Jak zabezpieczyć lampy solarne na zimę? 3 sprawdzone sposoby

Lampy solarne na zimę wymagają decyzji, a nie improwizacji. Większość uszkodzeń powstaje między listopadem a marcem, natomiast ujawnia się dopiero wiosną. Pytanie, co zrobić z lampami solarnymi na zimę, ma trzy poprawne odpowiedzi. Wybór zależy od sposobu montażu i budowy konkretnej oprawy. Poniżej opisuję każdy wariant razem z procedurą postępowania. Zaczynam od przyczyn awarii, ponieważ bez ich zrozumienia zabezpieczenie lamp solarnych staje się loterią.

Lampy solarne zimą niszczy połączenie wilgoci z ujemną temperaturą oraz niedobór światła docierającego do panelu solarnego. Problem zaczyna się wtedy, gdy woda dostanie się do środka przez zużytą uszczelkę albo nieszczelne przejście przewodu. Zamarzająca woda zwiększa objętość o około 9 procent. Ten przyrost rozpycha złącza i pogłębia mikropęknięcia tworzywa. Każdy kolejny cykl zamarzania i rozmarzania powiększa szczelinę. Polska zima daje kilkadziesiąt takich cykli w sezonie, głównie w listopadzie i marcu.

Klasa szczelności nie mówi nic o odporności na mróz. Oznaczenie IP44 lub IP65 opisuje ochronę przed pyłem i wodą według normy PN-EN 60529. Zakres temperatur pracy stanowi osobny parametr karty produktu. Lampa o wysokiej klasie szczelności potrafi przestać świecić przy minus dziesięciu stopniach, jeśli producent nie przewidział takiej temperatury dla ogniwa. To zastrzeżenie rozstrzyga o zimowaniu opraw w ogrodzie.

Drugą przyczyną jest brak energii. Zdecydowana większość rocznej sumy promieniowania słonecznego w Polsce przypada na okres od kwietnia do września, według danych klimatycznych IMGW. W grudniu panel solarny odbiera ułamek letniej porcji energii. Krótki dzień i zachmurzenie skracają realne ładowanie do dwóch albo trzech godzin. Warstwa śniegu zatrzymuje ten proces całkowicie. Lampa pracuje wtedy z zapasu, a zapas kurczy się z każdą nocą. Po kilku tygodniach ogniwo schodzi do napięcia, z którego już nie wraca.

O przezimowaniu decyduje akumulator do lampy solarnej, ponieważ to on traci sprawność jako pierwszy. Elektronika sterująca i dioda LED znoszą mróz bez większych konsekwencji. Ogniwo zachowuje się inaczej. Reakcje chemiczne spowalniają wraz ze spadkiem temperatury, więc pojemność dostępna nocą maleje. Przy minus dziesięciu stopniach lampa świeci krócej niż godzinę. Użytkownik odbiera to jako awarię, chociaż ogniwo nadal działa.

Rodzaj chemii ogniwa zmienia zasady postępowania. Akumulatory niklowo-wodorkowe, oznaczane jako Ni-MH, tolerują ładowanie w temperaturze zbliżonej do zera, natomiast szybko się samorozładowują. Ogniwa litowe, w tym popularne akumulatory 14500 oraz LiFePO4, mają inny problem. Ładowanie ogniwa litowego poniżej 0 stopni prowadzi do osadzania metalicznego litu na anodzie. Norma bezpieczeństwa IEC 62133-2 opisuje ten zakres jako niedozwolony dla ładowania. Uszkodzenie jest trwałe i kumuluje się z każdym mroźnym porankiem. Tańsze konstrukcje nie mają układu blokującego ładowanie przy niskiej temperaturze, więc panel solarny podaje prąd mimo mrozu.

