لقد مر الآن أكثر من قرن منذ اكتشاف التأثير الكهروضوئي. لقد تطورت صناعة الإضاءة الشمسية لتقدم الآن مصدر طاقة بديل لإضاءة الشوارع. هذه التكنولوجيا قابلة للتطبيق في الوقت الحالي عندما يكون هناك طلب كبير على الطاقة النظيفة والخضراء. بالنسبة للمبتدئين، تتطلب أنظمة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية الكهروضوئية مع التحكم الذكي وحدات الألواح الشمسية العاملة، ووحدات التحكم بالشحن (CCUs)، والبطاريات القابلة لإعادة الشحن، وتركيبات الإضاءة القابلة للاستبدال، وأعمدة للدعم، وقليلًا من البرمجة لتوفير التشغيل الآلي للعمليات.
العمليات والمراحل الأساسية
تتكون عملية أنظمة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية الكهروضوئية من جزأين. الجزء الأول يحول ضوء الشمس إلى كهرباء ثم يخزنه. ولكي يحدث ذلك، ستحتاج إلى ألواح شمسية لتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء ومن ثم تخزينها في البطارية على شكل طاقة كيميائية. تنتج الوحدة الشمسية تيارًا وجهدًا مناسبًا لشحن البطارية. والغرض الأساسي من المرحلة الأولى هو حصاد الطاقة الشمسية وتخزينها للاستخدام المستقبلي.
تتصل اللوحة الشمسية بالبطارية من خلال جهاز تحكم، والذي ينظم عملية شحن وتفريغ البطارية. عندما تتعرض الخلايا الكهروضوئية لأشعة الشمس، تقوم البطاريات بشحن نفسها بشكل مستمر حتى تصل إلى الحد الأقصى. تعتبر الطاقة المخزنة مفيدة عندما يحتاجها النظام. للحصول على الأداء الأمثل، يجب عليك تثبيت وحدة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية في منطقة خالية من التظليل، حيث تهبط أشعة الشمس المباشرة على سطح الخلايا الكهروضوئية.
الجزء الثاني يحدث في الليل. هنا، تقوم البطارية بتحويل الطاقة الكيميائية مرة أخرى إلى كهرباء، والتي تستخدم لإضاءة المصباح. السبب الرئيسي لهذه المرحلة هو توفير القوة الكهربائية المطلوبة لإضاءة منطقة معينة لفترة محددة.
أنظمة الإضاءة الحديثة عادة ما تكون عملية نقل الطاقة لاسلكية. تأتي التصميمات الجديدة مزودة بمكونات متكاملة لمصابيح الشوارع، مما يلغي الحاجة إلى توصيل الأسلاك. أدت الحاجة إلى المظهر الجمالي والتركيب السريع إلى ظهور أشكال وأنماط مختلفة في تصميم أنظمة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية.
مقدمة للتحكم في الاستخبارات
أنظمة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية الكهروضوئية المتقدمة تأتي مع أدوات تحكم ذكية. في السوق، يطلق عليهم إما وحدات ذكية أو ذكية. ومن المعروف أنهم يقومون ببعض التعديلات اللازمة بأنفسهم، دون أي تدخل بشري. معظمها عبارة عن أنظمة مستقلة خارج الشبكة أو أنظمة مركزية، وهي مثالية للاستخدام في المناطق النائية.
مستويات الإضاءة
إن استخدام المفتاح الآلي والمستقبلات الضوئية يجعل ضوء الشارع الشمسي حساسًا لشدة ضوء الشمس. لن يعمل المستقبل الضوئي على تشغيل الأضواء إلا عندما يقوم بفك تشفير ضوء الشمس المنخفض عند الغسق أو عندما تصبح السماء ملبدة بالغيوم.
إنارة الشوارع يساعد استخدام أنظمة التحكم الذكية على تقليل استهلاك الطاقة عن طريق تعتيم الأضواء والقضاء على الأخطاء البشرية الموجودة عند إيقاف تشغيل الوحدة. الفكرة وراء استخدام مصابيح الشوارع الذكية التي تعمل بالطاقة الشمسية هي أن هناك الكثير من هدر الطاقة عندما يكون النظام في الوضع الكامل عندما يكون هناك حد أدنى من النشاط أو حركة المرور في الشوارع.
