لماذا أخترتنا
لقد كرسنا دائمًا جهودنا لتعزيز تطوير مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية.
في الإضاءة الحضرية اليوم، تبرز مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بسبب ملاءمتها للبيئة وكفاءتها، وهي تُحدث ثورة في نهجنا تجاه الاستدامة البيئية.
يبسط هذا الدليل اختيار حلول الإضاءة الشمسية، ويسلط الضوء على فوائدها في تقليل الاعتماد على الشبكة وتكاليف الطاقة. استكشف أساسيات الإضاءة التي تعمل بالطاقة الشمسية ودورها في التنمية الحضرية المستدامة
المكونات الأساسية لأضواء الشوارع بالطاقة الشمسية هي الألواح الشمسية والبطاريات وأجهزة التحكم بالطاقة الشمسية ومصادر الضوء وأجهزة استشعار الحركة في كثير من الأحيان. مبدأ عملها يتضمن الألواح الشمسية التي تمتص ضوء الشمس أثناء النهار وتحوله إلى طاقة كهربائية. ويتم بعد ذلك تخزين هذه الطاقة في بطاريات لاستخدامها ليلاً. تعمل طريقة إمداد الطاقة المستقلة هذه على تقليل الاعتماد على شبكة الطاقة التقليدية بشكل كبير، مع تقليل تكاليف الطاقة بشكل كبير أيضًا.
مزايا الإضاءة الشمسية هي:
لمزيد من المعلومات التفصيلية حول المصابيح الشمسية، راجع الدليل الكامل لتركيبات الإضاءة الشمسية.
لبناء نظام إضاءة بالطاقة الشمسية مستقر وطويل الأمد، يجب أن يكون حجمه مناسبًا، مع التركيز على الموثوقية. ولضمان عمل النظام بشكل مستقر في جميع الظروف الجوية على مدار العام، يجب أن تتجاوز الطاقة المجمعة والمخزنة بواسطة البطاريات دائمًا الطاقة المطلوبة لإضاءة المصابيح، حتى في ظل أسوأ الظروف. وبعد ذلك نوضح مسار الطاقة في تشغيل تركيبات الإضاءة بالطاقة الشمسية.
1. الألواح الشمسية والشمسية
الألواح الشمسية هي المسؤولة عن تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية. تتكون هذه اللوحات من وحدات خلايا سيليكون متعددة ويمكنها العمل بفعالية حتى في البيئات منخفضة الإضاءة. الميزة الأكثر أهمية هي قدرتها على التكيف مع الظروف المناخية المختلفة، والحفاظ على إمدادات الطاقة المستقرة.
وتعد كفاءة الألواح، والقدرة على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية، المقياس الأساسي لأدائها. يمكن للألواح عالية الكفاءة المتوفرة في السوق اليوم تحقيق معدلات تحويل تبلغ حوالي 15%، وهو تحسن كبير مقارنة بالمنتجات السابقة. ويعني هذا التقدم أن أنظمة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية الحديثة أكثر كفاءة في توفير طاقة مستمرة وموثوقة.
2. من الألواح الشمسية إلى نظام إدارة الطاقة
عندما تقوم الألواح الشمسية بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية، يضمن نظام إدارة الطاقة (EMS) تخزين هذه الطاقة بأمان ونقلها بكفاءة إلى تركيبات الإضاءة LED الخاصة بأضواء الشوارع.
يتضمن نظام الإدارة البيئية بشكل أساسي مكونين أساسيين:
لدى الشركات المصنعة المختلفة تصميمات مختلفة لنظام الإدارة البيئية. تقوم بعض الأنظمة بدمج وحدة التحكم في الشحن مع برنامج تشغيل LED لزيادة كفاءة استخدام الطاقة إلى أقصى حد. ويفصل آخرون بين هذين المكونين لزيادة قدرة النظام على التكيف ومرونته. على الرغم من أن هذا التصميم قد يضحي قليلاً ببعض الكفاءة، على سبيل المثال، قد تنخفض كفاءة الطاقة إلى 85%، إلا أنه يسمح بالصيانة والتحديثات المستهدفة.
3. البطارية
البطارية مسؤولة عن تخزين الطاقة الكهربائية التي يديرها نظام الإدارة البيئية وتشغيل إضاءة LED ليلاً. يجب أن تتوافق سعة البطارية مع متطلبات العميل المحددة بناءً على احتياجات الإضاءة. على سبيل المثال، تحتاج الأنظمة المصممة للإضاءة طوال الليل إلى بطاريات ذات سعة أكبر لضمان استمرار إمداد الطاقة.
