جدول المحتويات
إذن، أنت تتساءل عن أضواء الشوارع بالطاقة الشمسية - كم واط أحتاج، أليس كذلك؟ أصبحت المصابيح الشمسية الجيدة تحظى بشعبية كبيرة هذه الأيام لتوفيرها للطاقة وكونها صديقة للبيئة. تراها في كل مكان - في المدن، وعلى طول الطرق، وحتى في الحدائق. فهي تستخدم الألواح الشمسية لالتقاط أشعة الشمس وتحويلها إلى كهرباء ومن ثم تشغيل الأضواء. رائع جداً، أليس كذلك؟ إنها رائعة لأنها توفر الطاقة ومفيدة للبيئة ولا تحتاج إلى الكثير من الصيانة.
ولكن ربما يكون لديك بعض الأسئلة، خاصة حول القوة الكهربائية (مدى سطوعها). لذا، دعنا نحلل الأمر ونساعدك على فهم ما الذي يجعل هذه المصابيح
قبل مناقشة طاقة (القوة الكهربائية) تركيبات الإضاءة بالطاقة الشمسية، من المهم أن نشرح بإيجاز ما هي مصابيح الشوارع الشمسية وكيف تعمل.
ما هي إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية؟
يتكون المصباح الشمسي الجيد، مثل مصباح الشارع الشمسي، عادةً من لوحة كهروضوئية وبطارية ووحدة تحكم ومصباح LED وعمود داعم. ومن الناحية الهيكلية، يمكن تصنيفها إلى نوعين: الأنظمة المتكاملة والمنفصلة.
يمكن تصنيف تصميمات المصابيح الشمسية الجيدة إلى نوعين: مصابيح الشوارع الشمسية المتكاملة (الكل في واحد) ومصابيح الشوارع الشمسية المنفصلة.
- مصباح الشارع الشمسي المدمج (الكل في واحد) المتكامل (الكل في واحد)s:في هذا التصميم، يتم دمج كل من اللوحة الكهروضوئية والبطارية ووحدة التحكم ومصدر الضوء في رأس المصباح. يوفر هذا التكوين بساطة التركيب وسهولة النقل. ومع ذلك، بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب مخرجات طاقة أقل (أقل من 100 واط)، يتم وضع متطلبات صارمة على مواد رأس المصباح وتوصيله بالعمود. ويرجع ذلك إلى أن رأس المصباح بأكمله يمكن أن يصل طوله إلى مترين مع عرض نموذجي يبلغ حوالي 50 سم، مما يستلزم بنية ووصلات قوية لتحمل أحمال الرياح.
- مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية المنقسمة:وفي هذا التصميم، تكون اللوحة الكهروضوئية ورأس المصباح وحدتين منفصلتين. بالنسبة لتطبيقات الطاقة المنخفضة، غالباً ما يتم وضع البطارية ووحدة التحكم داخل حجرة مخصصة في رأس المصباح. بالنسبة لتطبيقات الطاقة الأعلى، عادةً ما يتم وضع البطارية ووحدة التحكم في صندوق بطارية منفصل مثبت على الجزء الخلفي من اللوحة الشمسية، أو حتى مدفونة تحت الأرض في المناطق ذات الظروف الجوية القاسية.
كيف تعمل إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية؟
مبدأ عمل المصباح الشمسي الجيد، مثل مصباح الشارع الشمسي، بسيط نسبيًا ولكنه فعال. تقوم اللوحة الكهروضوئية بامتصاص ضوء الشمس أثناء النهار، وتقوم بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية يتم تخزينها في البطارية. وفي الليل، تطلق البطارية الطاقة المخزنة لتشغيل مصباح LED. تتميز المصابيح الشمسية الجيدة بأنها مؤتمتة إلى حد كبير، وعادةً ما تحتوي على مستشعر ضوئي يقوم بتشغيل الضوء تلقائيًا عند الغسق وإيقاف تشغيله عند الفجر. تشتمل العديد من الأنظمة أيضًا على أجهزة توقيت لتنظيم شدة الضوء وساعات التشغيل، مما يزيد من كفاءة الطاقة.
