كل ما تحتاج معرفته عن بطارية مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية

من بين جميع مكونات نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسيةفإن بطارية شمسية دوراً حاسماً في تحديد الأداء العام للنظام وعمره الافتراضي وفعاليته من حيث التكلفة. وعلى الرغم من أنها غالبًا ما تكون من أغلى الأجزاء، إلا أنها ضرورية لضمان التشغيل الموثوق به خارج الشبكة للمصابيح التي تعمل بالطاقة الشمسية. مع تزايد الطلب على حلول الإضاءة الموفرة للطاقة والفعالة من حيث التكلفة، فإن فهم الأنواع المختلفة من بطاريات إنارة الشوارع بالطاقة الشمسيةوتطبيقاتها، وكيفية اختيار المناسب منها لمشروعك أو احتياجاتك بالجملة، أصبحت أكثر أهمية من أي وقت مضى.

في هذا الدليل، سنغطي كل ما تحتاج إلى معرفته عن بطاريات إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية، بما في ذلك أنواعها ومعايير اختيارها وفوائد اختيارها بطاريات تعتمد على الليثيوم لمشاريعك

لماذا تختار بطارية الليثيوم لأضواء الشوارع بالطاقة الشمسية؟

على مدار العقد الماضي بطاريات الليثيوم أصبحت الخيار المفضل لـ أضواء الشوارع بالطاقة الشمسية، لتحل محل التقنيات القديمة مثل بطاريات الرصاص الحمضية الهلامية. على الرغم من أن بطاريات الليثيوم أغلى ثمناً، إلا أنها توفر العديد من المزايا:

• عمر أطول: تدوم بطاريات الليثيوم 3-5 مرات أطول من بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية.
• متطلبات صيانة أقل: بطاريات الليثيوم لا تحتاج إلى صيانة ولا تحتاج إلى تنفيس، مما يضمن سهولة الاستخدام وانخفاض التكاليف على المدى الطويل.
• إمكانية التفريغ العميق: يمكن لبطاريات الليثيوم التعامل مع عمليات التفريغ العميق دون تقليل عمرها الافتراضي بشكل كبير.

بطارية حمض الرصاص الهلامي مقابل بطارية الليثيوم مقابل بطارية الليثيوم أيون

إليك مقارنة موجزة بين بطاريات الرصاص الحمضية الهلامية, بطاريات الليثيومو بطاريات ليثيوم أيون:

الميزة	بطارية حمض الرصاص الهلامية	بطارية ليثيوم (LiFePO4)	بطارية ليثيوم أيون
التكلفة	منخفض ($100 تقريبًا)	عالية (حوالي $200)	معتدل ($150 تقريباً)
دورة الحياة	600-800 دورة	2000-4000 دورة	500-1500 دورة
الوزن	ثقيل (30 كجم ل 12 فولت 100 أمبير)	خفيف (8-9 كجم ل 12 فولت 100 أمبير)	متوسطة (12-15 كجم ل 12 فولت 100 أمبير)
نطاق درجة الحرارة	-40 درجة مئوية إلى +50 درجة مئوية	-20 درجة مئوية إلى +65 درجة مئوية	-30 درجة مئوية إلى +60 درجة مئوية
عمق التفريغ (DoD)	60%	80%	80%
الحجم	أكبر (0.018 متر مكعب حراري)	أصغر (0.008 CBM)	أصغر (0.01 CBM)

أنواع بطاريات الليثيوم لأضواء الشوارع بالطاقة الشمسية

LiFePO4 (فوسفات الحديد الليثيوم) مقابل LiMn2O4 (أكسيد الليثيوم المنغنيز)

• LiFePO4 توفر دورة حياة واستقرار أفضل، مما يجعلها أكثر ملاءمة لأضواء الشوارع الشمسية.
• LiMn2O4 لديها كثافة طاقة أعلى ولكن عمرها الافتراضي أقصر، وهي أقل استخدامًا في الإضاءة الشمسية.

خيارات جهد البطارية

• 3V: أرخص ولكن غالبًا ما تستخدم في التطبيقات الصغيرة ذات الطاقة المنخفضة مثل أضواء الشوارع بالطاقة الشمسية المنزلية.
• 12 فولت/24 فولت: شائعة في أنظمة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية التجارية وعلى نطاق واسع، حيث توفر جهداً أعلى وطاقة تدوم طويلاً.

بطاريات الليثيوم المربعة مقابل بطاريات الليثيوم الأسطوانية

• بطاريات أسطوانية أكثر استقرارًا بشكل عام، مع نماذج مثل 18650 يشيع استخدامها في تطبيقات الإضاءة الشمسية نظرًا لموثوقيتها.

