أصبحت مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية حاضرة في كل مكان في مجتمع اليوم ، حيث توفر حلاً موثوقًا ومستدامًا للإضاءة في مختلف المناطق العامة. من شوارع المدينة الصاخبة إلى الحدائق العامة والأحياء السكنية والمصانع وحتى الوجهات السياحية ، أثبتت مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية أنها عنصر حيوي في البنية التحتية الحديثة.
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لأضواء الشوارع الشمسية في قدرتها على تسخير مصادر الطاقة المتجددة ، مثل ضوء الشمس ، وتحويلها إلى كهرباء. لا تقلل هذه التكنولوجيا الخضراء من اعتمادنا على الوقود الأحفوري التقليدي فحسب ، بل تساعد أيضًا في التخفيف من الآثار الضارة لتغير المناخ.
ومع ذلك ، من أجل زيادة كفاءة مصابيح الشوارع الشمسية ، من الضروري تحسين قدرات الشحن الخاصة بها. اعتمادًا على الموقع والظروف البيئية ، قد لا تتلقى الألواح الشمسية دائمًا ضوء الشمس الكافي ، مما قد يؤدي إلى تقليل كفاءة الشحن وتقليل عمر البطارية. ستنظر هذه المدونة في عاملين رئيسيين يؤثران على كفاءة أنظمة شحن إنارة الشوارع LED بالطاقة الشمسية وتقدم العديد من الحلول.
تعد كفاءة نظام شحن مصابيح الشوارع LED بالطاقة الشمسية أمرًا بالغ الأهمية لأدائها الفعال. يتم تحديده من خلال عاملين رئيسيين:
كفاءة تحويل الألواح الشمسية
تشير كفاءة تحويل الألواح الشمسية إلى النسبة المئوية لأشعة الشمس التي يتم تحويلها إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام بواسطة الخلايا الكهروضوئية (PV) داخل اللوحة. بمعنى آخر ، إنه مقياس لمدى فعالية الألواح الشمسية في توليد الكهرباء من ضوء الشمس المتاح.
تعتمد كفاءة تحويل الألواح الشمسية على عوامل مختلفة ، بما في ذلك جودة الخلايا الكهروضوئية والمواد المستخدمة وعملية التصنيع والظروف البيئية مثل درجة الحرارة والتظليل.
عادةً ما تتراوح كفاءة تحويل الألواح الشمسية المتاحة تجاريًا من 15٪ إلى 22٪. هذا يعني أن جزءًا بسيطًا فقط من ضوء الشمس الذي يصطدم باللوحة يتم تحويله إلى كهرباء ، بينما يتم امتصاص الباقي على شكل حرارة أو ينعكس بعيدًا.
غالبًا ما تتمتع الألواح الشمسية عالية الجودة ، المصنوعة من السيليكون أحادي البلورية ، بكفاءات تحويل أعلى تتراوح من 19٪ إلى 22٪. تتمتع ألواح السيليكون متعدد الكريستالات بكفاءات أقل قليلاً ، عادةً ما بين 15٪ و 17٪. الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة ، التي تستخدم مواد مثل السيليكون غير المتبلور ، أو تيلورايد الكادميوم (CdTe) ، أو سيلينيد النحاس والإنديوم الغاليوم (CIGS) ، عادةً ما يكون لها أقل كفاءة تحويل ، تتراوح من 10٪ إلى 12٪.
كفاءة التحويل الثانوية
مصطلح "كفاءة التحويل الثانوية" ليس مصطلحًا قياسيًا يستخدم في سياق أنظمة الطاقة الشمسية. ومع ذلك ، يمكن تفسيره على أنه يشير إلى كفاءة تحويل التيار المباشر (DC) للكهرباء المولدة من الألواح الشمسية إلى تيار متناوب (AC) بواسطة العاكس ، وهي خطوة حاسمة في جعل الكهرباء قابلة للاستخدام من قبل الأجهزة المنزلية و شبكة الطاقة.
