هناك عناصر مختلفة تشارك في تصميم نظام إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسيةمن الضروري إجراء قياس دقيق للقيم المطلوبة لجميع العناصر لضمان سلاسة تشغيل النظام. يُعدّ حساب البطارية واللوح الشمسي من أهم العناصر في تصميم نظام إنارة الشوارع الذي يعمل بالبطارية. وتعتمد تصنيفات هذه الألواح على نوع إنارة الشوارع الشمسية التي يجب تشغيلها.
لذلك، يُنصح أولًا بشراء مصباح شارع يعمل بالطاقة الشمسية، بحيث يُلبي احتياجات الإضاءة. ننصح قرائنا بإجراء بحث مُعمّق قبل شراء المصباح الشمسي، نظرًا لتأثيره على جميع عناصر النظام الأخرى. يُمكنكم التحقق من سطوع المصباح الشمسي واستهلاكه للطاقة قبل الاستثمار.
بعد شراء مصباح الشارع، يُمكنهم تصميم البطارية واللوحة الشمسية المناسبة وفقًا لاحتياجاتهم. في هذه المقالة، سنشرح كيفية حساب تصنيفات البطارية لمصابيح الشوارع التي تعمل بالبطاريات.
مفاهيم مهمة لفهمها
سعة البطارية والطاقة
سعة البطارية هي مقياس أقصى كمية طاقة يمكنها تخزينها. تستطيع البطاريات ذات السعة الكبيرة تخزين طاقة أكبر مقارنةً بالبطاريات ذات السعة الأقل. تُحدد سعة البطارية بالكيلوواط/ساعة (kWh). ببساطة، هي كمية الطاقة التي يمكن للبطارية توفيرها في ساعة واحدة.
وبالمثل، تُقاس قدرة البطارية بالواط، وتُعرف باسم تصنيف قدرة البطارية. تصنيف القدرة هو مقياس حاصل ضرب الجهد (فولت) والتيار (I) اللذين تُزود بهما البطارية الحمل.
أمبير-ساعة (AH)
وهو أيضًا مقياس لسعة البطارية. ومع ذلك، في هذه المعايير، تُمثَّل سعة البطارية بضرب إجمالي التيار الذي تُزوِّده خلال عدد من الساعات. على سبيل المثال، إذا ورَّدت بطارية ١٢ فولت تيارًا مقداره ٥ أمبير لمدة ٥ ساعات، فستكون سعة البطارية ٢٥ أمبير/ساعة.
سعة البطارية = 5 أمبير × 5 ساعة = 25 أمبير/ساعة.
يعد هذا التمثيل للسعة ضروريًا لأنه عادةً ما تكون مواصفات البطاريات من حيث الأمبير/الساعة.
عمق التفريغ أو DoD
يُقدِّم هذا القسم حسابًا للطاقة التي يُمكن استخدامها فعليًا في البطارية. من المُحتمل ألا تتمكن البطارية من استخدام كامل الطاقة المُخزَّنة لديها. لذلك، يُمثَّل مقدار الطاقة المُستخدمة في البطارية لأغراض إنتاجية من خلال عمق تفريغها. وبعبارة أخرى، هو الطاقة التي تُوفِّرها البطارية عند تفريغها من سعتها الكاملة إلى أدنى سعة.
على سبيل المثال، إذا كان عمق تفريغ البطارية 80%، فإن 80% فقط من الطاقة ستكون متاحة للحمل من أصل 20%، بينما لن تكون 50% متاحة للحمل. كميًا، إذا كانت سعة البطارية 60 كيلوواط/ساعة وعمق تفريغها 30%، فإن XNUMX كيلوواط/ساعة فقط ستكون منتجة.
درجة حرارة عمل البطارية
يُعدّ أيضًا أحد أهم العوامل المؤثرة على أداء البطارية ومعاييرها. يجب أن تكون درجة الحرارة المثلى للبطارية حوالي ٢٧ درجة مئوية، فقد لا تعمل بكفاءة أعلى أو أقل من هذه الدرجة.
