كيف تصمم وتحسب نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية؟

كيفية تصميم نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية وحسابها

تُعد مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية وسيلة ممتازة لتوفير الطاقة وتقليل تكاليف الكهرباء. فهي صديقة للبيئة وسهلة التركيب وتتطلب الحد الأدنى من الصيانة. ومع ذلك، قد يكون تصميم وحساب نظام فعال لإنارة الشوارع بالطاقة الشمسية أمرًا معقدًا. يبسط هذا الدليل العملية لمساعدتك على تحقيق التكوين الأمثل.

خطوات تصميم نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية وحسابها

الخطوة 1: تحليل العوامل الرئيسية

ابدأ بتقييم العوامل المختلفة، مثل:

• موقع التركيب: ضع في اعتبارك عرض الطريق وظروف الطقس والتعرض لأشعة الشمس.
• متطلبات الإضاءة: تحديد معايير الإضاءة والتوحيد للموقع.

تشكل هذه الاعتبارات الأساس لاختيار المكونات المناسبة لنظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية.

الخطوة 2: حساب ارتفاع العمود

يجب أن يتطابق ارتفاع عمود الإنارة مع عرض الطريق لضمان الإضاءة المناسبة. استخدم هذه المعادلة:

ارتفاع العمود (م) = عرض الطريق (م) ÷ (1.1-1.3)

مثال على ذلك:
لطريق بعرض 6 أمتار:

• الحد الأدنى لارتفاع العمود = 6÷1.3 = 4.66 ÷ 1.3 = 4.6 م
• أقصى ارتفاع للعمود = 6÷1.1=5.56 ÷ 1.1 = 5.5 م
  يُعد ارتفاع العمود من 4.6 إلى 5.5 متر مثاليًا.

الخطوة 3: تحديد معايير الإضاءة

اضبط مستوى السطوع بناءً على معايير الطريق. تتضمن المتطلبات الشائعة ما يلي:

• الطرق السريعة: المتوسط 20 لكس، التوحيد 0.4
• الطرق الرئيسية: المتوسط 15 لوكس، والتوحيد 0.35
• الطرق السكنية: المتوسط 5-8 لوكس، التماثل 0.3-0.35

اختر القوة الكهربائية لمصابيح LED وفقًا لهذه المعايير.

الخطوة 4: حساب استهلاك الطاقة

حدد طاقة LED المطلوبة لتحقيق السطوع المطلوب.

مثال على ذلك:
يمكن لشريحة LED ذات 180 لومن لكل واط أن توفر 10,800 لومن بقدرة 60 واط. اضبط القوة الكهربائية بناءً على احتياجاتك من السطوع.

الخطوة 5: تقدير وقت التشغيل اليومي

حدد عدد الساعات التي سيعمل فيها الضوء يومياً. تستخدم العديد من الأنظمة أوضاع التعتيم لتوفير الطاقة، مثل:

• 1 ساعة بدرجة سطوع 50%.
• 5 ساعات عند سطوع 100%.
• 6 ساعات عند سطوع 50%.

في هذه الحالة
6+6/2=9 ساعات عند سطوع 100%.

الخطوة 6: حجم البطارية

يجب أن تخزن البطارية ما يكفي من الطاقة للاستخدام الليلي والنسخ الاحتياطي خلال الأيام الغائمة.

الصيغة: سعة البطارية (واط/ساعة) = استهلاك الطاقة×1.5

مثال على ذلك:
إذا كان الاستهلاك اليومي للطاقة 540 وات/ساعة:

540×1.5 × 1.5=810 وات/ساعة

حافظ على عمق التفريغ (DoD) عند 80% لإطالة عمر البطارية.

الخطوة 7: اختر حجم اللوحة الشمسية

يجب أن تولد الألواح الشمسية طاقة كافية لشحن البطارية يومياً. ضع في اعتبارك الإشعاع الشمسي للموقع.

مثال على ذلك:

• يولد اللوح الشمسي بقدرة 100 واط حوالي 0.55 كيلو واط/ساعة في اليوم في المناطق المشمسة (مثل نيجيريا).
• تولد اللوحة نفسها حوالي 0.35 كيلوواط/ساعة/اليوم في المناطق ذات الإشعاع الشمسي المنخفض (على سبيل المثال، قوانغتشو).

بالنسبة للمناطق التي تقل فيها أشعة الشمس، يلزم وجود ألواح شمسية أكبر حجماً.

الخاتمة

يتضمن تصميم نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية تحليل ظروف الموقع وحساب متطلبات الطاقة واختيار المكونات المناسبة. وعلى الرغم من أن هذا قد يبدو صعباً، إلا أن الشراكة مع مورد متمرس يضمن سلاسة العملية.

نحن متخصصون في توفير حلول الإضاءة الشمسية المتكاملة، بدءًا من التصميم وحتى التجميع. دعنا نبسّط العملية ونقدم لك نظامًا مصممًا خصيصًا لتلبية احتياجاتك!