what-factors-affect-solar-powered-led-output, what-factors-affect-solar-powered-led-output, /technical-insights
EN
එක් සූර්ය බලයෙන් ක්රියාත්මක වන එල්.ඊ.ඩී. පද්ධතියක කාර්ය සාධනය ආලෝකයේ තීව්රතාව, ක්රියා කාලය සහ සමස්ත විශ්වසනීයත්වය සෘජුවම බලපාන බහුතරයක අතර සම්බන්ධිත සාධක මත රඳා පවතී. ගෘහස්ථ, වාණිජ්ය හෝ කාර්මික යෙදුම් සඳහා සූර්ය සෙවිලි එල්ඊඩී ආලෝකයන් තක්සේරු කරන ඕනෑම අයෙකු සඳහා මෙම විචල්යයන් තේරුම් ගැනීම අත්යවශ්ය වේ. සාම්ප්රදායික විදුලි ජාලයෙන් බලය ලබන ආලෝකයන් සිට වෙනස් වශයෙන්, සූර්ය සෙවිලි එල්ඊඩී පද්ධති දින සහ රාත්රිය චක්රය පුරා ශක්තිය එකතු කිරීම, ගබඩා කිරීම සහ පරිභෝජනය සමතුලිත කළ යුතු අතර, පරිසර තත්ත්වයන් සහ ප්රතිදාන කාර්ය සාධනය අතර සම්බන්ධතාවය ඉතා වැදගත් වේ.

සූර්ය එනර්ජි සහිත LED විදුලි පහන් සූර්ය ආලෝකය ලබා ගැනීම, ශක්ති ගබඩා කිරීමේ හැකියාව සහ සංරචක කාර්යක්ෂමතාව යන කර්ණික සාධක මගින් තීරණය වන වස්තුගත ප්රතිදාන මට්ටම් අනුව සම්පූර්ණයෙන්ම ස්වයං පාලිත ශක්ති චක්රයක තුළ ක්රියා කරයි. විවෘත ස්ථානවල සූර්ය විදුලි පහන් ස්ථාපන සීසන් වෙනස්වීම්, කාලගුණික රටා, භූගෝලීය ස්ථානය සහ ශාරීරික ස්ථාපන කෝණ යන සාධක සමූහය සමඟ සැබෑ කාර්ය සාධන අපේක්ෂාවන් වෙනස් කරයි. ප්රතිදානය මත බලපාන මූලික සාධක විශ්ලේෂණය කිරීමෙන් පරිශීලකයින්ට පද්ධතියේ ප්රමාණය, ස්ථාපන උපායන් සහ සත්ය කාර්ය සාධන කාල සීමා පිළිබඳ දැනුවත් තීරණ ගත හැකිය.
සූර්ය විකිරණ ඝනත්වය—ආලෝක සංවේදී පැනලයට ළඟා වන සූර්ය ශක්තියේ ප්රමාණය—ඉහළ ශක්ති උත්පාදන හැකියාව සඳහා මූලික හේතුවයි. ස්වච්ඡ අහස සහ සෘජු, අවහිර නොවන සූර්ය ආලෝකය උපරිම විකිරණ ඝනත්වය සපයයි; අතිශයින් හොඳ දිවා කාලයේ එය සාමාන්යයෙන් වර්ග මීටරයකට වොට් 800 සිට 1000 දක්වා පරාසයක පවතී. වැසි වැස්ස, වායුගෝලීය ආර්ද්රතාව සහ වායු දූෂණය විකිරණ ඝනත්වය අඩු කරයි; සම්පූර්ණයෙන් වැසි තත්ත්වයන් යටතේ ලබා ගත හැකි සූර්ය ශක්තිය 50% සිට 80% දක්වා අඩු විය හැකිය. සැමවිටම සූර්ය ආලෝකය ඇති ප්රදේශවල භාවිතය සඳහා සැලසුම් කරන ලද ස්ථානාන්තර සූර්ය දීප්ති යන්ත්ර පුරුදු ප්රතිදාන මට්ටම් පවත්වා ගනී; එහෙත් වැසි වැස්ස ඇති කලාපවල එම එකම උපාංග සැලකිය යුතු ලෙස කාර්ය සාධනය අඩු වේ.
