مشاريع إنارة الشوارع
في العديد من البلديات، تمثل مشاريع إنارة الشوارع ما يقرب من نصف إجمالي الإنفاق الكهربائي. وبصرف النظر عن فواتير الطاقة، فإن صيانة واستبدال مصابيح الشوارع الهاليدية المعدنية تفرض تكاليف إضافية وتعطل حركة المرور. لا تعتمد مصابيح الشوارع LED المزودة بلوحة شمسية على الطاقة الكهربائية، كما يمكنها توفير ملايين الدولارات في تكاليف الصيانة والكهرباء.
على الرغم من إمكانيات مصابيح الشوارع LED المزودة بألواح شمسية، إلا أنها على عكس البدائل التقليدية ليست شائعة بسبب أسعارها. ومع ذلك، نظرًا لأن العالم مهتم بالبدائل الأكثر خضرة ونظافة، فإن مصابيح الشوارع LED المزودة بألواح شمسية ستظل مفيدة من التقدم التكنولوجي فيما يتعلق بمجال أشباه الموصلات لأن هذا هو ما يؤدي إلى تنفيذات فعالة من حيث التكلفة.
بما أن الشمس معروفة بقدرتها على إشعاع ما يصل إلى 1000 واط في المتر المربع، فإن مصابيح الشوارع LED المزودة بلوحة شمسية يمكنها تحويل حوالي 30% من الطاقة الإشعاعية. لزيادة كفاءة مصابيح الشوارع، هناك حاجة لتخزين الطاقة المحولة في بطارية، واستخدام وحدات التحكم في الشحن التقليدية يمكن أن يؤدي إلى المزيد من خسائر التحويل. نظرًا لأن الألواح الشمسية معروفة بأنها عبارة عن وصلة pn، فلن تعمل مثل مصادر الطاقة المثالية.
بدلاً من ذلك، تحتوي الألواح الشمسية على نقطة تشغيل يتم فيها إنتاج الطاقة عند أقصى حد لها. أي حركة من نقطة التشغيل ستقلل من فعالية إنارة الشوارع LED مع اللوحة الشمسية. لاستخراج كل الطاقة التي يمكن أن توفرها اللوحة الشمسية، يلزم وجود نقطة طاقة قصوى. نظرًا لأن نقطة الطاقة القصوى تعتمد على كمية الطاقة الشمسية ودرجة حرارة اللوحة الشمسية، فيجب أن تتكيف نقطة الطاقة القصوى باستمرار مع تعظيم تحويل الطاقة.
نظرًا لخصائص اللوحة الشمسية، سيظل التيار المتدفق ثابتًا. بمجرد مرور جهد التشغيل، سيبدأ التيار في الانخفاض بشكل كبير. عند نقطة معينة، تكون الطاقة التي تنتجها اللوحة الشمسية دائمًا في أعلى مستوياتها. عند استخدام وحدة تحكم تقليدية لا تحتوي على نقطة ذروة الطاقة القصوى لشحن بطارية شمسية بقوة 24 فولت، سيتم إجبار جهد التشغيل لضوء الشارع LED مع اللوحة الشمسية على جهد البطارية الشمسية. وبالتالي، سينتج هذا الإعداد طاقة تبلغ حوالي 140 وات.
من ناحية أخرى، عند نقطة الركبة، يجعل نظام Max Peak Power Point من الممكن تشغيل مصباح الشارع LED المزود بلوحة شمسية بطريقة تجعل الطاقة المنتجة تساوي 215 وات. في هذه الحالة، يزيد نظام Max Peak Power Point من كمية الطاقة المنتجة بحوالي 50%.
بناءً على عوامل مثل كمية ضوء الشمس المشع والتظليل الجزئي ودرجة الحرارة المحيطة، يمكن أن يتغير موقع نقطة الركبة لضوء الشارع LED مع اللوحة الشمسية. لذا، هناك حاجة إلى الاستقرار على نقطة طاقة قصوى موثوقة يمكنها تحديث نفسها بانتظام حتى تعمل في نقاط مثالية مختلفة بشكل فعال. يمكن لنقطة الطاقة القصوى استشعار الجهد بشكل فعال، بالإضافة إلى قياس التيار باستخدام عملية تصحيحية؛ وبالتالي، فإن صنع ضوء الشارع LED مع اللوحة الشمسية يزيد من كفاءته.
تستخدم نقطة الطاقة القصوى القصوى طوبولوجيا تحويل التيار المستمر إلى التيار المستمر استنادًا إلى الاختلافات في جهد التشغيل بين اللوحة الشمسية والبطارية الشمسية. في ظروف الشحن العادية، عندما يكون جهد اللوحة الشمسية أكبر من جهد البطارية، هناك حاجة لاستخدام طوبولوجيا الباك لزيادة كفاءة مصباح الشارع LED مع اللوحة الشمسية. من ناحية أخرى، عندما يكون جهد اللوحة أقل، مع انخفاض التيار، يمكن استخدام طوبولوجيا التعزيز لزيادة جهد الشحن. في كلتا الحالتين، يتمثل عمل نقطة الطاقة القصوى القصوى في الحفاظ على التيار المستخرج من اللوحة الشمسية عند نقطة الذروة.
مصابيح الشوارع LED مع الألواح الشمسية: الأهمية
من اجل كفاءة لكي تعمل مصابيح الشوارع LED التي تعمل بلوحة شمسية بشكل فعال، هناك حاجة إلى أن يأخذ جهاز التحكم في الشحن في الاعتبار نوع البطارية الشمسية. تستخدم أنظمة إضاءة الشوارع LED إما بطاريات قلوية أو بطاريات حمضية رصاصية لأنها تتمتع بنسب عالية من كثافة الطاقة إلى التكلفة. كما يمكنها العمل بشكل فعال في نطاقات مختلفة من درجات الحرارة.
لذلك، هناك حاجة إلى مراقبة مستمرة للبطاريات أثناء شحنها لمنعها من الشحن الزائد، مما قد يؤدي إلى انفجارات أو تسريبات. وبالمثل، يمكن تقليل سعة البطارية الإجمالية بشكل كبير عن طريق شحنها بشكل أقل من اللازم لفترات طويلة. تزيد القدرة المتأصلة لأنظمة إضاءة الشوارع LED على التحكم بشكل صحيح في التيار الكهربائي للبطارية من فعالية مصابيح الشوارع. ولهذا السبب، توجد Del Illumination لتقديم المساعدة لك في كيفية زيادة كفاءة مصابيح الشوارع الخاصة بك.
