تتوفر في السوق مجموعة متنوعة من مصابيح الشوارع الشمسية الصغيرة. تتنوع هذه الأنواع من المصابيح حسب التشغيل (الذكي/الذكي أو اليدوي)، والتصميم (الكل في واحد يعتمد ذلك على نوع الإضاءة (سواء كانت مقسمة أو منفصلة)، أو النمط (كلاسيكي أو معاصر أو قياسي)، أو التكنولوجيا (LED والكشف المحيط أو الحركة)، أو بناءً على نوع المكون (البطارية، واللوحة الشمسية، ومصدر الإضاءة).
في أغلب الأحيان، لا تأتي مصابيح الشوارع الشمسية المتوفرة بتصميم يناسب أهدافنا وميزانياتنا. قد لا تكون المصابيح الصغيرة التي تشتريها من المتجر بالقوة المطلوبة لممرك. في هذه الحالات، قد تحتاج إلى بناء نظام إضاءة لتحسين الرؤية في حديقتك أو رصيفك أو باحتك أو شارعك. لمشروع صغير، ستحتاج إلى مصباح شوارع شمسي صغير يمكنك صنعه بنفسك.
في هذه المقالة، سنتناول بُعدًا مختلفًا، وهو الارتفاع. سنتعلم هنا كيفية صنع مصباح شارع شمسي صغير من الصفر. يمكن أن يختلف هذا النوع من الأنظمة من حيث حجم الطاقة أو طول العمود.
مكونات مصباح الشارع الشمسي الصغير
في تصميم مصباح شارع شمسي صغير، ستحتاج إلى مجموعة تحتوي على المكونات التالية:
- لوحة(ات) شمسية
- بطارية أو بطاريات قابلة لإعادة الشحن (ليثيوم أيون) مع غلاف
- الترانزستورات، والمقاومات، والمكثفات
- لوحة الدوائر المطبوعة صفر (ثنائي الفينيل متعدد الكلور)
- لوحة توزيع مع دائرة حماية وغطاء
- لوحة دوائر مطبوعة LED مع حاوية
- قضيب أو عمود مصباح
رسم تصميمي
رسم تصميم إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية
قبل البدء بتوصيل مكوناتك، ستحتاج إلى مراجعة الوثائق ذات الصلة والمصادر الموثوقة، وإعداد مخطط الأسلاك أو المخطط التخطيطي. قد يستخدم آخرون مخططًا انسيابيًا يصف التصميم لتوضيح الوظائف المختلفة لمصابيح الشوارع الشمسية. سيساعدك الرسم الذي تختاره على تبسيط عملية التركيب وتوضيح جميع المكونات في مكانها الصحيح.
يُفترض أن يُساعدك مخطط الأسلاك على حساب الطاقة المطلوبة، وهو أمرٌ أساسي في تصميم كلٍّ من المكونات الرئيسية. يبدأ هذا الحساب عادةً من المنتج النهائي (الإضاءة) إلى مصدر الطاقة (الخلايا الكهروضوئية). تُعد المعرفة الكهربائية الأساسية ضرورية في هذه المرحلة من التصميم.
في أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة، لن تحتاج إلى مخطط دائرة كهربائية متوازي أو تسلسلي، ولكن ستحتاج إليه عند التعامل مع إنارة الشوارع المركزية. بمعرفة بعض المفاهيم والمهارات الكهربائية الأساسية، سيكون من السهل عليك توصيل مكونات الدائرة المختلفة للحصول على الجهد والقدرة الكهربائية المطلوبة.
التوصيلات الكهربائية والدوائر الكهربائية
يجب إجراء جميع الاختبارات على الأرض بوضع الألواح الشمسية رأسًا على عقب للتأكد من إضاءة مصابيح LED. إذا لم يكن هناك ضوء مرئي، فهذا يعني وجود خلل في التوصيلات أو أن مصابيح الشوارع لا تحصل على طاقة كافية من البطاريات.
ستحتاج إلى أدوات مثل مقياس متعدد أو جهاز اختبار متعدد لقياس الجهد والتيار المتردد ومقاومة الدائرة الكهربائية. ولأننا نصنع مصباح شارع شمسي أوتوماتيكيًا، فلا حاجة لبرمجته لتحقيق تحكم فائق. هنا، نعتمد على ترانزستورات ومقاومات مختارة لإضافة وظيفة التشغيل الآلي إلى الوحدة.
