I. مقدمة
1.1 خلفية تطور أضواء الشوارع بالطاقة الشمسية
إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية هي إنارة الشوارع التي تستخدم الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة، وهو تطبيق للطاقة النظيفة والمتجددة.في العقود القليلة الماضية، مع تزايد الوعي بحماية البيئة والطلب المتزايد على الطاقة، ظهرت مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية تدريجيًا في المقدمة واكتسبت اهتمامًا وتطبيقًا واسع النطاق.يمكن إرجاع خلفية تطور مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية إلى السبعينيات، عندما نضجت تكنولوجيا الطاقة الشمسية تدريجيًا وبدأ تطبيقها تجاريًا.نظرًا لأن الطاقة الشمسية تتمتع بمزايا كونها متجددة ونظيفة وغير ملوثة، وأن مشاكل استنزاف الطاقة والتلوث البيئي أصبحت أكثر خطورة، فقد أصبح ضوء الشوارع بالطاقة الشمسية نوعًا جديدًا من الاختيار لحل المشكلات.
في المستقبل، ستستمر مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية في الابتكار والتحسين، وزيادة الفعالية والموثوقية، حتى تتمكن من لعب دور أكبر في مجال أضواء الشوارع وتقديم خدمات إضاءة أفضل للناس.
II.مكونات أضواء الشوارع بالطاقة الشمسية
2.1 الألواح الشمسية
2.1.1 هيكل ومبدأ الألواح الشمسية
تستخدم الألواح الشمسية تكنولوجيا الخلايا الشمسية لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية.يتكون هيكلها الرئيسي من سلسلة من الخلايا الشمسية المتصلة التي تتكون من طبقات رقيقة متعددة من رقائق السيليكون أو مواد شبه موصلة أخرى.عندما يضرب ضوء الشمس اللوحة الشمسية، تثير الفوتونات الإلكترونات في المادة، مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي.
2.1.2 اختيار المواد ومتطلبات الجودة للألواح الشمسية
إن اختيار المواد اللازمة للألواح الشمسية يحدد كفاءتها وعمرها.يشمل اختيار مواد الألواح الشمسية شائعة الاستخدام السيليكون أحادي البلورات والسيليكون متعدد البلورات والسيليكون غير المتبلور.في عملية اختيار المواد، تحتاج إلى النظر في كفاءة تحويل الطاقة الشمسية للمادة، ومقاومة الطقس، ومقاومة درجات الحرارة العالية وعوامل أخرى.بالإضافة إلى ذلك، تحتاج الألواح الشمسية أيضًا إلى أن تتمتع بجودة جيدة، مثل ضيق المفاصل والتوحيد والحماية لضمان عمل مستقر على المدى الطويل.
2.2 مصدر ضوء LED
2.2.1 مبدأ العمل لمصدر ضوء LED
LED (الصمام الثنائي الباعث للضوء) هو صمام ثنائي باعث للضوء يولد الضوء من خلال عملية إعادة التركيب الإلكتروني الناتجة عن الجهد الأمامي للتيار من خلاله.عندما يمر التيار عبر مادة شبه موصلة داخل الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)، تتحد الإلكترونات مع الثقوب لتحرير الطاقة وإنتاج الضوء المرئي.
2.2.2 خصائص ومزايا مصدر الضوء LED
يتميز مصدر ضوء LED بمزايا الكفاءة العالية والاستهلاك المنخفض للطاقة والعمر الطويل وحماية البيئة.بالمقارنة مع المصابيح المتوهجة والفلورسنت التقليدية، فإن مصدر ضوء LED أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وله عمر خدمة أطول.بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمصدر ضوء LED تحقيق تعديل مرن للون والسطوع وزاوية الشعاع، لذلك يتم استخدامه على نطاق واسع في مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية.