උස, සීසනය අනුව කෝණික වෙනස්වීම් සහ ස්ථානික වාතාගාර රටා සූර්ය එල්ඊඩී විදුලි පද්ධති සඳහා විවිධ කාර්ය සාධන කලාප සෑදීමට හේතු වේ. ඉක්වෙටෝරියල් කලාපවල සූර්යයේ උස කෝණය වසර පුරාම සාපේක්ෂව ස්ථායී වීම හේතුවෙන් සීසන අනුව ස්ථායී ආරෝපණය සිදු වේ. සීසනික වෙනස්වීම් වැඩි වූ මධ්යම වියුති ප්රදේශවල ශීත කාලයේ දිවා කාලය උණුසුම් කාලයට සැසෙන විට පැය 6 සිට 8 දක්වා කෙටි වීම හේතුවෙන් දෛනික ශක්ති අත්පත් කර ගැනීම 40 සිට 60 පැය දක්වා අඩු වේ. කිසියම් ස්ථානයක කුඩා පර්වත, වන, හෝ නගර ව්යුහයන් සමීපයේ තිබීම වැනි භූගෝලීය සාධක සූර්ය ශක්ති එකතු කිරීමේ කාලය අතහැරීමට හේතු වෙයි. සූර්ය පැනල් ස්ථාපනය කරන විට ප්රයෝජනවත් ආරෝපණ කාලය උපරිම කිරීම සඳහා මෙම ස්වරූප සැලකිල්ලට ගත යුතුය.
බැටරිය දිවෙන වේලාවේ සූර්ය බලය එකතු කිරීම සහ රාත්රියේ විදුලි ආලෝකය අවශ්යතා අතර වැදගත් සේතුව වේ. මිලිඇම්පියර්-පැය (mAh) හෝ වොට්-පැය (Wh) යන ඒකකවලින් මැනෙන බැටරි හැකියාව සූර්ය එල්ඊඩී ආලෝකයන් සැපැයුම අවසන් වූ පසු කෙතරම් කාලයක් ක්රියා කළ හැකිද යන්න සෘජුවම තීරණය කරයි. 2000 mAh බැටරියක් එල්ඊඩී වල විදුලි පරිභෝජන වේගය අනුව පැය 8 සිට 12 දක්වා සතත් ක්රියා කිරීම සපයයි. එහෙත්, 5000 mAh වැඩි බැටරි එකම බාර තත්ත්වය යටතේ පැය 20 සිට 30 දක්වා ක්රියා කාලය වැඩි කරයි. ලිතියම්-අයන සහ නිකල්-මෙටල් හයිඩ්රයිඩ් යන බැටරි රසායනික සංයෝග අතර වෙනස ආරෝපණය රඳවා ගැනීම, චක්ර ජීවිතය සහ විවිධ උෂ්ණත්ව පරාසවල ක්රියා ස්ථායිතාවය යන කරුණු මත බලපායි. ඉතා කුඩා බැටරි භාවිතය හේතුවෙන් වෝල්ටීයතාව ඉක්මනින් අඩු වී බැටරිය සම්පූර්ණයෙන් අරින ලෙස යාමට පෙර එල්ඊඩී ආලෝකය ස්පෂ්ටවම අඳුරු වීම සිදු වේ.
බැටරිය ආරෝපණ කාර්යක්ෂමතාව සූර්ය ශක්තියෙන් සාර්ථකව ගබඩා කළ විදුලි ශක්තිය ලෙස පරිවර්තනය වූ ප්රතිශතය නියෝජනය කරයි. ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව ඇති ආරෝපණ පාලකයන් විසින් 90 සිට 95 ප්රතිශතය දක්වා හැඩගැසීමේ වේගයන් සාක්ෂාත් කර ගත හැකි අතර, සරල සැලසුම් වල කාර්යක්ෂමතාව 70 සිට 80 ප්රතිශතය දක්වා විය හැක. කාලයත් සමඟ බැටරියේ අඩුවීම වැඩි වේ, ලිතියම්-අයන රසායනික සංයෝගය සාමාන්ය තත්ත්වයන් යටතේ වාර්ෂිකව 2 සිට 3 ප්රතිශතය දක්වා හැඩගැසීම අඩු වේ. අඩු කාර්යක්ෂමතාව ඇති ආරෝපණ පරිපථ සහිත සංචාරක සූර්ය දීප්ති උපකරණ වල හැඩගැසීම වේගයෙන් අඩු වීම සිදු වේ, එය සාමාන්ය භාවිතය යටතේ වසර 2 සිට 3 දක්වා ඵලදායී ක්රියා කාලය අඩු කරයි. උණුසුම් දේශගුණයන්හි අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය වැඩි වීම සමඟ ආරෝපණ චක්රය අතරතුර උෂ්ණත්ව අතිශයින් අඩු වීම බැටරි රසායනික සංයෝගය තවදුරටත් අඩු කරයි.
