كم من الوقت يمكن أن تعمل مصابيح الشوارع الشمسية ذات القطب العالي في الأيام الممطرة والغيومية؟

إلى متى يمكن لأضواء الشوارع الشمسية ذات الأعمدة العالية أن تستمر في العمل في الأيام الممطرة والملبدة بالغيوم عندما تكون الطاقة الشمسية شحيحة؟

مع الترويج العالمي للطاقة المتجددة، أصبحت أضواء الشوارع الشمسية ذات الأعمدة العالية جزءًا لا غنى عنه من البنية التحتية الحضرية والريفية، وذلك بفضل مزاياها الموفرة للطاقة والصديقة للبيئة والصيانة المنخفضة. ومع ذلك، فإن إحدى القضايا الأكثر إثارة للقلق للمستخدمين وبناة المشاريع هي: إلى متى يمكن لهذه الأضواء أن تستمر في العمل في الأيام الممطرة والملبدة بالغيوم عندما تكون الطاقة الشمسية شحيحة؟ ستتعمق هذه المقالة في العوامل المؤثرة وراء هذا السؤال وتقدم إجابة شاملة بناءً على ممارسات الصناعة والمبادئ الفنية.

أولاً، من الضروري توضيح مبدأ العمل الأساسي لأضواء الشوارع الشمسية ذات الأعمدة العالية، لأن هذا هو الأساس لفهم أدائها في الأحوال الجوية القاسية. تتكون أضواء الشوارع الشمسية ذات الأعمدة العالية بشكل أساسي من أربعة مكونات أساسية: الألواح الشمسية، وبطاريات أيونات الليثيوم (أو بطاريات الرصاص الحمضية)، ومصابيح LED ومتحكمات ذكية. خلال الأيام المشمسة، تحول اللوحة الشمسية ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية، والتي يتم تخزينها في البطارية تحت تنظيم وحدة التحكم. عندما يحل الليل أو يكون الضوء المحيط غير كافٍ، تقوم وحدة التحكم تلقائيًا بتشغيل البطارية لتزويد مصدر ضوء LED بالطاقة، مما يحقق الإضاءة. لذلك، تعتمد مدة العمل في الأيام الممطرة والملبدة بالغيوم بشكل أساسي على سعة تخزين الطاقة للبطارية ومعدل استهلاك الطاقة للضوء، بالإضافة إلى الطاقة المتبقية في البطارية قبل الأيام الممطرة.

العامل المؤثر الرئيسي الأول هو سعة البطارية ونوعها.

في الوقت الحاضر، تستخدم أضواء الشوارع الشمسية ذات الأعمدة العالية في السوق بشكل أساسي بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم وبطاريات الرصاص الحمضية. تتمتع بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم بمزايا الكثافة العالية للطاقة، وعمر الدورة الطويل، والأداء الجيد في درجات الحرارة المنخفضة، وهي أكثر ملاءمة للمناطق التي تتكرر فيها الأيام الممطرة. عادةً ما تتطابق سعة البطارية وفقًا لمتطلبات الإضاءة. على سبيل المثال، يتطلب مصباح شارع شمسي ذو عمود عالٍ بقدرة 100 واط، والذي يحتاج إلى العمل لمدة 10 ساعات في اليوم، سعة بطارية مقابلة لضمان إمداد الطاقة. بشكل عام، سيأخذ تكوين البطارية لأضواء الشوارع الشمسية ذات الأعمدة العالية العادية في الاعتبار مدة موسم الأمطار المحلية. على سبيل المثال، في معظم المناطق، عادةً ما يتم تصميم البطارية بسعة احتياطية تبلغ 3-7 أيام.

العامل الثاني هو طاقة مصدر ضوء LED ووظيفة التعتيم الذكي.

