مصابيح الشوارع LED التي تعمل بالطاقة الشمسية؛ اكتشف أحدث 5 ابتكارات

 هناك حركة غير عادية للتكنولوجيا في صناعة مصابيح الشوارع LED التي تعمل بالطاقة الشمسية نحو الأنظمة الذكية المتكاملة. إلى جانب دمج جميع موارد الطاقة الشمسية، هناك استخدام لتطبيقات الهاتف المحمول للتحكم في عمليات نظام إضاءة الشوارع.

لقد حدث تطور تقني كبير في مجال إنارة الشوارع. لقد شهدنا صعود تكنولوجيا الطاقة الشمسية وتقنية LED. يبذل العلماء الكثير من الجهد في أعمالهم لجعل هذين المجالين التكنولوجيين أكثر كفاءة. ويأتي آخرون لتولي السيطرة على إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية وإدخال شكل من أشكال الأتمتة لتنظيم استخدام الطاقة المولدة.

التكنولوجيا الجديدة في أضواء الشوارع بقيادة تعمل بالطاقة الشمسية لقد غير قواعد اللعبة وجعله خيارًا قابلاً للتطبيق في التطبيقات العامة والخاصة.

تصميم مصابيح الشوارع LED التي تعمل بالطاقة الشمسية

1. أضواء الشوارع LED المتكاملة التي تعمل بالطاقة الشمسية

لقد ظهرت العديد من الشركات ومراكز الأبحاث وما زالت تستكشف تصميمات وتقنيات جديدة لأضواء الشوارع بالطاقة الشمسية. لتحقيق التكامل المثالي بين جميع مكونات إضاءة الشوارع في تكوين واحد، يجب أن يقلل حجم البطارية واللوحة الشمسية من الحجم وأن يوفرا في الوقت نفسه تخزينًا عاليًا وتحويل الطاقة الشمسية على التوالي.

يسعى التصميم المتكامل لإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية إلى حل مشكلة درجات الحرارة المرتفعة في المناخات الاستوائية وشبه الاستوائية. أيضًا، يصبح تركيب مصابيح الشوارع LED التي تعمل بالطاقة الشمسية عملية مرهقة عندما تفكر في العديد من كابلات الأسلاك المطلوبة. يأتي التصميم المتكامل مع سهولة التركيب والتشغيل.

2. مصابيح الشوارع LED المعيارية التي تعمل بالطاقة الشمسية

التصميم المعياري هو أسلوب تصميم حيث يتكون ضوء الشارع LED الشمسي من أجزاء أو وحدات أصغر قابلة للتبديل والتي يمكن تجميعها أو تفكيكها أو استبدالها بسهولة. في هذا النهج، تؤدي كل وحدة وظيفة محددة ويمكن إضافتها أو إزالتها بسهولة دون التأثير على وظيفة نظام الإضاءة.
يؤدي استخدام التصميم المعياري في مصابيح الشوارع LED التي تعمل بالطاقة الشمسية إلى تبسيط عملية التركيب والصيانة. يمكن استبدال كل مكون، مثل اللوحة الشمسية والبطارية ومصابيح LED، بشكل مستقل، إذا لزم الأمر، دون الحاجة إلى استبدال كامل للنظام بأكمله.

تكنولوجيا البطارية

وكما اقترحنا سابقًا، فإن البطاريات حساسة للحرارة، وبالتالي هناك حاجة إلى تكنولوجيا متقدمة يمكنها دعم الظروف المناخية المختلفة. في المناطق التي تتلقى درجات حرارة عالية، فإن استخدام بطاريات هيدريد معدن النيكل (NiMH) يحل محل استخدام بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات أيونات الليثيوم. تُظهر البطارية الجديدة عمر خدمة مرتفعًا عند تعرضها للتدوير العميق ودرجة الحرارة المرتفعة.

إلى جانب حمض الرصاص، وأيونات الليثيوم، وهيدريد معدن النيكل (NiMH)، هناك مجموعة متنوعة من خيارات تكنولوجيا البطاريات. وتشمل هذه:

• الليثيوم والنيكل والمنغنيز والكوبالت (NMC)
• فوسفات الحديد الليثيوم (LFP)
• الليثيوم والنيكل والكوبالت والألومنيوم (NCA)
• تيتانات الليثيوم (LTO)
• إسبينل الليثيوم والمنغنيز (LMO)
• تكنولوجيا تخزين الملح المنصهر
• بطارية جل ذات دورة عميقة
• فوسفات الليثيوم الحديدي (LifePO4)

لا تزال مراكز الأبحاث وشركات الطاقة الشمسية تعمل على إضافة التكنولوجيا الذكية وعمر الخدمة الطويل وفي نفس الوقت تحقق تكلفة أقل وقدرة أفضل وكثافة طاقة أعلى وتنشيط أسرع ومقاومة درجات الحرارة المرتفعة والتدوير العميق. تسعى التكنولوجيا الجديدة إلى تعزيز عمر البطارية وفي الوقت نفسه السماح لنظام الإضاءة بالاستمرار طوال الليل دون انقطاع.