ما هي القوة الكهربائية لمصباح الشارع الشمسي؟
فهم القوة الكهربائية لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية
قد يبدو هذا سؤالاً سخيفاً، أليس كذلك؟ عندما تشتري مصباحًا مكتوب عليه أشياء مثل 50 واط، 100 واط، 200 واط، 300 واط - لذا فأنت تعرف القوة الكهربائية. لماذا تسأل حتى؟ حسنًا، إليك الأمر: هذا صحيح بالنسبة للمصابيح العادية التي يتم توصيلها بشبكة الكهرباء (نطلق عليها "طاقة التيار الكهربائي" أو "طاقة الشبكة" أحيانًا). هذه المصابيح العادية لها قواعد صارمة. على الصعيد الدولي، لا يمكن أن تكون القوة الكهربائية الفعلية أعلى أو أقل من 15% مما هو مكتوب على الملصق. إذا كان الأمر كذلك، فلن تجتاز شهادات مهمة مثل CE (معيار السلامة الأوروبي) أو RoHS (الذي يقيد المواد الخطرة). لدى الدول المختلفة قواعدها الخاصة بها حول هذا الاختلاف البسيط (نسميه "التفاوت المسموح به").
ولكن هل مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية هي نفسها؟ كلا، إنهما مختلفان تماماً!!!
هناك شيء مهم للغاية يجب أن نفهمه بشأن المصابيح الشمسية. نظرًا لأنها تعتمد على الألواح الشمسية لامتصاص أشعة الشمس وتخزينها في بطارية، والتي تقوم بعد ذلك بتشغيل الضوء، هناك مشكلة كبيرة: لا يمكن التنبؤ بأشعة الشمس! لديك أيام مشمسة، وأيام غائمة، وأيام ممطرة... لذا تتغير كمية الطاقة التي تجمعها الألواح الشمسية الكثير. وهذا يعني أن المصابيح الشمسية لديها نقطة ضعف رئيسية: فهي ليست متسقة دائمًا. إذا كانت المدخلات (ضوء الشمس) غير متناسقة، فإن المخرجات (الضوء) ستكون كذلك. وبسبب عدم الاتساق هذا، لا توجد معايير دولية صارمة للقدرة الكهربائية للمصابيح الشمسية كما هو الحال بالنسبة للمصابيح العادية.
لذا، عندما افعل عن القوة الكهربائية للضوء الشمسي، فما الذي نتحدث عنه في الواقع؟ هناك شيئان يقصدهما الناس عادةً
- طاقة الإضاءة الفعلية:هذه هي الطاقة الحقيقية التي ترسلها البطارية إلى الضوء عند تشغيله. هذا هو ما يجعل الضوء يضيء بالفعل، وعادةً ما يتراوح بين 20 واط و200 واط لمصابيح الشوارع.
- طاقة مصدر الضوء القصوى:هذا هو مقدار طاقة الضوء يمكن التعامل معها إذا تم إعطاؤها الطاقة الكاملة. على سبيل المثال، إذا كان المصباح يحتوي على 500 مصباح LED كل منها بقدرة 1 وات، فقد يُكتب على الملصق 500 واط.
لذا، عندما تشتري مصباحًا شمسيًا في الشارع، فإن أهم شيء هو أن تسأل عن طاقة الإضاءة الفعلية. لا تنظر فقط إلى القوة الكهربائية الموجودة على الملصق (الحد الأقصى لطاقة مصدر الضوء). فقد يكون هذا الرقم مضللاً
ما هي القوة الكهربائية لمصباح الشارع الشمسي المناسب لك؟
أولاً، إليك دليل سريع يستند إلى خبرتنا:
يعتمد اختيار القوة الكهربائية المناسبة لمصباح الشارع الشمسي على عدة أمور: المكان الذي سيستخدم فيه، ومدى ارتفاعه، وكمية الضوء التي تحتاجها، والبيئة المحلية. تحتاج الأماكن المختلفة إلى سطوع مختلف. على سبيل المثال، يحتاج شارع المدينة المزدحم إلى أضواء أكثر سطوعًا (مثل 100 إلى 200 واط) من حي أو طريق قروي صغير (الذي قد يحتاج إلى 20 إلى 50 واط فقط). يمكنك أيضًا التحقق من المعايير الدولية لإضاءة الطرق إذا كنت بحاجة إلى إرشادات أكثر تحديدًا.
