كيفية حساب المتطلبات المناسبة لأضواء الشوارع التي تعمل بالبطارية؟

هناك عناصر مختلفة تشارك في تصميم نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية. من المهم للغاية إجراء قياس دقيق للقيم المطلوبة لجميع العناصر للتشغيل السلس للنظام. العنصران الأكثر أهمية في تصميم نظام إضاءة الشوارع الذي يعمل بالبطارية هما حسابات البطارية والألواح الشمسية. تعتمد تصنيفات هذه الألواح على ضوء الشارع الشمسي الذي يجب أن تعمل عليه.

لذلك، يجب على الناس أولاً شراء مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية، والتي تكون قادرة على تلبية متطلبات الإضاءة الخاصة بهم. نوصي قرائنا بإجراء بحث مكثف قبل شراء الضوء الشمسي لأنه سيؤثر على معلمات جميع العناصر الأخرى للنظام. يمكن للناس التحقق من لمعان المصابيح الشمسية وتصنيفات استهلاك الطاقة قبل القيام بالاستثمار.

بمجرد شراء مصابيح الشوارع، يمكنهم المضي قدمًا في تصميم البطارية والألواح الشمسية المناسبة وفقًا لمتطلباتهم. سنشرح في هذه المقالة كيف يمكن للمستخدمين حساب تقييمات البطارية لأضواء الشوارع التي تعمل بالبطارية.

مفاهيم مهمة يجب فهمها

سعة البطارية وقوتها

سعة البطارية هي قياس الحد الأقصى لكمية الطاقة التي يمكنها تخزينها. يمكن للبطاريات ذات السعة الكبيرة تخزين المزيد من الطاقة مقارنة بتلك ذات السعة الأقل. يتم تحديد سعة البطارية من حيث كيلووات ساعة أو كيلووات ساعة. بعبارات بسيطة، إنها كمية الطاقة التي يمكن أن توفرها البطارية خلال ساعة واحدة.

وبالمثل، يتم تحديد قوة البطارية بالواط، وتعرف باسم تصنيف طاقة البطارية. معدل الطاقة هو مقياس مضاعفة الجهد (V) والتيار (I) الذي توفره البطارية للحمل.

أمبير ساعة (AH)

وهو أيضًا مقياس لسعة البطارية. لكن في هذه المعايير يتم تمثيل سعة البطارية من حيث ضرب إجمالي التيار الذي تزوده في عدد من الساعات. على سبيل المثال، إذا كانت بطارية 12 فولت تزود تيارًا قدره 5 أمبير لمدة 5 ساعات، فإن سعة البطارية ستكون 25 أمبير-ساعة.

سعة البطارية = 5A × 5h = 25 AH.

يعد هذا التمثيل للسعة ضروريًا لأن مواصفات البطاريات عادةً ما تكون من حيث ساعات الأمبير.

عمق التفريغ أو وزارة الدفاع

إنه يعطي حسابًا للطاقة الموجودة في البطارية والتي يمكن استخدامها فعليًا بواسطة الحمل. من الممكن أن البطارية قد لا تكون قادرة على الاستفادة من كل الطاقة المخزنة فيها. ولذلك فإن كمية الطاقة الموجودة في البطارية والتي يمكن استخدامها لأغراض إنتاجية يتم تمثيلها من حيث عمق تفريغ البطارية. بعبارات عامة، هي الطاقة التي توفرها البطارية عند تفريغها من سعتها الكاملة إلى أدنى سعة.

على سبيل المثال، إذا كانت البطارية ذات عمق تفريغ (DoD) يبلغ 80%، فمن أصل مائة بالمائة، فقط 80% من الطاقة ستصبح متاحة للحمل بينما لن تصبح طاقة 20% متاحة للحمل. من الناحية الكمية، إذا كانت سعة البطارية 50 كيلووات/ساعة وعمق تفريغ 60%، فإن 30 كيلووات/ساعة فقط من الطاقة ستكون منتجة.

درجة حرارة عمل البطارية

وهو أيضًا أحد أهم العوامل التي تؤثر على أداء البطارية ومعلماتها. يجب أن تتمتع البطارية بدرجة حرارة مثالية تبلغ حوالي 27 درجة، حيث قد لا تعمل بشكل جيد أعلى أو أقل من درجة الحرارة هذه.