معلمات البطارية الرئيسية التي يجب مراعاتها

عند اختيار بطارية إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية، هناك العديد من العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها لضمان الأداء الأمثل:

السعة (آه أو واط/ساعة)

إن السعة يحدد مدة تشغيل المصباح كل ليلة. من الضروري مطابقة سعة البطارية مع متطلبات طاقة المصباح (على سبيل المثال، القوة الكهربائية وساعات العمل).

جهد الدائرة المفتوحة

هذا هو الجهد عندما لا تكون البطارية متصلة بدائرة كهربائية. وغالباً ما يشير ارتفاع جهد الدائرة المفتوحة إلى تخزين أفضل للطاقة.

جهد التشغيل

جهد التشغيل الفعلي تحت الحمل، والذي سيكون أقل من جهد الدائرة المفتوحة. تأكد من تطابق جهد التشغيل مع متطلبات مصباح الشارع الشمسي.

عمق التفريغ (DoD)

تدعم بطاريات الليثيوم أعلى وزارة الدفاع (حتى 80%) مقارنةً بحمض الرصاص، مما يعني أنها تستطيع تفريغ المزيد من طاقتها المخزنة دون الإضرار بالخلايا.

دورة الحياة

بطاريات الليثيوم بشكل عام 2000-4000 دورةمما يعني أنه يمكن شحنها وتفريغها آلاف المرات دون تدهور كبير.

كفاءة الرحلة ذهاباً وإياباً

عادةً ما تتمتع بطاريات الليثيوم بكفاءة عالية في التشغيل ذهاباً وإياباً (أكثر من 901 تيرابايت في الساعة)، مما يعني أن المزيد من الطاقة المخزنة في البطارية قابلة للاستخدام.

كيفية عمل بطاريات إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية

تم تصميم أنظمة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء باستخدام ألواح الطاقة الشمسية. تُخزَّن هذه الطاقة في البطارية أثناء النهار وتستخدم لتشغيل الضوء في الليل. أما بالنسبة لـ MPPT (تتبع نقطة الطاقة القصوى) تضمن وحدة التحكم شحن البطارية بأكبر قدر ممكن من الكفاءة.

من خلال تخزين الطاقة أثناء النهار، تظل مصابيح الشوارع الشمسية تعمل طوال الليل، مما يوفر إضاءة مستمرة وموثوقة دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي.

لماذا تعتبر جودة البطارية مهمة لأضواء الشوارع بالطاقة الشمسية

لا يقتصر اختيار البطارية المناسبة على التكلفة فقط؛ بل يتعلق الأمر بضمان الموثوقية و طول العمر لمصابيح الشوارع الشمسية الخاصة بك. يمكن أن تؤدي البطاريات ذات الجودة الرديئة إلى:

• تقصير العمر الافتراضي: قد لا توفر البطاريات غير الكافية طاقة كافية لتشغيل الأضواء طوال الليل.
• مخاطر السلامة: بطاريات منخفضة الجودة بدون أنظمة إدارة البطارية (BMS) الشحن الزائد، أو التفريغ الزائد، أو السخونة الزائدة، مما يؤدي إلى أعطال أو حتى حرائق.
• الصيانة المتكررة: قد تتطلب البطاريات منخفضة التكلفة استبدالها بشكل متكرر، مما يزيد من التكاليف على المدى الطويل.

نصائح لاختيار البطارية المناسبة

• تقييم الظروف الجوية المحلية: في المناخات الاستوائية، يجب أن تكون البطاريات قادرة على التعامل مع درجات الحرارة المرتفعة، بينما تتطلب المناطق الباردة بطاريات تعمل بشكل جيد في درجات الحرارة المنخفضة.
• اختر البطاريات عالية الدورة: بطاريات LiFePO4 توفر ما يصل إلى 4000 دورة، مما يعني عددًا أقل من عمليات الاستبدال وتكاليف عمر افتراضي أقل.
• التحقق من الشهادات: تأكد من أن خلايا البطارية المستخدمة في مصابيح الشوارع الشمسية الخاصة بك معتمدة، مع موافقات الجودة والسلامة اللازمة مثل MSDS و رقم الأمم المتحدة 38.3.

الخاتمة

إن البطارية أحد أهم المكونات في نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية. فهي تضمن تشغيل المصابيح بشكل مستقل عن الشبكة وتوفر إضاءة ثابتة وموثوقة طوال الليل. باختيار نوع البطارية المناسب - مثل ليثيوم LiFePO4 الليثيوم - يمكنك زيادة كفاءة نظام الإضاءة الشمسية الخاص بك وعمره الافتراضي وفعاليته من حيث التكلفة.

في زيلايتلينغليدنحن نقدم بطاريات إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية عالية الجودةمع حلول مخصصة للمشاريع من جميع الأحجام. مع أكثر من 10 سنوات من الخبرة والتجربة، نحن شريكك الموثوق به لجميع احتياجات إنارة الشوارع بالطاقة الشمسيةسواء كنت تاجر جملة أو مقاولاً أو مطور مشروع.