تلعب وحدة التحكم بالشحن دورًا رئيسيًا في صيانة البطارية. فهو لا يضمن شحن البطارية بشكل كافٍ فحسب، بل يمنع أيضًا الشحن الزائد وارتفاع درجة الحرارة، مما يضمن سلامة البطارية وعمرها الافتراضي. بالإضافة إلى ذلك، تمنع وحدة التحكم في الشحن التدفق العكسي للتيار بين الألواح الشمسية والبطارية.
سنستكشف أنواعًا مختلفة من البطاريات وسيناريوهات تطبيقها بمزيد من التفاصيل أدناه.
1. البطارية
في إنتاج الطاقة، تكون البطارية مسؤولة عن تشغيل إضاءة LED والأنظمة الأخرى.
2. تركيبات LED
تعتبر تركيبات LED هي الخيار المفضل لأنظمة الإضاءة الشمسية نظرًا لخصائصها المستقرة والموفرة للطاقة. يتراوح السطوع الشائع لمصابيح LED في السوق من 60 إلى 120 لومن لكل واط. من المهم ملاحظة أنه عند اختيار تركيبات LED، يجب مراعاة بيانات اختبار الأداء العام مثل تقارير TM-21 وLM-80 وينبغي النظر في. تساعد هذه التقارير في تقييم سطوع الوحدة بأكملها، وليس فقط حبات LED الفردية.
ومع التقدم المستمر لتقنية LED، أصبح من الممكن الآن تحقيق إضاءة أكثر سطوعًا مع استهلاك أقل للطاقة، وبالتالي تقليل تكاليف الإنتاج وتحسين فعالية التكلفة لنظام الإضاءة بأكمله بشكل غير مباشر.
يختلف تصميم ووظيفة إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية حسب النوع، وكل منها مناسب لتطبيقات وبيئات مختلفة. يساعد فهم هذه الأنواع في تحديد الشراء المناسب لمختلف المشترين.
يشتمل تصميم مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية الكل في واحد على الألواح الشمسية ومصابيح LED والبطاريات وأجهزة التحكم في وحدة واحدة، مما يوفر حلاً مدمجًا. مثالي للشوارع الحضرية والحدائق والمناطق السكنية التي تتطلب ارتفاع إضاءة يتراوح بين 10 إلى 30 قدمًا. ويتراوح السعر من المتوسط إلى المرتفع، حسب جودة وكفاءة المكونات.
تشتهر هذه المصابيح بفصلها الواضح بين مصابيح LED والألواح الشمسية، وتسمح باستخدام ألواح أكبر (عادةً 2-3 أضعاف حجم المصابيح المدمجة، مثل 50-200 واط) لإضاءة المناطق ضمن مسافة 50 إلى 200 قدم. تستخدم بشكل أساسي في الساحات والطرق المزدحمة، فهي توفر إضاءة واسعة النطاق وموحدة. وعلى الرغم من أنها أكثر تكلفة، إلا أن فعاليتها تجعلها مثالية للأماكن العامة الكبيرة.
في هذه الأنظمة، تكون الألواح الشمسية وتركيبات الإضاءة مستقلة، مما يوفر مرونة أكبر في التركيب. مناسب بشكل خاص للمناطق التي تتطلب زوايا إضاءة محددة أو بها عوائق. بالنسبة للمناطق التي تحتاج إلى إضاءة طوال الليل، يمكن تجهيز الأنظمة المنفصلة ببطاريات ذات سعة أكبر، بشكل عام 1.5 إلى 2 مرة من جميع مصابيح الشوارع الشمسية.
تعتبر كفاءة وجودة الألواح أمرًا بالغ الأهمية لأنها بوابة الطاقة.
لوحات أحادية البلورية
الكفاءة: 17%-22%، من أعلى المعدلات في السوق.
الميزات: الكفاءة العالية تعني المزيد من الطاقة من مساحة أقل، مثالية للمتطلبات ذات المساحة المحدودة ولكن عالية الكفاءة.
المشترين المناسبين: مطورو المشاريع الراقية وعملاء العلامات التجارية الذين يركزون على الأداء والموثوقية على المدى الطويل.
ألواح متعددة البلورات
الكفاءة: 15%-17%، أقل قليلاً من أحادية البلورية ولكنها أكثر فعالية من حيث التكلفة.
الميزات: فعالة من حيث التكلفة، ومناسبة للمنشآت واسعة النطاق.
المشترين المناسبين: العملاء الذين لديهم حساسية للميزانية، ومحلات السوبر ماركت للمواد، والتجار الذين يبحثون عن منتجات فعالة من حيث التكلفة.
الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة
الكفاءة: 10%-13%، مثالية لظروف الإضاءة المنخفضة.
الميزات: مرونة عالية، يمكن أن تنحني، مناسبة للأسطح غير القياسية.