ولذلك الشمسية الشارع الكهروضوئي ستقوم أنظمة الإضاءة ذات التحكم الذكي بضبط مستوى السطوع ليتناسب مع التغيرات في البيئة المحيطة. يمكن أن يكون الاختلاف في شكل الأجواء الطبيعية أو نشاط الأشخاص أو المركبات.
إلى جانب التبديل التلقائي، يمكن للتحكم الذكي أن يقلل من سطوع مصدر الإضاءة عند اكتشاف النشاط. في السوق يطلق عليها خاصية التعتيم. لكي يحدث هذا، ستحتاج إلى دائرة استشعار للحركة وقليل من البرمجة.
مستويات شحن البطارية
كما يمكن أن يكون التحكم في شكل مراقبة حالة البطارية والحد من أنشطة الشحن والتفريغ. يضمن هذا النوع من استشعار الحركة أن تتمتع البطارية بعمر أطول عند الاستخدام.
أثناء ظروف التفريغ العميق، فإن التحكم الذكي في ضوء الشارع الشمسي، الذي يعمل مع وحدة التحكم بالشحن (CCU)، سوف يفصل مصدر الضوء عندما يصل مستوى الطاقة في البطارية إلى مستوى حرج منخفض. من ناحية أخرى، أثناء ظروف الشحن الزائد، ستقوم أجهزة التحكم تلقائيًا بفصل الألواح الشمسية عن البطارية عند الحد الأقصى للشحن.
كشف الحركة أو النشاط
إذا أردنا تحكمًا ذكيًا يعتمد على كشف الحركة، فغالبًا ما يتم استخدام مستشعر الأشعة تحت الحمراء السلبية (PIR) في نموذج النظام. من ناحية أخرى، إذا كنت ترغب في استخدام الأجواء الطبيعية أو شدة الضوء الساقط للتحكم في الأضواء، فستحتاج إلى مقاوم معتمد على الضوء (LDR) أو مقاوم ضوئي في دائرتك. ولذلك، فإن استخدام تكنولوجيا الاستشعار يلعب دورا هاما في ذكاء نظام إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية.
ال تكنولوجيا الاستشعار يعمل مع وحدات التحكم الدقيقة PIC (وحدات تحكم الواجهة القابلة للبرمجة) للعمل كمؤقتات. في بعض الأنظمة، تتكون وحدة التحكم من مجموعة من PIC وPIR، والتي تتصل بلوحة الدائرة التي ترتبط مباشرة بـ LDR.
لوحة الدائرة هي المرحلة النهائية للتحكم في النظام. قد تحتوي الدوائر في هذه الأنواع من الأنظمة الشمسية على مكونات متشابهة، لكن التصميم يختلف اعتمادًا على مستوى الذكاء. سيحدد الإدخال الحالي مستوى الإضاءة، منخفض، متوسط، أو مرتفع. عندما يقترن باستخدام الصمام الثنائي الباعث للضوء (قاد) المصابيح، فإن مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية توفر المزيد من التكلفة والطاقة.
أنظمة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية: الاستنتاج
تعتبر أنظمة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية مع التحكم الذكي مناسبة للمشاريع واسعة النطاق. فهي تستخدم مخططات فعالة من حيث التكلفة لتقليل استهلاك الطاقة، وبالتالي فهي مثالية للإضاءة العامة حيث يوجد نقص في الكهرباء وضعف التشمس.
مزايا استخدام أنظمة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية الكهروضوئية مع التحكم الذكي كثيرة. إنها الحلول المثالية لاستخدامها في الإضاءة الخارجية. سيمنحك النظام الذكي المزيد من ساعات التشغيل في الليل، خاصة عندما لا يكون هناك ما يكفي من ضوء الشمس لشحن البطارية. يمكن تبرير التكلفة الإضافية لهذه الوحدة على مدى عمر الأنظمة بسهولة من خلال التوفير على المدى الطويل وعمر المكونات.
English 
Arabic 
Spanish 
French