كيف يقود ضوء الطريق بالطاقة الشمسية اقتصاد العالم؟

تعتبر مصابيح الطريق الشمسية مؤثرة جدًا في دفع الاقتصاد العالمي. هذه أجهزة مبتكرة وصديقة للبيئة لإضاءة الطرق ومترو الأنفاق والحدائق وغيرها من المناطق الخارجية.

تعمل هذه الأضواء على مبدأ التأثير الكهروضوئي. الأجزاء الرئيسية من هذه الأضواء هي؛ الألواح الشمسية والبطاريات ومصابيح LED. تستخدم هذه المصابيح الألواح الشمسية لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء، والتي يتم بعد ذلك تخزينها في البطاريات واستخدامها لتشغيل الأضواء ليلاً.

الكهرباء التي تنتجها هذه الأضواء مستقلة تمامًا عن نظام الطاقة التقليدي وتوفر مصدر طاقة مستدامًا وصديقًا. هذه تقلل من تكلفة الأسلاك وتزيل تكاليف الكهرباء المستمرة. بالإضافة إلى البيئة و فوائد فعالة من حيث التكلفةتعمل مصابيح الطرق الشمسية أيضًا على تحسين سلامة وأمن الأشخاص في الأماكن التي لا تتوفر فيها مصادر الطاقة التقليدية.

المكونات الرئيسية لضوء الطريق بالطاقة الشمسية

المكونات الرئيسية لمصابيح الطريق الشمسية

تتكون مصابيح الطريق الشمسية عادة من ثلاثة مكونات رئيسية:

1. الألواح الشمسية:

تعتبر الألواح الشمسية العنصر الأكثر أهمية في ضوء الطريق الشمسي. فهو يحول الطاقة من الشمس إلى كهرباء، والتي تستخدم لتشغيل مصابيح LED. عادة ما تكون الألواح الشمسية المستخدمة في مصابيح الطرق الشمسية عبارة عن ألواح كهروضوئية تستخدم مواد شبه موصلة لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. يعتمد حجم اللوحة الشمسية على استهلاك الطاقة.

2. البطارية:

تُستخدم البطارية لتخزين الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية. إنها عادةً بطارية ليثيوم أيون قابلة لإعادة الشحن معروفة بكثافة الطاقة العالية وعمر الخدمة الطويل. أثناء الإضاءة المنخفضة، تخزن البطارية طاقة كافية لتشغيل مصابيح LED لعدة أيام.

3. ضوء LED:

مصابيح LED هي الأكثر ملاءمة لأضواء الطريق الشمسية. فهي موفرة للطاقة وتوفر الضوء الأبيض، مما يزيد من الرؤية والسلامة. يمكن أيضًا للمكونات الإضافية مثل وحدات التحكم في الشحن وأجهزة استشعار الضوء التحكم في أداء النظام وتحسينه.

العوامل التي يجب مراعاتها قبل تركيب مصابيح الطريق الشمسية

قبل تركيب مصابيح الطريق الشمسية، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار بعض العوامل التي يمكن أن تؤثر بشكل مباشر على كفاءة هذه الأضواء. بعض هذه العوامل هي؛

أنا. موقع:

يعد اختيار الموقع خطوة أساسية في تصميم وتركيب مصابيح الطرق الشمسية. يجب أن يتمتع الموقع المختار بخصائص محددة لضمان عمل النظام بشكل صحيح وفعال.

ثانيا. مصدر ضوء:

يجب أن يتمتع الموقع بمستوى عالٍ من الإشعاع الشمسي. وهو العامل الأكثر أهمية، حيث يعتمد النظام على ضوء الشمس لتوليد الكهرباء. يجب أن يكون ضوء الشمس قادرًا على الوصول إلى الموقع دون حجبه بالعوائق أو التظليل.

ثالثا. إمكانية الوصول:

يجب أن يكون الموقع سهل الوصول إليه للتركيب والصيانة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون موجودًا في مكان تكون فيه الأضواء مفيدة للغاية، مثل موقف السيارات أو الرصيف أو الطريق.

رابعا. الطقس والمناخ:

يجب أن يكون الموقع قادرًا على تحمل المناخ والطقس المحلي. ويجب بناء النظام بحيث يقاوم الظروف الجوية القاسية والرياح القوية وكميات الأمطار الغزيرة.

v. الشروط الأساسية:

يجب أن يتمتع الموقع المختار بظروف تربة وأرضية مستقرة حتى تتمكن الأضواء من إنشاء أساس آمن. يجب ألا تؤثر قابلية التربة على استقرار النظام للتآكل أو الحركة.