إليك كيفية تأثير ارتفاع التركيب على القوة الكهربائية:
- المتنزهات (بارتفاع 3 أمتار تقريباً):يمكنك عادةً الحصول على 20 إلى 30 واط من طاقة الإضاءة الفعلية.
- ساحات انتظار السيارات الكبيرة وطرق القرية (بارتفاع 5 أمتار تقريباً):50 إلى 70 واط من طاقة الإضاءة الفعلية يجب أن يكون كافياً.
- الطرق الرئيسية في المدن (بارتفاع 8 إلى 10 أمتار):ستحتاج إلى ما بين 70 و 100 واط من طاقة الإضاءة الفعلية.
- الساحات أو الميادين الكبيرة (بارتفاع 10 إلى 15 متراً):ستحتاج إلى 100 إلى 150 واط من طاقة الإضاءة الفعلية.
المتنزهات
طرق الحدائق الكبيرة أو طرق القرى
الطرق الرئيسية في المدن
الساحات أو الميادين الكبيرة
تذكر، أنا أتحدث عن طاقة الإضاءة الفعلية التي تجعل الضوء يلمع، وليس فقط القوة الكهربائية القصوى المطبوعة على وحدة الإضاءة.
أمر آخر مهم للغاية: تؤثر البيئة على مدى جودة عمل اللوح الشمسي. في الأماكن المشمسة، يمكنك استخدام لوحة شمسية ذات قوة كهربائية أقل. ولكن في المناطق الأقل إشراقاً، ستحتاج إلى لوحة شمسية ذات قوة كهربائية أعلى للتأكد من حصولك على طاقة كافية. لحسن الحظ، انخفضت أسعار الألواح الشمسية كثيراً في السنوات الأخيرة (خاصة في عام 2024). فقد كانت تكلفتها في السابق حوالي $1.5 لكل واط، ولكنها الآن أقرب إلى $0.5 لكل واط! هذا يعني أن استخدام ألواح شمسية أكبر وأكثر قوة أصبح الآن طريقة أفضل بكثير للتأكد من أن المصابيح الشمسية تعمل بشكل موثوق، حتى عندما لا تكون هناك أشعة شمس ثابتة.
الخطوة الثانية: اختيار مكونات إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية باستخدام معادلات بسيطة
والآن بعد أن عرفنا ما يؤثر على القوة الكهربائية، يجب أن تكون لديك فكرة عامة عما تحتاجه. ولكن بمجرد أن تعرف القوة الكهربائية، كيف يمكنك معرفة الحجم المناسب للوحة الشمسية والبطارية للحفاظ على تشغيل الضوء باستمرار؟ دعني أوضح لك بعض الصيغ السهلة لمساعدتك في معرفة طاقة اللوحة الشمسية وسعة البطارية التي ستحتاج إليها.
لنأخذ مثالاً: تخيل أنك تقوم بإعداد أضواء في قرية أو حديقة. سيكون ارتفاعها حوالي 3 أمتار، والموقع يحصل على الكثير من أشعة الشمس. لقد قررت أنك تحتاج إلى حوالي 30 واط من طاقة الإضاءة الفعلية. والآن، ما حجم البطارية واللوحة الشمسية التي تحتاجها؟
المعادلة 1: حساب الاستهلاك اليومي للطاقة: W * H = WH
لنفترض أنك تريد أن يظل الضوء مضاءً لمدة 10 ساعات كل ليلة. إذًا، 30 واط * 10 ساعات = 300 واط ساعة. هذا يعني أن المصباح يحتاج إلى 300 واط/ساعة من الطاقة في الليلة الواحدة.
المعادلة 2: حساب سعة البطارية المطلوبة: WH / V = AH
إذا كنت تستخدم بطارية بجهد 12.8 فولت، فإن سعة البطارية المطلوبة هي 300 واط/ساعة / 12.8 فولت = 23.43 أمبير/ساعة (أمبير/ساعة).
لذا، ستحتاج إلى بطارية بقوة 12.8 فولت و23.43 أمبير على الأقل للحفاظ على سطوع الضوء بقوة 30 واط طوال الليل.