2.3 نظام تخزين طاقة البطارية
2.3.1 أنواع أنظمة تخزين طاقة البطارية
يستخدم نظام تخزين البطاريات الخاص بإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية بشكل عام بطاريات قابلة لإعادة الشحن، مثل بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الرصاص الحمضية وما إلى ذلك.تتميز الأنواع المختلفة من أنظمة تخزين طاقة البطارية بقدرة وعمر تخزين طاقة مختلفين.
2.3.2 مبدأ عمل نظام تخزين طاقة البطارية
تعمل أنظمة تخزين طاقة البطارية عن طريق تخزين الكهرباء التي تجمعها الألواح الشمسية لتزويدها بالطاقة ليلاً أو في الأيام الملبدة بالغيوم.عندما تنتج الألواح الشمسية كهرباء أكثر مما يحتاجه ضوء الشارع، يتم تخزين الطاقة الزائدة في البطارية.عندما يحتاج ضوء الشارع إلى الكهرباء، ستطلق البطارية الطاقة المخزنة لتزويد مصدر ضوء LED للإضاءة.يمكن لعملية شحن وتفريغ البطارية أن تحقق تحويل وتخزين الطاقة لضمان العمل المستمر لإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية.
ثالثا.مبدأ عمل مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية
3.1 استشعار الضوء
وفقًا لشدة الضوء المتصورة، تتمثل وظيفة مستشعر الضوء في الحكم على ما إذا كانت الإضاءة الحالية مطلوبة والتحكم تلقائيًا في حالة مفتاح ضوء الشارع الشمسي.يستخدم مستشعر الضوء بشكل عام مقاومًا حساسًا أو صمامًا ثنائيًا حساسًا للضوء كعنصر حساس للضوء، عندما تزيد شدة الضوء، سيتغير جهد المقاوم أو الصمام الثنائي، وسيتم تحويل هذا التغيير إلى إشارة تحكم من خلال الدائرة.
3.2 نظام التحكم الآلي
نظام التحكم الآلي هو الجزء الأساسي من مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية، وتتمثل وظيفته في التحكم تلقائيًا في حالة عمل مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية وفقًا لإشارة مستشعر الضوء.يحقق نظام التحكم الآلي التحكم الذكي في ضوء الشارع الشمسي من خلال التحكم في إخراج اللوحة الشمسية وسطوع مصدر ضوء LED وعملية الشحن والتفريغ لنظام تخزين البطارية.تشمل وظائفه تشغيل وإيقاف سطوع مصدر ضوء LED وفقًا لإشارة مستشعر الضوء، وضبط سطوع مصدر ضوء LED، ومراقبة ومراقبة عملية الشحن والتفريغ لنظام تخزين طاقة البطارية، وما إلى ذلك.
3.3 التأثير الكهروضوئي للألواح الشمسية
تستخدم الألواح الشمسية التأثير الكهروضوئي لتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء.يشير التأثير الكهروضوئي إلى حقيقة أنه في المواد شبه الموصلة، عندما يضرب الضوء سطح المادة، فإن الفوتونات ستثير الإلكترونات الموجودة في المادة، وتشكل تيارًا كهربائيًا.
3.4 الإخراج الكهربائي للألواح الشمسية
عندما يضرب ضوء الشمس اللوحة الشمسية، فإن طاقة الفوتونات تثير الإلكترونات الموجودة في التسلسل الهرمي للسيليكون من النوع p لتصبح إلكترونات حرة، وتأخذ أيضًا إلكترونًا من التسلسل الهرمي للسيليكون من النوع n.يمكن إخراج هذا التيار ككهرباء للوحة الشمسية بعد توصيل الخط.
ما ورد أعلاه هو مبدأ العملضوء الشارع بالطاقة الشمسية.
