هناك حركة غير عادية للتكنولوجيا في صناعة مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية نحو الأنظمة الذكية المتكاملة. بالإضافة إلى دمج جميع موارد الطاقة الشمسية، هناك استخدام لتطبيقات الهاتف المحمول للتحكم في عمليات نظام إضاءة الشوارع.
لقد شهد مجال إنارة الشوارع تطوراً تقنياً كبيراً. فقد شهدنا صعود تكنولوجيا الطاقة الشمسية ومصابيح LED. ويبذل العلماء الكثير من الجهود في أعمالهم لجعل هذين المجالين التكنولوجيين أكثر كفاءة. وهناك آخرون يأتون لتولي السيطرة على إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية وإدخال شكل من أشكال الأتمتة لتنظيم استخدام الطاقة المولدة.
التكنولوجيا الجديدة في مصابيح الشوارع LED تعمل بالطاقة الشمسية لقد أحدثت التكنولوجيا تغييرًا جذريًا وجعلتها خيارًا قابلاً للتطبيق في التطبيقات العامة والخاصة.
تصميم مصابيح الشوارع LED التي تعمل بالطاقة الشمسية
1. مصابيح الشوارع LED التي تعمل بالطاقة الشمسية المتكاملة
ظهرت العديد من الشركات ومراكز الأبحاث وما زالت تستكشف تصميمات وتقنيات جديدة لإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية. لتحقيق التكامل المثالي لجميع مكونات إضاءة الشوارع في تكوين واحد، يجب تقليل حجم البطارية واللوحة الشمسية وفي نفس الوقت تقديم تخزين عالي وتحويل الطاقة الشمسية على التوالي.
يسعى تصميم مصابيح الشوارع الشمسية المتكاملة إلى حل مشكلة ارتفاع درجات الحرارة في المناخات الاستوائية وشبه الاستوائية. كما أن تركيب مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية LED أصبح عملية مرهقة عندما تفكر في العديد من كابلات التوصيل المطلوبة. يأتي التصميم المتكامل مع سهولة التركيب والتوصيل.
2. مصابيح الشوارع LED التي تعمل بالطاقة الشمسية
التصميم المعياري هو نهج تصميمي حيث يتكون ضوء الشارع LED الشمسي من أجزاء أو وحدات أصغر قابلة للتبديل ويمكن تجميعها أو تفكيكها أو استبدالها بسهولة. في هذا النهج، تؤدي كل وحدة وظيفة محددة ويمكن إضافتها أو إزالتها بسهولة دون التأثير على وظائف نظام الإضاءة.
إن استخدام التصميم المعياري في مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية LED يسهل عملية التركيب والصيانة. يمكن استبدال كل مكون، مثل اللوحة الشمسية والبطارية ومصابيح LED، بشكل مستقل، إذا لزم الأمر، دون الحاجة إلى استبدال النظام بالكامل.
تكنولوجيا البطارية
وكما ذكرنا سابقًا، فإن البطاريات حساسة للحرارة، وبالتالي هناك حاجة إلى تكنولوجيا متقدمة يمكنها تحمل الظروف المناخية المختلفة. وفي المناطق التي تتعرض لدرجات حرارة عالية، فإن استخدام بطاريات هيدريد النيكل والمعدن (NiMH) يحل محل استخدام بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات الليثيوم أيون. وتُظهِر البطارية الجديدة عمر خدمة طويل عند تعرضها لدورات عميقة ودرجات حرارة عالية.
بالإضافة إلى بطاريات الرصاص الحمضية، وبطاريات الليثيوم أيون، وبطاريات النيكل هيدريد المعدني (NiMH)، هناك مجموعة متنوعة من خيارات تكنولوجيا البطاريات. وتشمل هذه:
- الليثيوم والنيكل والمنجنيز والكوبالت (NMC)
- فوسفات الليثيوم والحديد (LFP)
- الليثيوم والنيكل والكوبالت والألومنيوم (NCA)
- تيتانات الليثيوم (LTO)
- سبينيل الليثيوم والمنجنيز (LMO)
- تكنولوجيا تخزين الملح المنصهر
- بطارية جل الخلية ذات الدورة العميقة
- فوسفات الليثيوم (LifePO4)
لا تزال مراكز الأبحاث وشركات الطاقة الشمسية تعمل على إضافة تكنولوجيا ذكية وعمر خدمة طويل وفي نفس الوقت تحقيق تكلفة أقل وقدرة أفضل على التسعير وكثافة طاقة أعلى وتنشيط أسرع ومقاومة لدرجات الحرارة العالية والدورة العميقة. تسعى التكنولوجيا الجديدة إلى تعزيز عمر البطارية وفي نفس الوقت السماح لنظام الإضاءة بالاستمرار طوال الليل دون انقطاع.
تأتي مصابيح الشوارع LED المعاصرة التي تعمل بالطاقة الشمسية مع نظام إدارة البطارية (BMS). تتولى تقنية BMS التحكم في مستويات الإضاءة من اللوحة الشمسية. ويأتي نهج أكثر تقدمًا لهذه التقنية مع ميزة الإضاءة التكيفية التي يتم تنشيطها وفقًا للطقس ومستوى شحن البطارية. وتتضمن الميزات الأخرى في تقنية BMS ما يلي:
- لا توجد ميزات تعتيم
- وضع تمديد عمر البطارية
- ميزات الاتصال.