ضوء الطريق بالطاقة الشمسية

كيفية تركيب ضوء الطريق بالطاقة الشمسية؟

يتضمن تركيب ضوء الطريق الشمسي عمومًا الخطوات التالية:

إعداد الموقع:

الخطوة الأولى هي إعداد الموقع من خلال تطهير المنطقة وتسوية الأرض. يجب التأكد من أن الأضواء مستقرة وآمنة بمجرد تركيبها.

قاعدة صلبة:

بعد ذلك، يجب تثبيت الأساس. يتضمن ذلك عادةً حفر حفرة وصب الخرسانة لإنشاء قاعدة ثابتة للضوء. يجب أن تكون الأساسات مستوية وقادرة على تحمل الظروف الجوية والمناخية المحلية.

تركيب الألواح الشمسية:

قم بتركيب اللوحة الشمسية أعلى الأساس. يجب أن تكون اللوحة مائلة بحيث تواجه الجنوب أو الشمال للحصول على أقصى قدر من التعرض لأشعة الشمس.

توصيل البطارية وضوء LED:

قم بتوصيل اللوحة الشمسية بالبطارية ومصابيح LED. تقوم البطارية بتخزين الكهرباء المولدة من الألواح الشمسية، ويستخدم ضوء LED هذه الكهرباء المخزنة لإضاءة المنطقة.

البرمجة والاختبار:

بمجرد تجميع النظام، يجب أن يعمل وفقًا للتطبيق المحدد، مثل وقت تشغيل وإطفاء الأضواء. يمكن للمرء أيضًا تشغيل الأضواء وفقًا لمتطلبات الطاقة. يجب أن يتم اختبار النظام بشكل مناسب للتأكد من أنه يعمل بشكل صحيح وأن الأضواء تضيء المنطقة على النحو المنشود.

صيانة:

من الضروري صيانة مصابيح الطريق الشمسية بانتظام، مثل تنظيف الألواح الشمسية والتحقق من مستويات البطارية.

ضوء الطريق بالطاقة الشمسية

دراسات حالة حقيقية لتنفيذ ضوء الطريق بالطاقة الشمسية

في العقد الماضي، نفذت العديد من البلدان مصابيح الطرق الشمسية لتوليد الكهرباء من الطاقة المتجددة. بعض مشاريع الطاقة الشمسية الهامة التي أطلقتها الولايات المتحدة الأمريكية وغيرها هي:

هولندا:

وفي عام 2014، قامت مقاطعة ليمبورغ الهولندية بتركيب مسار للدراجات يعمل بالطاقة الشمسية. يستخدم المسار الألواح الشمسية المدمجة في سطح الطريق لتوليد الكهرباء. يتم استخدام الكهرباء المولدة لتشغيل إنارة الشوارع وإشارات المرور وشحن السيارات الكهربائية.

فرنسا:

وفي عام 2016، قامت القرية الفرنسية بتركيب طريق شمسي بطول كيلومتر واحد. الطريق مغطى بألواح شمسية تبلغ مساحتها 2800 متر مربع ويمكنه توليد ما يكفي من الكهرباء لتشغيل إنارة شوارع القرية. ويتم استخدام المشروع كمشروع تجريبي لتقييم جدوى الطرق الشمسية كمصدر للطاقة المتجددة.

الصين:

وفي ديسمبر 2018، افتتحت الصين أول طريق سريع في العالم يعمل بالطاقة الشمسية في جينان. يتكون الطريق من ثلاث طبقات:

· العزل في الجزء السفلي

· الألواح الشمسية في المنتصف

· طبقة خرسانية شفافة في الأعلى

تولد الألواح الشمسية الكهرباء المستخدمة لتشغيل إنارة الشوارع وشحن السيارات الكهربائية.

الولايات المتحدة:

في عام 2019، قامت أيداهو بتركيب مصابيح LED للشوارع تعمل بالطاقة الشمسية. تحتوي المصابيح على مصابيح LED موفرة للطاقة وألواح شمسية تولد الكهرباء الشمسية خلال النهار وتخزنها في بطاريات لاستخدامها ليلاً. تقدر المدينة أن الأضواء ستوفر للمدينة $40.000 سنويًا من تكاليف الطاقة.

خاتمة:

لقد تم استخدام الفحم منذ عام 1945 أكثر مما تم استخدامه في التاريخ قبل ذلك. لذا، فقد حان الوقت لأن تركز الحكومة بشكل أكبر على الطاقة المتجددة بدلاً من الوقود الأحفوري لإنتاج الكهرباء لتلبية الطلب على الطاقة. كما درسنا، قامت العديد من البلدان بتطبيق مصابيح الطرق الشمسية، وهي تتمتع بفوائد غير محدودة للطاقة الشمسية. وعلاوة على ذلك، يمكنك أيضا قراءة كيف أضواء الشوارع بالطاقة الشمسية تغير مسار تقدم القرى.