في العقد الماضي، شهدت مصابيح LED تطورًا جذريًا مع زيادة إنتاج الضوء، وزيادة الكفاءة، وتغيرات جذرية في أسعارها. تتميز تركيبات LED في مصابيح الشوارع الخارجية التي تعمل بالطاقة الشمسية بمزايا رائعة، ومن أهمها الحفاظ على البيئة والطبيعة. نلقي نظرة على كيفية تطور مصابيح LED مقارنةً بـ HPS (الصوديوم عالي الضغط).
تحليل مصابيح LED في مصابيح الشوارع الخارجية التي تعمل بالطاقة الشمسية
كانت مصابيح LED زرقاء اللون في البداية لدرجة أن تركيبها في مصابيح الشوارع الشمسية الخارجية قد يُسبب ضعف الرؤية، ومشاكل كبيرة في الساعة البيولوجية، وإزعاجًا للحياة البرية. أدى تطور مصابيح LED إلى انخفاض كبير في الضوء الأزرق وزيادة في كفاءة الإضاءة (LpW). أي أن نفس القدرة الكهربائية التي تُنتج 50 لومن/واط يُمكنها الآن إنتاج 130 لومن/واط. تُترجم هذه الكفاءة المُحسّنة وانخفاض القدرة الكهربائية إلى انخفاض في متطلبات الطاقة لإنتاج نفس جودة الإضاءة أو أفضلها في مصابيح الشوارع الشمسية الخارجية.
بما أن مصابيح LED تُصدر الآن ضوءًا أزرق أقل، مما يُحسّن الرؤية. وينعكس هذا التحسين في تحسين أمن وسلامة المشاة والسائقين ليلًا. ويعني هذا التحسين أن احتمال وقوع الحوادث يقل عند المشي أو القيادة، إذ يمكنهم رؤية محيطهم بوضوح تام. علاوة على ذلك، يبدو أن ألوان إضاءة 4K تُنتج رؤيةً جيدةً بنفس القدر أو أفضل، مع تقليل طيف الضوء الأزرق نظرًا لانخفاض فقدان اللومن، بل إن بعض وحدات الإضاءة زادت من مستوى اللومن.
تُتيح متطلبات الطاقة المنخفضة لمصابيح LED تحسين توافقها مع السماء المظلمة، مما يعني تلوثًا ضوئيًا أقل. تُمكّن بصريات LED من توجيه الضوء حسب المهمة، وتوجيهه إلى المنطقة المطلوبة. هذا يمنع الضوء من الانعكاس في المناطق غير المرغوبة، وبالتالي التسبب في تلوث ضوئي. بالإضافة إلى ذلك، تتميز مصابيح LED بعمر افتراضي طويل جدًا مقارنةً بمصادر الإضاءة الأخرى، حيث تتراوح مدة عملها بين 50,000 و100,000 ساعة فأكثر.
مع ذلك، تميل مصابيح LED إلى أن تكون باهظة الثمن مقارنة بحلول الإضاءة الأخرى، حيث تكون التكلفة الأولية مرتفعة عادةً.
تحليل لمصابيح الشوارع الشمسية الخارجية HPS ذات الطراز القديم
مصابيح الصوديوم عالي الضغط (HPS) هي نوع من مصابيح التفريغ الغازي، وكما يشير اسمها، تعمل مصابيح الصوديوم عالي الضغط تحت ضغط داخلي مرتفع داخل المصباح. يتكون أنبوب قوس المصباح من أكسيد الألومنيوم، ويُخلط معدن الصوديوم مع العديد من العناصر، مثل الزئبق، التي تعمل كموازنة للتوهج الأصفر، مع انبعاثات خفيفة تتراوح بين الأزرق والأبيض.
للحفاظ على الأداء الأمثل لمصابيح HPS، يجب استبدالها سنويًا تقريبًا، وإذا كانت المصابيح تعمل على مدار الساعة، فيجب استبدالها بوتيرة أكبر. المصابيح المستنفدة تُصدر ضوءًا بمستويات منخفضة، وهو أمر غير مناسب للإضاءة الخارجية.
مع ذلك، نظرًا لرخص سعرها مقارنةً بمصابيح LED، يسهل استبدالها. تُنتج مصابيح HPS تجاريًا منذ زمن طويل، نظرًا لفعاليتها في تغطية مساحات واسعة. وبغض النظر عن وقت التسخين الطويل الذي يتراوح بين 5 و10 دقائق، فإن كفاءتها في استهلاك الطاقة تعني أنها لا تزال تُستخدم في أماكن مثل مواقف السيارات، وجوانب الطرق، والطرق السريعة، وغيرها. كما أنها تدوم لفترة أطول من العديد من مصابيح الفلورسنت والمصابيح المتوهجة ومصابيح التفريغ عالية الكثافة الأخرى عمومًا. ولم يتفوق على مصابيح HPS باستمرار من حيث العمر الافتراضي والكفاءة إلا اختراع مصابيح LED الحديثة، التي أصبحت منتشرة وبأسعار معقولة بشكل متزايد.
مع ذلك، قد تُسبب إضاءة HPS القديمة تلوثًا ضوئيًا بسبب مُشعِّعاتها الكاسرة التي تدفع الضوء في كل اتجاه، بالإضافة إلى الطاقة الكهربائية العالية اللازمة لتشغيلها نظرًا لانخفاض كفاءة LpW. كما أن إضاءة HPS تُعاني من ضعف في تجسيد الألوان، إذ يُنتج وهجها الأصفر الداكن ضوءًا منخفض الجودة. فهي أحادية اللون، ونتيجةً لذلك، ستبدو الأجسام المُضاءة سوداء باهتة بدلًا من لونها المعتاد في النهار.
مصابيح الشوارع الخارجية التي تعمل بالطاقة الشمسية: الخاتمة
بفضل انخفاض القدرة الكهربائية وارتفاع خرج اللومن، تُقدم مصابيح LED المستخدمة في مصابيح الشوارع الخارجية الشمسية حلاً اقتصاديًا أفضل مقارنةً بمصابيح HPS القديمة المستخدمة في إنارة الشوارع التقليدية. ويؤدي انخفاض القدرة الكهربائية إلى مستويات إضاءة أعلى ومتطلبات طاقة شمسية أقل، مع الحفاظ على نفس متطلبات الطاقة المستخدمة سابقًا. ورغم انخفاض التكلفة الأولية لمصابيح HPS، إلا أن تكلفة صيانتها لا تزال أعلى من مصابيح LED. ورغم أن عمر مصابيح HPS أطول من معظم المصابيح التقليدية المتوفرة في السوق، إلا أنها لا تزال لا تُضاهي مصابيح LED.
بالإضافة إلى ذلك، تتميز مصابيح HPS بتوزيعها الشامل، أي أنها تُنتج الضوء بزاوية 360 درجة، ما يتطلب إعادة توجيهه إلى المنطقة المطلوبة. من ناحية أخرى، تتميز مصابيح LED المستخدمة في مصابيح الشوارع الخارجية الشمسية بتوزيعها الشامل، حيث تُنتج الضوء بزاوية 180 درجة، مما يُقلل من تلوث الضوء مقارنةً بمصابيح HPS. ونتيجةً لذلك، تُلبي مصابيح LED متطلبات السماء المظلمة، وتوفر الإضاءة اللازمة للأمن والسلامة دون أي إزعاج. أنماط هجرة الحيوانات والحياة البرية بشكل عام. الرئيسية