أكثر أنظمة الإضاءة الخارجية كفاءةً هي تلك التي تستخدم الطاقة الشمسية ، وهي نظيفة ومتجددة. بالنظر إلى المشكلات الناجمة عن الاحتباس الحراري ، هناك حاجة متزايدة للإضاءة الموفرة للطاقة. أظهرت الدراسات الحديثة أنه عند مقارنتها بإضاءة الشوارع التقليدية ، والتي يمكن أن تنبعث منها ما يصل إلى 6 في المائة من ثاني أكسيد الكربون ، يمكن للأضواء التي تعمل بالطاقة الشمسية أن تقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنسبة تزيد عن 50 في المائة. يتم إجراء دراسات لزيادة كفاءة الطاقة الشمسية وخفض تكاليف المكونات بهدف جعل الإضاءة الشمسية ميسورة التكلفة لكل منزل وشركة. يتوسع قطاع الطاقة الشمسية بسرعة.
عناصر
المكونات الرئيسية لنظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية هي:
الألواح الشمسية: يتم تركيب الألواح الشمسية في الجزء العلوي من العمود بإمالة مناسبة لتلقي أشعة الشمس المباشرة قدر الإمكان على مدار اليوم. تستخدم الألواح الشمسية الطاقة الشمسية لتوليد تيار مباشر يستخدم بعد ذلك لشحن البطارية. عادة ما تستخدم أنظمة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية الألواح الشمسية أحادية أو متعددة البلورات.
مصباح LED: تم دمج وحدة التحكم والبطاريات في المصباح نفسه في مصابيح الشوارع الشمسية الحالية. تستخدم مصابيح الشوارع الشمسية التقليدية مصابيح الفلورسنت والمتوهجة ، ولكن من المعروف أن تقنية LED تستخدم طاقة أقل وتدوم لفترة أطول ولا تصدر أي ضوء فوق بنفسجي.
جهاز التحكم في الشحن: تتمثل المهمة الرئيسية لوحدة التحكم في الشحن في إطالة عمر البطارية عن طريق منع التصريف العميق أو الشحن الزائد. كمنظم ، فإنه يطفئ الضوء عندما يكون هناك تفريغ عميق ويفصل الوحدة الكهروضوئية عندما يكون هناك زيادة في الشحن. أجهزة التحكم بالشحن الأكثر شيوعًا لإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية هي PWM أو MPPT.
البطارية: تخزن البطارية ، التي تُستخدم لتشغيل مؤشر LED ليلاً ، الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية. في الماضي ، كانت إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية تستخدم بطاريات الرصاص الحمضية. تستخدم أحدث المصابيح بطاريات ليثيوم أيون أو LiFePO4 نظرًا لحجمها الصغير وكفاءتها الممتازة والعديد من المزايا الأخرى.
التوصيلات السلكية: أثناء التثبيت ، لا يلزم سوى كمية صغيرة جدًا من الكابلات لربط البطاريات والضوء والألواح الشمسية.
يمكن للأعمدة الفولاذية المجلفنة حرارياً أن تدوم لأكثر من 40 عامًا دون أن تصدأ. قبل استخدامها ، يتم صيانة الأعمدة بشكل احترافي وحمايتها لتحمل جميع أنواع الطقس القاسي.
مبدأ تشغيل مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية
تعمل مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية على نفس الفكرة الأساسية مثل المصابيح الشمسية الأخرى: التأثير الكهروضوئي. طوال اليوم ، تقوم الخلايا الكهروضوئية (المعروفة أيضًا باسم الخلايا الشمسية) في الألواح بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية ، والتي يتم تخزينها بعد ذلك في البطارية. تساعد وحدة التحكم في التحكم في جهد هذا التيار. في الظلام ، يبدأ المصباح في سحب الكهرباء من البطارية ويضيء مصدر الضوء حتى الفجر.
سمات
توفير الطاقة تلقائيًا
عدم وجود كابل يعمل على تقليل التلوث
مانعة لتسرب الماء
المدخرات النقدية
تركيب وصيانة بسيطة
مصابيح شوارع تعمل بالطاقة الشمسية مع حساسات حركة وخاصية التعتيم
1. مصباح الشارع الشمسي متعدد الإمكانات: يجمع هذا النوع من الضوء بين LED ولوحة شمسية ووحدة تحكم وبطارية في مجموعة واحدة. تضيء هذه الأضواء عند حلول الظلام وتخفت درجة سطوعها تلقائيًا بنسبة 20٪ بعد فترة توقف قصيرة. تتضمن هذه الأضواء مستشعرات الحركة التي ، عندما يرون الحركة ، ترفع السطوع كهربائيًا إلى 100 بالمائة. إذا لم يتم اكتشاف أي حركة بعد فترة معينة من الوقت ، يتم إعادة الضوء إلى 20 بالمائة من السطوع.
2. مصباح الشارع الشمسي المتكامل: يتم تشكيل البطارية ، وحدة التحكم ، واللمعة في جهاز واحد. يتم توفير الألواح الشمسية كعنصر منفصل. من الليل إلى الصباح ، مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية المتكاملة من الطراز الأول تعمل بسطوع كامل. تعمل مصابيح الشوارع الشمسية المتكاملة من الطراز II بسطوع كامل خلال الساعات الأربع الأولى قبل تقليل سطوعها لبقية الليل.
3. مصباح الشارع الشمسي شبه المتكامل: هذا النظام القديم ، الذي يجمع بين المصباح ومصدر الإضاءة ووحدة التحكم في قطعة واحدة مع لوحة شمسية خارجية وصندوق بطارية ، لا يحظى بشعبية كبيرة حاليًا.