تلعب العواكس دورًا مهمًا في أنظمة الطاقة الشمسية ، حيث تقوم بتحويل طاقة التيار المستمر التي تنتجها الألواح الشمسية إلى طاقة التيار المتردد ، والتي تتوافق مع الشبكة الكهربائية ومعظم الأجهزة الكهربائية. كفاءة العاكس هي النسبة المئوية لطاقة الإدخال DC التي يتم تحويلها بنجاح إلى طاقة خرج التيار المتردد.
تتراوح كفاءة المحولات الحديثة عادةً من 90٪ إلى 98٪. هذا يعني أن نسبة صغيرة من الكهرباء التي تولدها الألواح الشمسية تُفقد أثناء عملية التحويل ، وعادة ما تكون على شكل حرارة. ستتمتع المحولات عالية الجودة بكفاءات أعلى ، مما يقلل من هذه الخسائر ويضمن توفر المزيد من الطاقة المولدة من الطاقة الشمسية للاستخدام.
يشير الأول إلى قدرة اللوحة على تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهرومغناطيسية يمكن استخدامها لأغراض مختلفة ، مثل الإضاءة والتدفئة. من ناحية أخرى ، يتعلق الأخير بكمية الطاقة الضوئية التي يمكن حفظها في البطارية بعد تحويلها إلى طاقة كهرومغناطيسية.
للتأكد من أن مصابيح الشوارع LED الشمسية تفي بمتطلبات الإضاءة أثناء الليل ، يجب أن تكون سعة بطارية هذه المصابيح حوالي 1.2 ضعف كمية الطاقة الناتجة التي يولدها النظام الشمسي بشكل صحيح. هذا يضمن تلبية متطلبات الإضاءة طوال الليل ، وتوجد مخزن احتياطي لمراعاة التغيرات في أنماط الطقس أو تقلب الإشعاع الشمسي. علاوة على ذلك ، لا يجب الحفاظ على كفاءة شحن المصابيح فقط للحفاظ على ناتج الضوء المنخفض القوة الكهربائية ، ولكن يجب أيضًا إجراء قدر ضئيل من الصيانة الحالية على دوائر التحكم لضمان الكفاءة لفترات طويلة.
علاوة على ذلك ، يجب صيانة دوائر التحكم الخاصة بأضواء الشوارع LED الشمسية بشكل مناسب لضمان طول عمرها وكفاءتها. يساعد هذا في التأكد من أن تأثير صيانة رابط الشحن يعمل بكامل طاقته وله تأثير إيجابي على جميع دوائر التحكم المستخدمة في نظام الإضاءة ، بما في ذلك مستشعرات الضوء وأجهزة استشعار الحركة ولوحات التحكم. تعد عمليات الفحص الدورية واستبدال الأجزاء التالفة أو التالفة في دائرة التحكم ضرورية لتجنب الانقطاعات في نظام الإضاءة ، مما قد يؤثر سلبًا على أدائه العام.
وفي الختام
لم تصبح مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية حضوراً منتشرًا في جميع أنحاء العالم فحسب ، بل إنها توفر خدمة لا تقدر بثمن عندما يتعلق الأمر بضمان السلامة العامة والكفاءة في مختلف المناطق العامة. نأمل من خلال استكشاف المكونين الرئيسيين لأنظمة الإضاءة الشمسية - كفاءة تحويل الألواح الشمسية وكفاءة التحويل الثانوية - أن نكون قد مكّناك من فهم كيفية عملها بشكل أفضل. بعد كل شيء ، يعد الوعي بهذه الحلول أمرًا أساسيًا عند تقييم الاحتياجات وإيجاد أفضل خيار استثماري للمشاريع المتعلقة بتحسين البنية التحتية. إذا كنت ترغب في مزيد من المساعدة في فهم تقنية إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية أو كنت بحاجة إلى مساعدة بشأن حلول مصادر المنتجات من فريق المتخصصين لدينا ، فلا تتردد في الاتصال بنا. شكرا لك على وقتك!