يمكنك استخدام مغناطيس كهربائي أو مرحل ذو حالة صلبة كبديل للمفتاح اليدوي للتحكم في دائرة الحمل. يحتوي المفتاح الكهرومغناطيسي بتصميمه التكيفي على خط إدخال يتصل بالبطارية، وخط إخراج يتصل بدائرة الحمل. ستحتاج إلى لوحة دوائر مطبوعة (PCB) مربعة أو مستطيلة الشكل لتوصيل المكونات الكهربائية وتركيب دائرة الحمل أو المفتاح.
إذا كنت تستخدم مستشعر ضوء للتحكم التلقائي في مفتاحك، فأنت بحاجة إلى غطاء يسمح بسقوط ضوء الشمس على سطحه. ولأنه منتج خارجي، ستحتاج إلى توفير حماية مناسبة من قطرات الماء والغبار والتلف.
بعد الانتهاء من تطوير دوائر التحكم، ستكون الخطوة التالية هي توصيل لوحة الدوائر المطبوعة الصفرية بلوحة دوائر LED. لحماية مصابيح LED من تقلبات الجهد أو التيار، ستحتاج إلى وحدة تشغيل متوافقة. تأتي بعض وحدات تشغيل LED كمكونات أساسية في تركيبات الإضاءة، لذا قد لا تحتاج إليها بين لوحتي الدوائر المطبوعة.
مكونات تركيب مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية
العلبة والتركيبات
يجب أن يكون غلاف مكونات إضاءة الشوارع الشمسية الذي تختاره مقاومًا للماء والغبار. يوفر غلاف المكونات ذو تصنيف حماية من الدخول (IP) IP65 أو أعلى أفضل حماية لنظامك.
يُفترض أن يكون تركيب مكوناتك على العمود أو القضيب سهلاً إذا كانت لديك صورة واضحة عن الشكل الذي تريده. لتحقيق نتائج أفضل، تأكد من إحكام إغلاق مكوناتك وتوافر الأدوات والمواد اللازمة لتركيب النظام على الهيكل الصلب. نظرًا لانخفاض استهلاك الطاقة، يمكنك استخدام عمود أقصر مع مراعاة نسبة المساحة إلى الارتفاع (SHR).
مصابيح الشوارع الشمسية الصغيرة: الخاتمة
عند تصميم مصباح شارع شمسي صغير، هناك بعض الحسابات التي يجب عليك إجراؤها. كما يجب عليك محاولة إيجاد طريقة لتحسين كفاءة نظامك. باستخدام دائرة كهربائية بسيطة، من المفترض أن تكون تكلفة هذا المشروع أقل.
إذا كانت معرفتك وخبرتك بالكهرباء والإلكترونيات محدودة، فمن الأفضل استشارة متخصص عند الحاجة. أما بالنسبة للأسلاك وتوصيلات الدوائر، فيمكنك شراء طقم دائرة إضاءة شوارع شمسية صغيرة قابلة للتركيب بنفسك. تعامل مع عملية الاختبار أو التركيب بعناية فائقة.
يُعدّ مصباح الشارع الشمسي الصغير ابتكارًا جديدًا لسهولة تصنيعه ورخص تكلفته وتوفيره للإضاءة في حال انقطاع التيار الكهربائي. كما يتميز بانخفاض استهلاكه للطاقة وارتفاعه. أما من حيث الارتفاع، فيمكن استخدام النظام لزيادة الرؤية في المناطق التي يكون فيها الشارع منطقة تركيز.
يمكنك استخدام هذا النظام الشمسي الصغير لإبراز جمال الطوب أو المناظر الطبيعية أو البستنة على طول ممر أو شارع منزلك أو حديقتك. بفضل المعلومات المُشاركة، يمكنك الآن صنع مصباح شارع شمسي صغير خاص بك.
قد ترغب أيضا في التحقق من ما هو معيار الإضاءة لنظام إضاءة الطرق السريعة بالطاقة الشمسية؟?