ආධුනික LED තාක්ෂණය විද්යුත් ධාරාව ඉතා කාර්යක්ෂමතාවෙන් සැරිසැරීමට හැකි වේ—සාමාන්යයෙන් ඇතුළු වන ශක්තියෙන් 80 සිට 90 පැයින් පෙනෙන සැරිසැරීම නිපදවයි, උණුසුම නොවේ. LED වර්ණ උෂ්ණත්වය කෙල්වින් (K) වලින් මැනෙන අතර, එය සැබෑ ෆෝටෝන් ප්රමාණයෙන් ස්වාධීනව සැරිසැරීම පෙනීම මත බලපායි. 5000 සිට 6500 K දක්වා සීතල සුදු LED වර්ග සහ 2700 සිට 3000 K දක්වා සුදු සීතල වර්ග සමාන ශක්ති පරිභෝජනය සමඟ සැසි වුවද, සීතල සුදු LED වර්ග වඩා පෙනෙන සැරිසැරීමක් ලෙස සැලකේ, එය සූර්යයාගේ සැරිසැරීම සඳහා වූ විවෘත ස්ථාන වල එහි පෙනීම මත බලපායි. LED වල වයස සහ උෂ්ණත්ව කළමනාකරණය දීර්ඝ කාලීන ප්රතිදාන ස්ථායිතාවය මත බලපායි; වයස්ගත වූ LED වර්ග 1000 ක්රියාකාරී පැය සෑම විටම 5 සිට 15 පැයින් සැරිසැරීම අඩු වේ. සූර්යයාගේ ශක්තිය සමඟ ඒකාබද්ධ වූ සක්රිය සීතල විසිරීමේ පිඟු සහිත LED සැරිසැරීමේ උපකරණ උෂ්ණත්ව ස්ථායිතාවය පවත්වා ගනී, එය නිශ්චිත ප්රතිදාන මට්ටම් නිශ්චිත කාලයක් පුරා පවත්වා ගැනීමට හැකි වේ.
එලෙඩ් ශක්ති පරිභෝජනය සූර්ය එලෙඩ් විදුලි පහන් ක්රමයක බැටරි ක්රියාකාරී කාලය ගණනය කිරීම සෘජුවම තීරණය කරයි. 3.7 වෝල්ට් බැටරියකින් ක්රියාත්මක වන 1 වොට් එලෙඩ් එකක් ආසන්න වශයෙන් මිලි ඇම්පියර් 270 ක ධාරාවක් අඩු කරයි. මෙය මිලි ඇම්පියර්-පැය 2000 ක බැටරියක් නිරන්තරයෙන් ක්රියා කරන විට පැය 7.4 ක් තුළ අතුරුදන් කරයි. වර්තමාන විවෘත ස්ථාන සූර්ය විදුලි පහන් යෙදුම් ප්රතිබිම්බිත ආලෝකය පවත්වා ගැනීම සඳහා සාමාන්ය ශක්ති පරිභෝජනය අඩු කිරීම සඳහා පල්ස්-විඩ්ත් සංශෝධන (පීඩබීඑම්) ක්රම භාවිතා කරයි. චලන සංවේදක, සැන්දුමේ සිට උදේ දක්වා පාලක සහ අඳුරු කිරීමේ සැලැස්ම වැඩි වූ ක්රියාකාරී කාලය ලබා දීම සඳහා නිරන්තර 24 පැය ක්රියාකාරීත්වයෙන් පැය 8 සිට 12 දක්වා ක්රියාකාරී කාලය අඩු කරයි. ඉහළ මට්ටමේ සූර්ය එලෙඩ් සැලසුම් මෙම බුද්ධිමත් විශේෂාංග ඒකාබද්ධ කරයි. එය සමාන බැටරි හැකියාව සමඟ ප්රායෝගික ක්රියාකාරී කාලය දෙගුණ කරයි.