المشترين المناسبين: الشركات المبتكرة أو مشاريع التطبيقات الخاصة التي تتطلب تصميمات فريدة أو تركيبًا مرنًا.
يعتمد استقرار إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية إلى حد كبير على سعة البطاريات وعمرها، وهو أمر بالغ الأهمية بشكل خاص في المناطق ذات ساعات النهار الأقصر، مثل لندن وسياتل.
حساب سعة البطارية
على سبيل المثال، إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية بقدرة 60 وات والتي تعمل لمدة 6 ساعات يوميًا سوف تستهلك 360 وات ساعة يوميًا. لضمان الإضاءة خلال ثلاثة أيام متتالية من المطر، يلزم توفر ما لا يقل عن 1080 وات في الساعة. باستخدام بطارية ليثيوم أيون 11.1 فولت، تبلغ السعة المطلوبة حوالي 97.2AH (1080WH/11.1V ≈ 97.2AH).
أنواع البطاريات ومميزاتها
تعتبر حبات LED حاسمة في مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية، مما يؤثر بشكل مباشر على أدائها وعمرها. توفر خرزات LED عالية الجودة تبديدًا ممتازًا للحرارة والسطوع والثبات.
أنواع شرائح LED
نوع رقاقة LED | كفاءة مضيئة | المميزات |
---|---|---|
2835 رقاقة LED | 150 lm / W | مثالي للمشروعات التي تتطلب مخرجات لومن عالية وكفاءة إضاءة ممتازة وموثوقية. |
3030 رقاقة LED | 130 lm / W | تُستخدم شرائح 3030 بشكل أساسي في أضواء الشوارع والأضواء الكاشفة. |
5050 رقاقة LED | 150-160 م / ث | مساحة سطح كبيرة، تبديد قوي للحرارة، مثالي للاستخدام طويل الأمد في الظروف الخارجية القاسية. |
مواصفات شرائح LED المختلفة
دور مستويات الحماية (IP)
يعد تصنيف حماية الدخول (IP) مؤشرًا رئيسيًا في تقييم قدرة مصابيح الشوارع الشمسية على تحمل الظروف الجوية القاسية. وهو يقيس بشكل أساسي مستوى مقاومة الأجسام الصلبة (مثل الغبار) والماء. بشكل عام، كلما ارتفع تصنيف IP، كانت صيانة السلامة الكهربائية أفضل وعمر المنتج أطول.
تقييمات IP المشتركة لأضواء الشوارع بالطاقة الشمسية
يتراوح ارتفاع أعمدة إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية عادةً من 9 إلى 23 قدمًا، ويعد اختيار المادة المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان متانتها ووظيفتها.
مواد عمود المصباح المشترك
المميزات: اقتصادية وثقيلة. تتم معالجته عادةً بالجلفنة والطلاء لتعزيز مقاومة الصدأ.
العمر الافتراضي: عادة من 5 إلى 8 سنوات، وهو ما يتوافق مع العمر التشغيلي للعديد من أنظمة إضاءة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية.
مناسب لـ: المشاريع ذات الميزانية المحدودة حيث لا يشكل الوزن مصدر قلق أساسي.
الميزات: معروف بمقاومته الجيدة للصدأ والتآكل، ويتم معالجته عادةً بالجلفنة بالغمس الساخن.
العمر الافتراضي: يصل إلى 15 عامًا، وهو أخف من أعمدة الحديد ولكنه أكثر تكلفة.
مناسب لـ: المشاريع الهندسية طويلة الأجل وعالية المستوى.
الميزات: متين وممتع من الناحية الجمالية، مصنوع من سبائك الألومنيوم عالية القوة، ومقاوم للتآكل لأكثر من 50 عامًا دون معالجة سطحية إضافية. التكلفة حوالي 6 أضعاف تكلفة أضواء الشوارع الحديدية.
مناسبة لـ: المشاريع المتطورة التي تركز على المظهر والمتانة طويلة الأمد، مثل إضاءة الحدائق والفناء.
أحد محاور تصميم أضواء الشوارع بالطاقة الشمسية هو كفاءة استخدام الطاقة. بناءً على استخدام الطاقة الشمسية، عادةً ما يتم دمج ميزات توفير الطاقة المختلفة، والتي لا تعمل على تحسين معدلات استخدام الطاقة فحسب، بل تقلل أيضًا من استهلاك الطاقة غير الضروري.
يمكن لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية ضبط سطوعها تلقائيًا لتناسب الظروف البيئية المختلفة. على سبيل المثال، في الليل عندما تكون حركة المشاة قليلة، يمكن للأضواء تقليل السطوع تلقائيًا لتوفير الطاقة.