تستخدم مصادر ضوء LED على نطاق واسع في أضواء الشوارع الشمسية نظرًا لكفاءتها الضوئية العالية واستهلاكها المنخفض للطاقة. في ظل نفس سعة البطارية، كلما انخفضت طاقة ضوء LED، زاد وقت العمل. بالإضافة إلى ذلك، تم تجهيز العديد من أضواء الشوارع الشمسية ذات الأعمدة العالية بأنظمة تعتيم ذكية. على سبيل المثال، يمكنها ضبط السطوع تلقائيًا وفقًا للضوء المحيط وتدفق المشاة - مع الحفاظ على سطوع عالٍ خلال ساعات الذروة والتعتيم لتوفير الطاقة خلال ساعات خارج الذروة. يمكن لهذا التعديل الذكي أن يطيل بشكل فعال وقت العمل في الأيام الممطرة والملبدة بالغيوم. على سبيل المثال، يمكن لمصباح LED بقوة 100 واط يتم تعتيمه إلى 50 واط خلال ساعات خارج الذروة أن يقلل من استهلاك الطاقة بمقدار النصف، وبالتالي مضاعفة وقت العمل النظري.

العامل الثالث هو الأحوال الجوية قبل الأيام الممطرة وكفاءة اللوحة الشمسية.

إذا كانت هناك أيام مشمسة متتالية قبل الأيام الممطرة، فيمكن للوحة الشمسية شحن البطارية بالكامل، بحيث تحتوي البطارية على أقصى طاقة متبقية، والتي يمكن أن تدعم وقت عمل أطول. على العكس من ذلك، إذا كان الطقس غائمًا لعدة أيام قبل الأيام الممطرة، فقد لا يتم شحن البطارية بالكامل، وسيتم تقصير وقت العمل في الأيام الممطرة وفقًا لذلك. بالإضافة إلى ذلك، تؤثر كفاءة اللوحة الشمسية أيضًا على تأثير الشحن. تتمتع الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورة عالية الكفاءة بقدرة امتصاص ضوء أفضل، حتى في ظروف الإضاءة الضعيفة (مثل الأيام الغائمة)، لا يزال بإمكانها توليد قدر معين من الكهرباء لتكملة البطارية، مما يساعد على إطالة وقت العمل.

في التطبيقات العملية، تختلف مدة عمل أضواء الشوارع الشمسية ذات الأعمدة العالية في الأيام الممطرة والملبدة بالغيوم وفقًا للتكوينات والمناطق المختلفة. بالنسبة للمناطق الحضرية العامة ذات التكوينات القياسية (مصباح LED 100 واط، بطارية فوسفات الحديد الليثيوم 100 أمبير في الساعة، لوحة شمسية 300 واط)، يمكنها عادةً العمل بشكل مستمر لمدة 3-5 أيام في الأيام الممطرة والملبدة بالغيوم. في المناطق التي تتكرر فيها الأمطار الغزيرة والمواسم الممطرة الطويلة، سيزيد المصنعون من سعة البطارية أو طاقة اللوحة الشمسية وفقًا للاحتياجات، بحيث يمكن أن يصل وقت العمل المستمر إلى 7-10 أيام. تجدر الإشارة إلى أنه إذا تجاوزت الأيام الممطرة السعة الاحتياطية للبطارية، فقد تخفت أضواء الشوارع أو حتى تتوقف عن العمل، لكن هذا الموقف نادر نسبيًا لأن تصميم أضواء الشوارع الشمسية ذات الأعمدة العالية يأخذ في الاعتبار عادةً الحد الأقصى لعدد الأيام الممطرة المستمرة المحلية.

باختصار، مدة عمل أضواء الشوارع الشمسية ذات الأعمدة العالية في الأيام الممطرة والملبدة بالغيوم ليست قيمة ثابتة، ولكنها تتحدد بشكل شامل من خلال سعة البطارية، وطاقة ضوء LED، ووظائف التحكم الذكي، وظروف ما قبل الأمطار. عند اختيار أضواء الشوارع الشمسية ذات الأعمدة العالية، يجب على المستخدمين ألا يقتصروا على السعر والمظهر فحسب، بل يجب عليهم أيضًا التواصل مع الشركات المصنعة حول الخصائص المناخية المحلية، من أجل تخصيص التكوين الذي يلبي الاحتياجات الفعلية، مما يضمن إضاءة مستقرة حتى في الأيام الممطرة والملبدة بالغيوم المستمرة. مع التقدم المستمر في تكنولوجيا البطاريات وتكنولوجيا الألواح الشمسية، سيتم تحسين سعة تخزين الطاقة وكفاءة شحن أضواء الشوارع الشمسية ذات الأعمدة العالية بشكل أكبر، وستكون قدرتها على التكيف مع الأحوال الجوية القاسية أقوى أيضًا.