حسابات متطلبات البطارية لأضواء الشوارع التي تعمل بالبطارية

في هذا القسم من المقالة، سنشرح عملية خطوة بخطوة يمكن للأشخاص من خلالها حساب متطلبات البطارية.

الخطوة 1

الخطوة الأولى في حساب متطلبات البطارية هي جمع البيانات ذات الصلة الضرورية للعملية. البيانات الضرورية هي تصنيف طاقة ضوء الشارع، الذي يجب تشغيله باستخدام البطارية، والجهد التشغيلي لضوء الشارع، ومتطلبات السطوع، والأيام الممطرة المدعومة لتشغيل ضوء الشارع، و عمق التفريغ (وزارة الدفاع) من البطارية.

تتوفر الطاقة والجهد المقنن لإضاءة الشارع في ورقة المواصفات الخاصة به.

يجب أن يتم تحديد متطلبات سطوع ضوء الشارع من قبل المستخدمين. من المحتمل أنهم قد يكونون قادرين على اتخاذ قرار بشأن وجود 60%، 70%، 80% لسطوع الضوء بدلاً من تشغيله على 100%.

سيقرر المستخدمون أيضًا متطلبات دعم عدد الأيام الممطرة.

سيكون عمق تفريغ البطارية متاحًا أيضًا في ورقة المواصفات الخاصة بها. نوصي المستخدمين بمراعاة عمق التفريغ 80% (DoD).

الخطوة 2

في الخطوة الثانية، يتعين على العصائر حساب الاستهلاك اليومي لإضاءة الشارع التي تعمل بالبطارية. سيكون الاستهلاك اليومي لضوء الشارع أيضًا من حيث أمبير الساعة (Ah). صيغة حساب استهلاك الطاقة هي كما يلي:

الكمبيوتر = تصنيف الطاقة/الجهد × الوقت

الخطوه 3

في الخطوة التالية، يجب على المستخدمين مراعاة متطلبات الأيام الممطرة التي يحتاجون فيها إلى بطارية لتزويد الحمل بالطاقة. من ناحية أخرى، في حالة استخدام الدعم المطلوب للأيام الممطرة لمدة تصل إلى ثلاثة أيام، فسيتعين عليهم مضاعفة استهلاك الطاقة للحمل بهذا العامل. ولذلك، فإن صيغة حساب دعم الأيام الممطرة في حسابات البطارية هي كما يلي:

استهلاك الطاقة (الكمبيوتر) × عدد الأيام الممطرة

هذه هي تقييمات البطارية التي ستتطلبها الاستخدامات لدعم الحمل. ومع ذلك، لا تزال هناك حاجة إلى حساب عمق التفريغ (DoD)، مما يعني أنه ستكون هناك حاجة إلى بطارية ذات تصنيف أعلى اعتمادًا على نسبة DoD.

الخطوة 4

والخطوة التالية هي حساب عمق التفريغ (DoD) للبطارية، مما قد يقلل من قدرتها الإجمالية. من أجل حساب DoD، يحتاج المستخدمون إلى تقسيم القيم التي تم الحصول عليها من الخطوة 3 على النسبة المئوية لـ DoD. في هذه الحالة، يكون استهلاك الطاقة للحمل مع دعم لمدة ثلاثة أيام هو 100 هـ، ويريد المستخدمون أخذه في الاعتبار 80% وزارة الدفاع فإن متطلبات البطارية ستكون 100/80% = 125Ah.

لذلك، من أجل دعم الحمل، سيحتاج المستخدمون إلى بطارية بسعة 125 أمبير.

أضواء الشوارع التي تعمل بالبطارية: الاستنتاج

لقد ناقشنا أن تصنيفات البطارية تعتمد على عدد من العوامل المختلفة ويجب على الأشخاص مراعاة كل هذه العوامل لإجراء حسابات دقيقة. بعض العوامل التي تعتمد عليها تقييمات البطارية هي السعة/التصنيف المطلوب للحمل، وعمق التفريغ، ودرجة حرارة عمل البطارية. يمكن للأشخاص اتباع الخطوات المذكورة أعلاه لحساب متطلبات مصابيح الشوارع التي تعمل بالبطارية.