تكتشف مستشعرات الحركة النشاط في المنطقة المجاورة، مما يعزز السطوع تلقائيًا عند اكتشاف الأشخاص أو المركبات. لا يؤدي هذا التعديل الذكي إلى توفير الطاقة فحسب، بل يعزز أيضًا التطبيق العملي والسلامة لأضواء الشوارع.
يمكن تجهيز مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بأنظمة توقيت للتشغيل وإيقاف التشغيل تلقائيًا خلال الفترات الزمنية الأكثر استخدامًا. يعد هذا الإعداد مناسبًا بشكل خاص للمناطق ذات حركة المرور المنخفضة أثناء الليل.
يعد استخدام تركيبات LED عالية الكفاءة أيضًا أمرًا أساسيًا لتوفير الطاقة. توفر تقنية LED الحديثة سطوعًا عاليًا مع تقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير.
يعد إجراء تحليل مفصل للطلب أمرًا بالغ الأهمية لضمان نجاح المشروع. خذ بعين الاعتبار العوامل التالية:
يعد اختيار الموردين والمصنعين المناسبين أمرًا أساسيًا لضمان جودة المشروع وموثوقيته على المدى الطويل.
يعد التثبيت المناسب والصيانة المنتظمة أمرًا أساسيًا لضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل لأضواء الشوارع بالطاقة الشمسية.
- YH0103A
الميزات: مصمم بملمس ميكانيكي صناعي، مصباح الشارع الشمسي المدمج المصنوع من الألومنيوم المصبوب هذا لديه تصنيف IP65. مجهزة بواجهة تيار مباشر DC، يمكنها تكملة الطاقة بشكل فعال حتى في ضوء الشمس المنخفض، مما يضمن الإضاءة المستقرة. تحكم مدمج بمستشعر الضوء والتحكم في التوقيت لتوفير الطاقة الذكي.
التكوين: مجهزة بتركيبات LED عالية الكفاءة وألواح شمسية أحادية البلورية، ووحدة تحكم MPPT.
المزايا: الجمع بين التصميم الفريد والتكنولوجيا، فهو يوفر تأثيرات إضاءة من الدرجة الأولى وكفاءة في استخدام الطاقة للشوارع الحضرية.
- YH0103
الميزات: أضواء الشوارع LED الشمسية المتكاملة ذات الملمس الميكانيكي ABS، تجمع بين فعالية التكلفة والتطبيق العملي. على غرار YH0103A، مزود بواجهة DC ووحدة تحكم MPPT، مما يزيد من كفاءة البطارية.
التكوين: تركيبات LED عالية الكفاءة وألواح شمسية أحادية البلورية، ووحدة تحكم ذكية MPPT، وبطارية ليثيوم فوسفات الحديد طويلة العمر.
المزايا: مناسب للحدائق والساحات التي تتطلب فعالية عالية من حيث التكلفة ومظهرًا جذابًا.
- YH0101A
الميزات: تصميم منقسم مرن ومجهز ببطارية ذات سعة كبيرة لإضاءة واسعة وموحدة. مصنوع من الألومنيوم المصبوب المتين مع حماية IP65، ويتميز بالتحكم في التوقيت والتحكم في السطوع المتكيف.
التكوين: بطارية ليثيوم فوسفات الحديد ذات سعة كبيرة ولوحة شمسية أحادية البلورية.
المزايا: يغطي مساحة كبيرة، ومناسب لمواقف السيارات ومحيط المستودعات والمرافق التجارية.
تقدم YINGHAO تخصيصًا شاملاً لكل نموذج من مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية لتلبية متطلباتك المحددة.
مع ورشة إنتاج الألواح الشمسية الداخلية لدينا وعمليات مراقبة الجودة الصارمة، تلتزم YINGHAO بتوفير منتجات إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية عالية الجودة وعالية الجودة. تضمن معايير التسليم الصارمة لدينا أن كل مصباح شارع يلبي أعلى معايير الجودة.
وبينما نختتم هذا الدليل حول مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية، نرى رؤية واضحة لدورها في إنشاء بيئات حضرية مستدامة وفعالة. تلتزم Yinghao بالمساهمة في هذا المجال المتطور من خلال مجموعتنا من حلول إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية. ينصب تركيزنا على توفير خيارات إضاءة صديقة للبيئة وفعالة من حيث التكلفة تلبي الاحتياجات المتنوعة للمساحات الحضرية الحديثة.
انضم إلينا في هذه الرحلة نحو مستقبل أكثر اخضرارًا، واستكشف كيف يمكن لحلول الإضاءة الشمسية من Yinghao أن تكون جزءًا من التنمية الحضرية المستدامة لديك.
لمزيد من الأفكار أو للتعامل مع منتجاتنا، ندعوك إلى ذلك تواصل معنا.