دعونا نخبرك بكل شيء عن إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية. تعد إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية أحد الاتجاهات الرئيسية في صناعة الطاقة الشمسية، حيث تتبنى المزيد من المدن والبلدات والبلديات هذه التكنولوجيا في محاولة منها للتحول إلى اللون الأخضر أو تقليل النفقات المرتبطة بالإضاءة التقليدية. نظرًا لكل هذا الاهتمام بإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية، فمن المنطقي أن نقدم تفصيلاً لهذه القطعة الرائعة من التكنولوجيا.
نحن نلقي نظرة حاسمة على مكونات الضوء الشمسي لمعرفة سبب ارتفاع الطلب عليه في السوق.
حول مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية: المكونات الرئيسية
- لوحة شمسية أحادية البلورة
تُعد اللوحة الشمسية مكونًا رئيسيًا لإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية، وهناك نوعان رئيسيان يستخدمان بشكل رئيسي في صناعة الطاقة الشمسية، وهما الألواح الشمسية متعددة البلورات والأحادية البلورة. اللوحة المستخدمة بشكل أساسي في السوق هي الألواح الشمسية أحادية البلورة نظرًا لحقيقة أنها توفر أداءً أفضل مع معدلات تحويل أعلى من الألواح متعددة البلورات. ونتيجة لذلك، تُستخدم الألواح الشمسية أحادية البلورة في إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية.
- مصدر الضوء: LED
يُعد LED مصدرًا شائعًا للإضاءة في مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية نظرًا لكفاءته العالية واستهلاكه المنخفض للطاقة بالإضافة إلى عمره الافتراضي الأطول. يمكن أن يختلف في الواط والأحجام ليناسب التطبيقات المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يكون المبدد الحراري مصاحبًا لمكونات LED ويتم تثبيته على الجانب الخلفي للمساعدة في تبديد الحرارة الناتجة عن استخدام مصابيح LED لضمان عمر افتراضي أطول.
- بطارية ذات دورة عميقة
البطاريات المستخدمة في مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية عادة بطارية ذات دورة عميقةنظرًا لخصائصها المتميزة مثل دوراتها الطويلة مقارنة بالبطاريات التقليدية المستخدمة في السيارات، والتفريغ العميق، وإمدادات الطاقة المتينة. لدينا نوعان رئيسيان من هذه البطاريات المستخدمة في صناعة الطاقة الشمسية، وهما بطارية الرصاص الحمضية وبطارية الليثيوم أيون.
- وحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية
تُستخدم وحدات التحكم في الشحن لتنظيم التيار والجهد الناتجين عن الألواح الشمسية ومنع شحن البطاريات الشمسية بشكل زائد. لدينا نوعان رئيسيان، وهما وحدات التحكم في الشحن بتتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT) ووحدات التحكم في الشحن بتعديل عرض النبضة (PWM).
تُستخدم تقنية MPPT في الغالب في الإضاءة الشمسية، حيث من المعروف أن تقنية PWM تهدر بعض الطاقة المولدة بينما تتمتع تقنية MPPT بالقدرة على تحويل كل الطاقة المولدة من الألواح. فيما يلي بعض الوظائف الأساسية لوحدة التحكم MPPT:
- توقيت
من خلال استخدام وحدة التحكم في الشحن، يمكنك ضبط خرج الطاقة باستخدام جدول زمني، على سبيل المثال، يمكنك ضبط السطوع على 35% من الساعة 10:00 مساءً إلى 6:00 صباحًا، أو 100% من الساعة 7:00 مساءً إلى 10:00 مساءً أو 60% من الساعة 5:30 مساءً إلى 7:00 مساءً. عادةً، بالنسبة لوحدة التحكم، هناك حوالي خمسة إعدادات زمنية يمكنك جدولتها بناءً على احتياجاتك. عادةً ما يتم الجمع بين استخدام التحكم في الوقت واستخدام أجهزة استشعار الحركة. على سبيل المثال، في منتصف الليل عندما يتم ضبط الضوء على حوالي 35%، يمكن أن يسمح استخدام أجهزة استشعار الحركة برفع الطاقة إلى 100% عند ملاحظة حركة المشاة. يساعد هذا في توفير الطاقة لإطالة عمر مصباح الشارع الشمسي.
- التحكم من الشفق إلى الفجر
من خلال مراقبة جهد اللوحة الشمسية، والذي يتم تحديده من خلال شدة أشعة الشمس. يمكن لوحدة التحكم في الشحن اكتشاف متى يكون الجهد منخفضًا أثناء غروب الشمس حيث ينخفض الجهد إلى أقل من 5 فولت ثم تقوم وحدة التحكم بتشغيل الأضواء الشمسية. عند شروق الشمس، عندما يزيد الجهد عن 5 فولت، يتم إطفاء الأضواء بواسطة وحدة التحكم.
- التحكم في مستشعر الحركة
يعمل مستشعر الحركة عن طريق استشعار حركة الأشخاص، وبعد ذلك يتم إرسال إشارة إلى وحدة التحكم في الشحن لزيادة سطوع تركيبات الإضاءة الشمسية. عندما يكون الأشخاص في محيط الإضاءة الشمسية، يزداد السطوع وينخفض بمجرد مغادرة الأشخاص للمنطقة.
مستشعر الحركة بالأشعة تحت الحمراء (PIR)
يوجد نوعان رئيسيان من أجهزة استشعار الحركة، وهما جهاز استشعار الحركة بالموجات الدقيقة وأجهزة استشعار الحركة بالأشعة تحت الحمراء. يعمل جهاز استشعار الموجات الدقيقة عن طريق إرسال رادار الموجات الدقيقة وجمع الإشارات المرتدة لتقييم ما إذا كانت هناك تغييرات في الإشارات المستقبلة. من ناحية أخرى، يعمل جهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء على اكتشاف حركة مصدر الحرارة.
إن مستشعر الحركة بالأشعة تحت الحمراء مفضل أكثر من الميكروويف حتى وإن كان له زاوية عمل أكبر. ومع ذلك، فإن مستشعر الميكروويف حساس للغاية ومن المرجح أن يتفاعل مع الحركة الخادعة مثل رفرفة الطيور أو تمايل الأشجار، مما قد يؤدي إلى استهلاك غير ضروري للطاقة الثمينة.
تجنب انقطاع الجهد المنخفض والشحن الزائد
أحد الأسباب الرئيسية لتقصير عمر البطاريات الشمسية هو الإفراط في التفريغ والشحن الزائد. وهذا هو الغرض الأساسي من وجود أجهزة التحكم في الطاقة الشمسية في أنظمة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية للمساعدة في منع حدوث ذلك وبالتالي إطالة عمر البطاريات.
كل شيء عن إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية: الخاتمة
كل هذه المكونات هي ما يجعل أضواء الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية تعمل كما هي، إذا كان نظام الإضاءة الشمسية يفتقر إلى قطعة رئيسية واحدة فقد يؤدي ذلك إلى عدم عمل النظام على الإطلاق أو التأثير بشكل خطير على أداء النظام. يمكن أيضًا دمج أضواء الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية مع تطبيقات أخرى مثل CCTV أو نظام مراقبة لاسلكي يمكن التحكم في الأضواء أو مراقبتها من جهاز كمبيوتر أو هاتف ذكي.