تكنولوجيا الألواح الشمسية
ويعمل العلماء أيضًا على تقنيات يمكنها تحسين أداء الألواح الشمسية. وفي تكنولوجيا الخلايا الشمسية، تم اكتشاف زرنيخيد الجاليوم، وهي مادة تعمل على مضاعفة كفاءة تقنيات الخلايا الشمسية الحالية ثلاث مرات.
تستطيع الألواح الشمسية الحديثة تتبع حركة ضوء الشمس. وتسعى هذه التقنية إلى تعظيم معدل تحويل الطاقة الشمسية من خلال توجيه موجات الطاقة إلى النظام. وتأتي بعض مصابيح الشوارع LED مزودة بألواح شمسية مع بطارية قابلة لإعادة الشحن. ويُعتقد أن تقنية التصميم هذه تخفض تكلفة المنتج بما يصل إلى 25%.
مصابيح إنارة الشوارع التقليدية
تستخدم مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية مصابيح الصوديوم عالية الضغط (HPS) ومصابيح الهاليد المعدنية (MH) ومصابيح الصوديوم منخفضة الضغط (LPS) في أنظمة الإضاءة. وقد أدت الحاجة المتزايدة إلى استبدال جميع المصابيح التقليدية إلى تطوير مصادر بديلة متطورة للضوء مثل الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED) والمصابيح الفلورية المدمجة (CFL).
تُفضَّل تقنية LED على HPS أو MH لأنها تشغل مساحة أقل في المصابيح وتتمتع بكفاءة إضاءة أعلى. علاوة على ذلك، تستهلك طاقة أقل بنحو 50% على الأقل من مصادر الإضاءة التقليدية.
تكنولوجيا إدارة الطاقة والتحكم فيها الذكية
تكنولوجيا الاستشعار الذكية
تتميز مصابيح الشوارع الذكية التي تعمل بالطاقة الشمسية بتقنية استشعار الحركة لتمكين التشغيل الآلي. وقد تم استخدام تقنية الاستشعار في ضبط مستويات الإضاءة عند وجود نشاط أسفل ضوء الشارع وتغير في الأجواء المحيطة.
إذا كنت قلقًا بشأن سلامة نظام الطاقة الشمسية الخاص بك، فلا داعي للقلق بعد الآن. تأتي مصابيح الشوارع الشمسية المتقدمة مزودة بتقنية استشعار إنذار مدمجة يتم تشغيلها عند لمسها من قبل شخص ما. إن فكرة إمكانية سرقة مصابيح الشوارع الشمسية هي القوة الدافعة وراء تطوير ميزات مكافحة السرقة.
دائرة تنظيف الغبار
في الأيام العاصفة، تتراكم جزيئات الغبار على سطح الألواح الشمسية. يؤدي تراكم جزيئات الغبار إلى تقليل معدل تحويل الألواح الشمسية. يمكن أن تساعد زاوية إمالة اللوحة الشمسية في تقليل تراكم الغبار، لكنها تحد من التعرض لأشعة الشمس. تأتي مصابيح الشوارع الحديثة التي تعمل بالطاقة الشمسية مزودة بدائرة تنظيف الغبار. يعمل نظام التنظيف التلقائي الرطب والجاف الآلي عن طريق إزالة الغبار من سطح الألواح الشمسية.
تطبيق الهاتف المحمول
يعالج استخدام تطبيق الهاتف المحمول الحاجة إلى تشغيل/إيقاف تشغيل مصابيح LED عن بُعد وفي نفس الوقت التحقق من حالة الوحدة. يستخدم برنامج التطبيق الذي يأتي مع أنظمة إضاءة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية وحدة Bluetooth لتوفير اتصال لاسلكي للتحكم المطلق. تتيح لك هذه التقنية أيضًا تغيير زاوية الميل.
بالإضافة إلى التحكم، يوفر لك التطبيق المحمول تحديثًا في الوقت الفعلي لحالة المكونات في نظام إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية. تساعد معرفة حالة عمر خدمة إضاءة الشوارع في التنبؤ بالإصلاحات والصيانة وتحديد مواعيدها.
أضواء الشوارع LED التي تعمل بالطاقة الشمسية: الخاتمة
تهدف مصابيح الشوارع الجديدة التي تعمل بالطاقة الشمسية إلى تحسين الاتصال وانبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري والاستدامة. وأفضل طريقة يمكن للشركات ومراكز الأبحاث من خلالها تطوير مصابيح شوارع ذكية وفعالة تعمل بالطاقة الشمسية هي من خلال استخدام أحدث التقنيات. في مصابيح الشوارع، تدور التكنولوجيا حول البطارية واللوحة الشمسية ونظام الإضاءة.
ملاحظة: إذا كان لديك أي متطلبات لإضاءة الشوارع LED بالطاقة الشمسية، فلا تتردد في الاتصال بنا. إضاءة ديل
تعرف على المزيد حول مبدأ عمل مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية أو كيفية اختيار أفضل مصابيح LED الشمسية لمواقف السيارات.