الموارد |شاشة سريعة تحتاجها مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية
رابعا.صيانة وإدارة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية
5.1 الفحص والصيانة الدورية
5.1.1 تنظيف وصيانة الألواح الشمسية
تحقق بانتظام من سطح اللوحة الشمسية لمعرفة ما إذا كان هناك أي تراكم للغبار والأوساخ وما إلى ذلك.استخدم قطعة قماش ناعمة أو إسفنجة مغموسة في الماء أو محلول منظف منخفض التركيز لمسح سطح اللوحة الشمسية بلطف.احرص على عدم استخدام منظفات أو فرش شديدة القسوة مما قد يؤدي إلى تلف سطح اللوحة.
5.1.2 إدارة مدى الحياة لمصدر ضوء LED
تحقق بانتظام مما إذا كان مصدر ضوء LED معيبًا أو تالفًا، إذا وجدت أن السطوع يتضاءل أو وميض أو تنطفئ بعض حبات المصباح، وما إلى ذلك، فيجب إصلاحه أو استبداله في الوقت المناسب.انتبه إلى تبديد الحرارة لمصدر ضوء LED، للتأكد من أن المشتت الحراري أو المشتت الحراري حول مصدر الضوء يعمل بشكل صحيح، لمنع ارتفاع درجة الحرارة مما يؤدي إلى تقصير عمر مصدر الضوء.
5.2 استكشاف الأخطاء وإصلاحها والصيانة
5.2.1 الأخطاء والحلول الشائعة
الفشل 1: تلف أو تمزق سطح اللوحة الشمسية.
الحل: في حالة تلف السطح فقط، يمكنك محاولة إصلاحه، وإذا كان التمزق خطيرًا، فستحتاج إلى استبدال اللوحة الشمسية.
الفشل 2: تعتيم أو وميض سطوع مصدر ضوء LED.
الحل: تحقق أولاً مما إذا كان مصدر الطاقة طبيعيًا، وإذا كان مصدر الطاقة طبيعيًا، فأنت بحاجة إلى التحقق مما إذا كان مصدر ضوء LED تالفًا، إذا كنت بحاجة إلى استبداله.
الفشل 3: فشل نظام التحكم الآلي، ولا يمكن لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية أن تعمل بشكل طبيعي.
الحل: التحقق من تلف أجهزة الاستشعار ووحدات التحكم والمكونات الأخرى في نظام التحكم الآلي، وفي حالة تلفها، يجب إصلاحها أو استبدالها.
5.2.2 احتياطي قطع الغيار واستبدالها
بالنسبة لأجزاء التآكل الشائعة، مثل مصدر ضوء LED، والألواح الشمسية، وما إلى ذلك، يوصى بحجز قطع الغيار في الوقت المناسب.عندما تتعطل مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية وتحتاج إلى استبدال الأجزاء، يمكن استخدام قطع الغيار للاستبدال لتقليل وقت صيانة مصابيح الشوارع.بعد استبدال قطع الغيار، يجب فحص الأجزاء البديلة واختبارها للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح.
خامسا ملخص
كجهاز إضاءة صديق للبيئة ومتجدد،أضواء الشوارع الشمسيةلديها آفاق تنمية واسعة.مع الطلب العالمي المتزايد على التنمية المستدامة، ستصبح مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية خيارًا مهمًا للإضاءة الحضرية المستقبلية.ومع نمو الطلب في السوق،أضواء الشمسية الشخصيةأصبحت طلبًا رئيسيًا آخر على مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية التجارية.
من المهم جدًا اختيار الجودة العاليةمصنعي مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية المزخرفة وأضواء الشوارع المخصصة.وفي الوقت نفسه، يمكن للتخطيط العقلاني والمنتجات عالية الجودة والصيانة المنتظمة ضمان التشغيل المستقر والأداء الجيد لأضواء الشوارع بالطاقة الشمسية وتوفير حلول الإضاءة الخضراء والموفرة للطاقة للمدن.
القراءة ذات الصلة
قم بإضاءة مساحتك الخارجية الجميلة بأضواء الحديقة عالية الجودة!
وقت النشر: 14 سبتمبر 2023