plastmasas materiāli kļūst vēl trauslāki un ir patendzējuši pilnīgi saplīst. Savukārt intensīvs tuksnesa karstums laika gaitā var izkropļot šos pašus materiālus. Patiesībā tas ir diezgan dīvaini, jo paša saules paneļu tehnoloģija parasti iekļauj UV starojumizturīgus materiālus aizsardzībai. Tomēr daudzas uzņēmējsabiedrības joprojām piestiprina šos uzņēmīgos plastmasas korpusus bez jebkādas apstrādes, radot nopietnas uzticamības problēmas nākotnē tiem montāžas risinājumiem, kas paredzēti darbam desmitgades ilgi ārējos apstākļos.

Sensoru atteices un nepastāvīga darbība

Kustības sensora darbības traucējumi, kas izraisīti nepareizas kalibrēšanas vai laikapstākļu ietekmes dēļ

Aptuveni 40 procenti no šiem saules baterijām darbināmiem sienas lampiņām sāk pieredzēt problēmas ar kustības sensoriem jau pēc diviem ekspluatācijas gadiem. Galvenie vaininieki? Vairumā gadījumu vides faktori. Mitrums, kas nonāk iekšā no lietus vai mitruma, kā arī nepareizi jutīguma iestatījumi ir biežas problēmas, par ko liecina nesenais 2023. gada pētījums par atjaunojamās enerģijas sistēmām. Šie sensori parasti darbojas vislabāk starp mīnus 15 grādiem Celsija un 45 grādiem, taču ātri iziet no ierindas, kad temperatūra pārsniedz šos ierobežojumus vai korpusā uzkrājas kondensāts. Kad tā notiek, cilvēki vai nu naktī pastāvīgi saņem viltus trauksmes signālus, vai vēl ļaunāk – vispār nesaņem brīdinājumu, kad kāds patiešām tuvojas. Abos gadījumos šīs it kā gudrās drošības funkcijas kļūst pilnībā neefektīvas, lai aizsargātu īpašumu un nodrošinātu mieru apdzīvojumā.

Dusk-to-Dawn funkcijas atteice, ko izraisījuši bojāti gaismas sensori

Kad fotoceli iet bojā, cilvēki paliek ar degošām gaismām visu dienu, kad tās nemaz nebūtu vajadzējis ieslēgt, vai vēl ļaunāk — pavisam bez apgaismojuma pēc tumsas iestāšanās. Laika gaitā uzkrājies putekļu un ziedputekļu slānis nopietni traucē šo sensoru darbībai, katra gada laikā samazinot to precizitāti no 30 līdz 60 procentiem. Un lētie sensori? Tie lielākoto daļu laika vienkārši nespēj pareizi izlasīt apkārtējo gaismu. Lauka testi rāda, ka aptuveni 28 procenti no tiem pat neieslēdzas, kad debesis daļēji aizpildās ar mākoņiem. Visa šī problēma ātrāk nekā gaidīts izlādē baterijas un liek cilvēkiem zaudēt uzticību jebkuram automātiskā apgaismojuma sistēmas veidam.

Nestabili vai mirgojoši gaismas modeļi, kas ietekmē lietotāju uzticību

Vecas baterijas bieži traucē sprieguma stabilitātei, kas izraisa tās nepatīkamās gaismas mirgošanas un nestabilu spilgtumu, par ko šodien sūdzas tik daudzi cilvēki. Aptuveni trešdaļa cilvēku faktiski ziņo par šo problēmu. Ja runa ir par PWM tehnoloģijai pakļautām LED lampām, tad vairāk nekā 90 Hz sāk izskatīties nestabili lielākajai daļai cilvēku, pat ja faktiskais gaismas izstarojums papīrā paliek gandrīz nemainīgs. Problēma ir tāda, ka mūsu smadzenes to redz citādi. Cilvēki vienkārši uztver situāciju kā tumšāku, kad notiek mirgošana, un tas rada dažādas problēmas sajūtai droši pārvietoties naktī. Patērētāju pētījumi rāda arī kaut ko diezgan satraucošu — aptuveni 4 no 10 klientiem zaudē uzticību apgaismojuma ierīcēm, kas regulāri mirgo. Pilnīgi saprotami, jo kurš gan vēlas naktī staigāt pa savu māju, domājot, ka jebkurā brīdī var nodzist gaisma?

(Dati: 2024. gada saules apgaismes veiktspējas pārskats)