Głębokie rozładowanie kończy żywot ogniwa szybciej niż mróz. Akumulator litowy rozładowany poniżej progu bezpieczeństwa nie przyjmuje już ładunku. Ogniwo Ni-MH po długim postoju bez ładowania odwraca polaryzację i traci pojemność. Dlatego stan naładowania przed zimą ma większe znaczenie niż samo miejsce przechowywania. Wymiana ogniwa kosztuje ułamek ceny nowej oprawy, a większość lamp ma zwykły, wkręcany moduł baterii. Zamiennik dobierzesz w kategorii baterie do lamp solarnych, zestawiając napięcie i pojemność z opisem ogniwa oryginalnego.

Przechowywanie lamp solarnych w pomieszczeniu daje najwyższą skuteczność i sprawdza się przy oprawach wbijanych w grunt. Metoda usuwa wszystkie trzy zagrożenia naraz: wilgoć, mróz oraz brak ładowania. Dotyczy przede wszystkim modeli przenośnych, dekoracyjnych i wbijanych, których demontaż zajmuje minutę. Najprościej wyciągnąć w ten sposób słupki solarne, ponieważ szpikulec wychodzi z gruntu bez narzędzi. Termin demontażu wyznaczają pierwsze przymrozki, zwykle w drugiej połowie listopada.

Procedura ma stałą kolejność. Najpierw umyj panel solarny miękką szmatką z letnią wodą, bo osad z kurzu i pyłków obniża sprawność ogniwa fotowoltaicznego nawet o kilkanaście procent. Następnie ustaw lampę na kilka pogodnych dni w ogrodzie z wyłącznikiem w pozycji wyłączonej. Ogniwo naładuje się wtedy do pełna, ponieważ energia nie idzie na świecenie. Dopiero potem przenieś oprawę do pomieszczenia. Temperatura powinna mieścić się w przedziale od 5 do 15 stopni, a samo pomieszczenie ma być suche.

Największy błąd tej metody wynika z pozornej oczywistości. Lampa schowana do ciemnej piwnicy nie ma dostępu do światła, więc panel solarny niczego nie doładowuje. Ogniwo rozładowuje się samo przez kilka miesięcy i w marcu jest puste. Rozwiązanie zajmuje jeden dzień w sezonie. Co sześć do ośmiu tygodni wystaw lampy na parapet nasłonecznionego okna albo naładuj same ogniwa ładowarką zewnętrzną. Przy większej liczbie opraw prościej wyjąć akumulatory i trzymać je razem z ładowarką.

Lampy solarne zimą mogą zostać w ogrodzie pod dwoma warunkami: panel solarny musi dostawać światło, a obudowa musi odprowadzać wodę. Ten wariant wybierają właściciele opraw zamontowanych na stałe oraz osoby, które chcą mieć oświetlone dojście również zimą. Sprawdź w niej deklarowany zakres temperatur pracy, a przy jego braku przyjmij ostrożnie granicę minus dziesięciu stopni.

Przygotowanie sprowadza się do czterech czynności. Wyczyść panel solarny przed sezonem, bo zimą każdy procent sprawności ma znaczenie. Skoryguj kąt nachylenia, jeśli konstrukcja na to pozwala: grudniowe słońce wznosi się nisko, więc panel ustawiony stromo i skierowany na południe zbierze wyraźnie więcej energii niż panel poziomy. Kąt zbliżony do 60 stopni dodatkowo zsuwa śnieg. Podnieś oprawę ponad linię zalegania śniegu, dokładając kilkanaście centymetrów podmurówki albo dłuższy szpikulec. Na koniec obejrzyj uszczelki i otwory drenażowe, ponieważ zatkany odpływ zamienia klosz w zbiornik wody.

Zimą pozostaje jedna czynność cykliczna: odśnieżanie panelu. Wystarczy miękka szczotka lub dłoń w rękawicy, nigdy skrobaczka. Zarysowana powłoka rozprasza światło i trwale obniża uzysk. Oprawy zamontowane pod okapem radzą sobie lepiej, bo śnieg nie zalega na pochyłej powierzchni, a ściana ogranicza wychłodzenie. Z tego powodu do zimowania w ogrodzie najlepiej nadają się kinkiety solarne oraz modele przykręcane do elewacji. Lampa, która latem pracuje osiem godzin, w styczniu da dwie lub trzy.