තාපත්වයේ අතිශයින් ඉහළ හෝ අඩු වීම සූර්ය පද්ධතියේ සියලු සංරචකවලට එකිනෙකට ප්රතිවිරුද්ධ බලපෑම් ඇති කරයි. මෙය 15 සිට 25 උණුසුම් සෙල්සියස් අතර පරාසයෙන් තාපත්වය වෙනස් වුවහොත් සමස්ත කාර්යක්ෂමතාව අඩු වේ. සූර්ය කෝෂ සීතල තාපත්වයන් විශේෂයෙන් සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වෝල්ටීයතාවක් ජනනය කරයි, නමුත් උණුසුම් තාපත්වයන් විශේෂයෙන් කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරයි—සාමාන්යයෙන් 25 උණුසුම් සෙල්සියස් ට වඩා උණුසුම් වූ සෑම උණුසුම් සෙල්සියස් එකක් සඳහාම කාර්යක්ෂමතාව 0.4 සිට 0.5 පැයින් පැයින් අඩු වේ. සීතල පරිසරයන්හි බැටරි කාර්යක්ෂමතාව සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ. ලිතියම්-අයන රසායනය උණුසුම් සෙල්සියස් වලින් අඩු වූ උණුසුම් සෙල්සියස් -10 ට අඩු වූ විට හැකියාව 30 සිට 50 පැයින් පැයින් අඩු වේ. LED ආලෝකය තාපත්වය වෙනස් වුවද සාමාන්යයෙන් ස්ථායී වේ, නමුත් ඉතා සීතල තත්ත්වයන් යටතේ දෘශ්ය අත්දැකීම අඩු වේ. මෙය ප්රකාශ වන්නේ ප්රකාශ විස්තීර්ණය වැඩි වීම හේතුවෙනි. ඇල්පයින් හෝ ආක්ටික් කලාපවල භාවිතා කරන ස්ථානීය සූර්ය විලාසිතා පිහිටුවීමේ ස්ථායිතාව පවත්වා ගැනීම සඳහා සිසිල් කිරීමේ හෝ උණුසුම් කිරීමේ විශේෂ විශේෂාංග අවශ්ය වේ.
සූර්ය පැනලයන්ගේ ශක්ති එකතු කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව මූලික වශයෙන් නිර්ණය වන්නේ ඉක්වෙටරය සමඟ ඒවායේ අභිමුඛතාව සහ සූර්ය උස කෝණය අනුවය. වාර්ෂික ශක්ති එකතු කිරීම උපරිම කිරීම සඳහා උතුරු සෙමි සියාරාවේ පැනලයන් සත්ය දකුණු දිශාවට හා ස්ථානීය අක්ෂාංශයට ගැලපෙන කෝණයෙන් සැකසිය යුතුය. හොඳම අභිමුඛතාවෙන් අංශක 15 ක් පමණ වෙනස් වීම දිනකට ශක්ති එකතු කිරීම 5 සිට 10 පැයට අඩු කරයි, මෙය සීසන් සමූහය පුරා එකතු වේ. ගස්, ගොඩනැගිලි හෝ වෙනත් ශාක වලින් ෂැඩෝ වීම හේතුවෙන් පැනලයන් මත උණුසුම් ස්ථාන (හොට් ස්පොට්) ඇති වීම පැනලයන්ගේ කාර්යක්ෂමතාව අසීමිතව අඩු කරයි—පැනලයේ වර්ගඵලයෙන් 25% ක් වුවද ෂැඩෝ වීම සම්පූර්ණ ප්රතිදානය 75% කින් අඩු කළ හැකිය. සූර්ය ආලෝකය සඳහා වූ විවෘත ස්ථානවල ස්ථාපන උපායමාර්ග සීසන් අනුව සූර්යයේ ගමන් මාර්ගය සහ විශේෂයෙන් ශක්ති චාජ් කිරීම සඳහා වැදගත් කාල පරිච්ඡේදයන්හි සැඟවී යාම සිදු කරන ස්ථිර ව්යුහයන් සැලකිල්ලට ගත යුතුය.