تأتي مصابيح الشوارع LED المعاصرة التي تعمل بالطاقة الشمسية مع أ نظام إدارة البطارية (بي إم إس). تفترض تقنية BMS التحكم من الألواح الشمسية إلى مستويات الإضاءة. يأتي النهج الأكثر تقدمًا لهذه التقنية مع ميزة الإضاءة التكيفية التي يتم تنشيطها اعتمادًا على الطقس ومستوى شحن البطارية. تشمل الميزات الأخرى في تقنية BMS ما يلي:

• لا توجد ميزات التعتيم
• وضع تمديد عمر البطارية
• ميزات الاتصال.

تكنولوجيا الألواح الشمسية

ويعمل العلماء أيضًا على تقنيات يمكنها تحسين أداء الألواح الشمسية. وفي مجال تكنولوجيا الخلايا الشمسية، هناك اكتشاف مركب الزرنيخوهي مادة تضاعف كفاءة تقنيات الخلايا الشمسية الموجودة ثلاث مرات.

يمكن للألواح الشمسية الحديثة تتبع حركة ضوء الشمس. تسعى هذه التقنية إلى زيادة معدل تحويل الطاقة الشمسية إلى الحد الأقصى عن طريق توجيه موجات الطاقة إلى النظام. تأتي بعض مصابيح الشوارع LED مزودة بألواح شمسية مزودة ببطارية مدمجة قابلة لإعادة الشحن. يُعتقد أن تقنية التصميم هذه ستخفض تكلفة المنتج بما يصل إلى 25%.

مصابيح إنارة الشوارع التقليدية  

تقليديا، تستخدم مصابيح الشوارع LED التي تعمل بالطاقة الشمسية مصابيح الصوديوم عالي الضغط (HPS)، ومصابيح الهاليد المعدنية (MH) والصوديوم منخفض الضغط (LPS) في أنظمة الإضاءة. أدت الحاجة المتزايدة إلى استبدال جميع المصابيح التقليدية إلى تطوير مصادر بديلة متطورة للضوء مثل الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) ومصابيح الفلورسنت المدمجة (CFL).

تُفضل تقنية LED على HPS أو MH لأنها تشغل مساحة أقل في المصابيح ولها كفاءة إضاءة أعلى. علاوة على ذلك، فهو يستهلك طاقة أقل بمقدار 50% على الأقل من مصادر الضوء التقليدية.

إدارة الطاقة الذكية وتكنولوجيا التحكم

تقنية الاستشعار الذكية

تأتي مصابيح الشوارع LED الذكية التي تعمل بالطاقة الشمسية مزودة بتقنية استشعار الحركة لتمكين التشغيل الآلي. تم استخدام تقنية الاستشعار في ضبط مستويات الإضاءة عند وجود نشاط أسفل ضوء الشارع وتغير الأجواء في البيئة المحيطة.

إذا كنت قلقًا بشأن سلامة نظامك الشمسي، فلا داعي للقلق بعد الآن. تأتي مصابيح الشوارع الشمسية المتقدمة مزودة بتقنية استشعار إنذار مدمجة والتي سيتم تشغيلها عندما يلمسها شخص ما. إن فكرة إمكانية سرقة مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية هي القوة الدافعة لتطوير ميزات مكافحة السرقة.

دائرة تنظيف الغبار

في يوم عاصف، تستقر جزيئات الغبار على سطح الألواح الشمسية. تراكم جزيئات الغبار يقلل من معدل تحويل الألواح الشمسية. يمكن أن تساعد زاوية إمالة اللوحة الشمسية في تقليل تراكم الغبار، ولكنها تحد من التعرض لأشعة الشمس. تأتي مصابيح الشوارع LED الحديثة التي تعمل بالطاقة الشمسية مصممة بدائرة تنظيف الغبار. يعمل نظام التنظيف الآلي الرطب والجاف عن طريق إزالة الغبار عن سطح الألواح الشمسية.

تطبيق الهاتف المحمول

يلبي استخدام تطبيقات الهاتف المحمول الحاجة إلى تشغيل/إيقاف تشغيل مصابيح LED عن بعد وفي نفس الوقت التحقق من حالة الوحدة. يستخدم برنامج التطبيق الذي يأتي مع أنظمة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية وحدة Bluetooth لتوفير اتصال لاسلكي للتحكم النهائي. تتيح لك هذه التقنية أيضًا تغيير زاوية الإمالة.

إلى جانب التحكم، يوفر لك تطبيق الهاتف المحمول تحديثًا فوريًا لحالة المكونات في نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية. تساعد معرفة حالة فترة خدمة مصابيح الشوارع لديك في التنبؤ بجدولة الإصلاحات والصيانة.

مصابيح الشوارع LED التي تعمل بالطاقة الشمسية: الاستنتاج

تهدف مصابيح الشوارع الجديدة التي تعمل بالطاقة الشمسية إلى تعزيز الاتصال وانبعاثات الغازات الدفيئة والاستدامة. إن أفضل طريقة يمكن للشركات ومراكز الأبحاث من خلالها تطوير مصابيح الشوارع LED الذكية والفعالة التي تعمل بالطاقة الشمسية هي من خلال استخدام التكنولوجيا المتطورة. في إنارة الشوارع، تدور التكنولوجيا حول البطارية والألواح الشمسية ونظام الإضاءة.