Trzeci sposób polega na pozostawieniu obudowy na miejscu i przeniesieniu samego akumulatora do ciepłego pomieszczenia. Takie zabezpieczenie lamp solarnych rozwiązuje problem opraw przykręconych do ściany, słupa lub tarasu. Chroni najbardziej wrażliwy podzespół bez ingerencji w montaż. Sprawdza się przy naświetlaczach, reflektorach oraz konstrukcjach z osobnym panelem na przewodzie. Warunkiem jest dostęp do komory baterii od spodu albo od tyłu obudowy. Komory zalanej fabrycznie żywicą nie otwieraj, bo stracisz szczelność i gwarancję.

Odkręć komorę, wyjmij ogniwo i sprawdź styki pod kątem nalotu. Zieloną lub białą warstwę zetrzyj gumką biurową, bo nalot zwiększa rezystancję przejścia. Skręć komorę z powrotem razem z uszczelką, żeby wilgoć nie osiadała na stykach. Akumulator do lampy solarnej przechowuj w temperaturze pokojowej, przy naładowaniu w okolicach połowy pojemności. Ogniwa litowe trzymane przez miesiące w stanie pełnego naładowania tracą pojemność szybciej. Pod koniec lutego doładuj ogniwo i wróć z nim do oprawy, gdy dobowa temperatura przestanie schodzić poniżej zera.

Ta metoda ma jeden koszt uboczny: przez zimę tracisz światło w danym punkcie ogrodu. Do wejścia i tarasu pasują lampy zewnętrzne na baterie, które działają przy każdej pogodzie i nie wymagają instalacji elektrycznej. Sezonowo tę samą rolę pełnią lampki choinkowe zewnętrzne o odpowiedniej klasie szczelności, projektowane do pracy przy ujemnych temperaturach.

Zabezpieczenie lamp solarnych dobierasz według trzech zmiennych: sposobu montażu, rodzaju ogniwa i tego, czy dane miejsce ma świecić zimą. Poniższe wskazania porządkują decyzję.

• Przechowywanie lamp solarnych w pomieszczeniu wybierz przy oprawach wbijanych, dekoracyjnych i stołowych. Ta metoda daje najdłuższą żywotność ogniwa i pełną ochronę obudowy. Wymaga pamiętania o doładowaniu w połowie zimy.

• Zimowanie w ogrodzie wybierz przy modelach montowanych na stałe i przy oświetleniu dojścia. Warunkiem jest deklarowany przez producenta zakres temperatur pracy obejmujący mróz. Zaakceptuj krótszy czas świecenia od grudnia do lutego.

• Wyjęcie ogniwa wybierz wtedy, gdy demontaż całej oprawy jest kłopotliwy. Rozwiązanie chroni akumulator do lampy solarnej i zostawia montaż nietknięty. Potrzebujesz dostępu do komory baterii oraz miejsca na przechowanie ogniw.

  Reklama

• Oprawy z ogniwem litowym bez ochrony temperaturowej traktuj priorytetowo. Ładowanie takiego akumulatora przy mrozie uszkadza go nieodwracalnie. Bezpieczniejsze pozostają dla nich metody pierwsza i trzecia.

• Nowe lampy solarne na zimę dobieraj już na etapie zakupu. Metalowa obudowa, wymienny akumulator i regulowany kąt panelu obniżają koszt eksploatacji przez lata. Pełny przegląd konstrukcji znajdziesz w kategorii lampy solarne.

Zaplanuj zabezpieczenie przed pierwszymi przymrozkami. Jeśli nie masz pewności, jak przezimować konkretny model, napisz do nas i podaj rodzaj montażu oraz oznaczenie akumulatora. Dobierzemy zamienne ogniwo lub wskażemy oprawę przystosowaną do pracy całorocznej.

Wojtek Piekarek, niezależny ekspert oświetlenia zewnętrznego