المعادلة 3: حساب طاقة الألواح الشمسية: WH = W * H
عندما نحسب كمية الطاقة التي يمكن أن تجمعها الألواح الشمسية، نعلم أن هناك من 8 إلى 10 ساعات من ضوء النهار، ولكننا نحسب حوالي 4.5 ساعات فقط وقت الشحن الفعال. وهذا يفسر أشياء مثل الغيوم وعدم وجود الشمس في أقوى حالاتها طوال اليوم.
نظرًا لأن المصباح يحتاج إلى 300 واط ساعة في الليلة، فإن اللوح الشمسي يحتاج إلى إنتاج 300 واط ساعة / 4.5 ساعة = 66.66 واط.
لذلك، يجب عليك اختيار لوح شمسي بقوة 66.66 واط على الأقل لضمان قدرته على شحن البطارية بشكل كافٍ خلال اليوم
الخطوة الثالثة: ضبط إعداداتك للاستخدام في العالم الحقيقي
والآن بعد أن عرفت احتياجات الطاقة العامة وتعلمت الصيغ، يمكنك تعديل الإعدادات لتناسب احتياجاتك الخاصة. هذا يعني أنه يمكنك التحدث إلى مورد الإضاءة الخاص بك واطلب منه زيادة أو تقليل سعة البطارية أو طاقة الألواح الشمسية.
فيما يلي بعض الأمور التي يجب مراعاتها والتي قد تجعلك ترغب في تعديل الحسابات الأصلية:
- أيام غائمة أكثر من المعتاد:إذا كنت تعيش في مكان غالبًا ما يكون غائمًا، فستحتاج إلى لوحة شمسية أو بطارية أكبر للتأكد من بقاء الضوء مضاءً حتى في غياب الشمس. قد تحتاج حتى إلى زيادة كليهما. وهذا يضمن حصولك على طاقة مخزّنة كافية للاستمرار خلال تلك الفترات الغائمة.
- ليالٍ أطول:إذا كنت بحاجة إلى بقاء الضوء مضاءً لمدة تزيد عن 10 ساعات، فستحتاج إلى بطارية أكبر لتخزين المزيد من الطاقة. يمكنك أيضاً التفكير في لوحة شمسية أكثر قوة لإعادة شحن البطارية الأكبر خلال النهار.
- إضاءة ساطعة للغاية:إذا كنت بحاجة إلى أن يكون المصباح أكثر سطوعاً، فقد تحتاج إلى مصباح بقوة كهربائية أعلى، مما يعني أيضاً بطارية أكبر وربما لوحة شمسية أقوى.
- توفير المال:إذا كانت ميزانيتك محدودة، يمكنك التفكير في تقليل سعة البطارية أو حجم اللوحة الشمسية قليلاً. ومع ذلك، احرص على عدم تقليلها أكثر من اللازم، وإلا فقد لا يعمل المصباح بشكل جيد، خاصة أثناء الطقس الغائم.
بشكل أساسي، تمنحك هذه الصيغ نقطة بداية جيدة. لكن لا تخف من تعديل الأمور بناءً على وضعك الخاص. تحدث إلى المورد الخاص بك - يمكنه مساعدتك في إيجاد أفضل توازن بين الأداء والتكلفة
المستهلك
آمل بعد قراءة هذا المقال، أن يكون لديك الآن فهم أفضل بكثير لماهية المصابيح الشمسية الجيدة، وما تعنيه القوة الكهربائية للإضاءة الشمسية، وكيفية اختيار القوة الكهربائية والإعدادات المناسبة لمشروعك. يجب أن تشعر بمزيد من الثقة والتحكم في العملية. إن المصابيح الشمسية الجيدة، مثل مصابيح الشوارع الشمسية، ليست فقط موفرة للطاقة وصديقة للبيئة؛ فبفضل التقدم التكنولوجي، فإنها تدوم أيضًا لفترة أطول من أي وقت مضى، مما يجعلها خيارًا رائعًا لإضاءة المدينة في المستقبل.
في بيست سولارلايتنحن نصنع المصابيح منذ عشر سنوات، ونريد مساعدتك في الإجابة عن أي أسئلة لديك حول استخدام المصابيح الشمسية. نود أن نسمع منك ونتعلم معًا كيف يمكن للإضاءة أن تجعل العالم مكانًا أفضل
هل تريد معرفة المزيد عن الأضواء؟
هناك العديد من الأشكال المختلفة لممرات المصابيح الشمسية ومصابيح LED