حسابات متطلبات البطارية لمصابيح الشوارع التي تعمل بالبطارية
في هذا القسم من المقالة، سنشرح عملية خطوة بخطوة بمساعدتها سيتمكن الأشخاص من حساب متطلبات البطارية.
الخطوة الثانية:
الخطوة الأولى في حساب متطلبات البطارية هي جمع البيانات اللازمة لهذه العملية. تشمل هذه البيانات تصنيف طاقة مصباح الشارع الذي يجب تشغيله باستخدام البطارية، وجهد تشغيله، ومتطلبات السطوع، وأيام المطر المتوقعة لتشغيله، و... عمق التفريغ (DoD) من البطارية.
تتوفر القدرة والجهد المقدرين لمصباح الشارع في ورقة المواصفات الخاصة به.
يجب أن يحدد المستخدمون متطلبات سطوع ضوء الشارع. من المحتمل أن يتمكنوا من اتخاذ القرار بشأن ما إذا كان هناك 60٪ أو 70٪ أو 80٪ من سطوع الضوء بدلاً من تشغيله بنسبة 100٪.
سيقرر المستخدمون أيضًا متطلبات عدد الأيام الممطرة المدعومة.
سيتوفر عمق تفريغ البطارية أيضًا في ورقة مواصفاتها. نوصي المستخدمين بالتفكير في ٨٠٪ من عمق التفريغ (DoD).
الخطوة الثانية:
في الخطوة الثانية، يجب على العصائر حساب الاستهلاك اليومي لإضاءة الشوارع التي تعمل بالبطارية. يُحسب الاستهلاك اليومي أيضًا بالأمبير/ساعة (Ah). الصيغة لحساب استهلاك الطاقة هي كما يلي:
PC = تصنيف الطاقة/الجهد × الوقت
الخطوة الثانية:
في الخطوة التالية، يجب على المستخدمين حساب احتياجاتهم من الطاقة في الأيام الماطرة التي تتطلب بطارية لتزويد الحمل بالطاقة. من ناحية أخرى، في حال استخدام الدعم اللازم للأيام الماطرة لمدة تصل إلى ثلاثة أيام، سيتعين عليهم ضرب استهلاك الطاقة للحمل في هذا العامل. لذلك، تكون صيغة حساب دعم الأيام الماطرة في حسابات البطارية كما يلي:
استهلاك الطاقة (كمبيوتر شخصي) × عدد الأيام الممطرة
هذه هي تصنيفات البطارية المطلوبة لدعم الحمل. مع ذلك، لا يزال من الضروري مراعاة عمق التفريغ (DoD)، مما يعني ضرورة استخدام بطارية ذات تصنيف أعلى، وذلك حسب نسبة عمق التفريغ.
الخطوة الثانية:
الخطوة التالية هي حساب عمق التفريغ (DoD) للبطارية، والذي قد يقلل من سعتها الإجمالية. لحساب عمق التفريغ، يحتاج المستخدمون إلى قسمة القيم الناتجة من الخطوة 3 على نسبة عمق التفريغ. في حال كان استهلاك الطاقة للحمل مع دعم لمدة ثلاثة أيام 100 أمبير/ساعة، ويرغب المستخدمون في مراعاة: 80% وزارة الدفاع ثم تكون متطلبات البطارية 100/80% = 125Ah.
لذلك، لدعم الحمل، سيحتاج المستخدمون إلى بطارية بسعة 125 أمبير/ساعة.
أضواء الشوارع التي تعمل بالبطارية: الخاتمة
لقد ناقشنا أن تصنيفات البطارية تعتمد على عدة عوامل مختلفة، وينبغي مراعاة جميع هذه العوامل لإجراء حسابات دقيقة. من بين العوامل التي تعتمد عليها تصنيفات البطارية: السعة/التصنيف المطلوب للحمل، وعمق التفريغ، ودرجة حرارة تشغيل البطارية. يمكن اتباع الخطوات المذكورة أعلاه لحساب متطلبات إنارة الشوارع التي تعمل بالبطارية. الصفحة الرئيسية