මෙඝ සැලසුම ෆොටෝවෝල්ටික් පැනලයන් වෙත ළඟා වන සූර්ය විකිරණය අඩු කරයි. මෙය මෙඝ සැහැල්ලු හෝ ඝන බව අනුව ආරෝපණ ශක්තිය 50 සිට 80 පැයට අඩු කරයි. සැහැල්ලු මෙඝ සැලසුමකදී ආරෝපණය සිදු වුවද, එය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ. එම නිසා ආරෝපණ කාලය වැඩි වී සවස් කාලයේ ආලෝකය අඩු වේ. දින පුරා සම්පූර්ණ මෙඝ සැලසුමක් ඇති විට, රාත්රියේ ක්රියාත්මක වීම සඳහා අවශ්ය ශක්තිය රැස් කිරීමට අප sufficiently ශක්තිය රැස් කළ නොහැක. විශේෂයෙන් ශීත උස්සාවේ දී මෙය වැඩි වේ. නිතර මෙඝ සැලසුමක් ඇති ප්රදේශවල සූර්ය සීඝ්ර ආලෝකයන්ගේ විශ්වසනීය ක්රියාකාරිත්වය සැම සීසනයේ තබා ගැනීම සඳහා විශාල සූර්ය පැනල සහ බැටරි ධාරිතාව අවශ්ය වේ.
බැටරි ධාරිතා අවශ්යතා නිර්ණය වන්නේ අපේක්ෂිත ක්රියාකාරී කාලය, LED හි විදුලි පරිභෝජනය සහ ස්ථානික සූර්ය විකිරණ ප්රමාණය යන කරුණු මතය. බොහෝ ස්ථානික සූර්ය ආලෝක උපකරණ වල 2000 සිට 5000 mAh දක්වා බැටරි භාවිතා කරන අතර, එය බෙදී යන බාරය මත පදනම්ව 8 සිට 30 පැය දක්වා ක්රියා කිරීම සැපයිය හැක. සාමාන්ය උෂ්ණත්වයේ ප්රදේශවල රාත්රියේ ස්ථායී 12 පැයක් ක්රියා කිරීම සඳහා සැලසුම් කළ පද්ධති සඳහා සාමාන්යයෙන් LED හි දෛනික ශක්ති පරිභෝජනය හි 1.5 සිට 2 ගුණයක් දක්වා බැටරි ධාරිතාවක් අවශ්ය වේ. මෙය ආරෝපණය වීමේ අකාර්යක්ෂමතා සැලකිල්ලට ගැනීම සඳහාය. භූගෝලීය ස්ථානය, සීසන් වෙනස්වීම් සහ පැනලයේ ප්රමාණය යන සියල්ල එකතු වී තෝරාගත් ධාරිතාව සූර්ය ආලෝක LED උපකරණ වල වසර පුරාම විශ්වසනීය ක්රියා කිරීම සඳහා සුදුසුද යන්න තීරණය කරයි.
ඔව්, ස්ථාපන පිරිසිදු කිරීමේ ප්රතිපත්ති සූර්ය සැරියෙල් LED ආලෝකයන්ගේ සැබෑ කාර්ය සාධනය වෙනස් කරයි. එය සංරචක විශේෂාංග වලට ස්වාධීනව සිදු වේ. ස්ථානික විෂුවයට ගැලපෙන පැනලයේ කෝණය සකස් කිරීම, වැදගත් ආරෝපණ වේලාවන් තුළ සියලු සැරියෙල් පැනලය වෙත සූර්ය ආලෝකය ලැබීම සහතික කිරීම සහ බැටරි වටා සුදුසු වායු සැපයීම සැපයීම යන සියලු ක්රියාමාර්ග විද්යුත් ප්රතිදානය 10 සිට 25 දක්වා පැයින් වැඩි කරයි. සූර්ය පැනල නිතර සේදීම හේතුවෙන් එය මත එකතු වන සීරු සහ අපද්රව්ය ඉවත් කර එහි ආලෝක සංක්රමණය 5 සිට 15 දක්වා වාර්ෂිකව අඩු වීම වළැක්විය හැක. උතුරු ගෝලයේ දී දකුණු දිශාවට හෝ දකුණු ගෝලයේ දී උතුරු දිශාවට අවහිරතා රහිත විශාලතම ආලෝක ප්රවේශය සහ ස්ථායී සිසිල් තත්ත්වයන් සහිත ස්ථානයක පිහිටුවීම සූර්ය ආලෝකය සඳහා වූ විවෘත ස්ථාන වල විශ්වසනීයත්වය සහ ප්රතිදාන ස්ථායිතාවය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කරයි.