كيفية حساب سعة البطارية والقدرة الكهربائية للألواح الشمسية لمشاريع إنارة الشوارع الاحترافية

في عالم المرافق العامة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية, لا يوجد شيء اسمه “مقاس واحد يناسب الجميع”. فالنظام المصمم للصحاري المشمسة في المملكة العربية السعودية سيفشل حتماً في الرطوبة الساحلية في جنوب شرق آسيا أو الشتاء القاسي في أوكرانيا.

بالنسبة لمهندسي البلديات وتجار الجملة ومديري المشاريع، فإن السؤالين الأكثر شيوعًا اللذين نتلقاهما في مصنعنا هما

1. ما الحجم الذي يجب أن تكون عليه البطارية لضمان بقاء الأضواء مضاءة خلال الأيام الممطرة؟
2. ما مقدار الطاقة الشمسية المطلوبة لشحن البطارية بالكامل؟

بصفتنا شركة صينية محترفة في مجال الإضاءة الشمسية تتمتع بخبرة تزيد عن 10 سنوات، قمنا بتطوير هذا الدليل النهائي لمساعدتك في حساب التكوين المثالي لمشروعك القادم في المناقصة أو البنية التحتية.

الجزء 1: حساب سعة البطارية (عامل الاستقلالية)

البطارية هي قلب النظام. وتحدد قدرتها “الاستقلالية” - عدد الأيام المتتالية الممطرة أو الغائمة التي يمكن أن يعمل فيها الضوء بدون ضوء الشمس. تحقق من المزيد من التفاصيل والحساب على الإنترنت.

الصيغة الاحترافية

لحساب معدل الأمبير/ساعة (Ah) للبطارية، استخدم المعادلة الهندسية التالية:$$C = \frac{P \times H \times D}{V \times DoD \times \eta}$$تعريفات المعلمات:

• P (الطاقة): إجمالي القوة الكهربائية لحمل LED (على سبيل المثال، 60 وات).
• ح (ساعات): إجمالي ساعات العمل في الليلة الواحدة (على سبيل المثال، 12 ساعة).
• د (أيام الحكم الذاتي): عدد أيام النسخ الاحتياطي المطلوبة (المعيار هو 3-5 أيام).
• V (الجهد): جهد النظام (عادةً ما يكون 12.8 فولت أو 25.6 فولت ل LiFePO4).
• DoD (عمق التفريغ): كمية البطارية التي يمكنك استخدامها بأمان. بالنسبة لبطارية LiFePO4 الاحترافية، نستخدم 80% (0.8).
• η (كفاءة النظام): الفقد من وحدة التحكم والأسلاك، عادةً 90% (0.9).

دراسة حالة عملية

تخيل مشروعاً بلدياً في كولومبيا تتطلب 60 واط LED للترشح لـ 12 ساعة ليلة مع 3 أيام من الحكم الذاتي.$$C=\frac{60W\times 12h\times 3days}{12.8V\times 0.8\times 0.9}$$C=12.8V×0.8×0.960W×12h×3days​$$C=\frac{2160}{9.216}\approx 234Ah$$ج=9.2162160=9.2162160≈234Ah

توصية المصنع: نقترح أن يكون بطارية LiFePO4 بسعة 240 أمبير/ساعة 12.8 فولت لتوفير هامش أمان وضمان طول العمر الافتراضي.

الجزء 2: تحديد حجم اللوح الشمسي (نسبة الشحن)

يجب أن تكون الألواح الشمسية (الوحدة الكهروضوئية) قوية بما يكفي لإعادة شحن الاستهلاك اليومي للطاقة بالإضافة إلى فائض حتى خلال أقصر أيام السنة.

معادلة التحجيم الكهروضوئية

لتحديد القوة الكهربائية المطلوبة (Wp)، استخدم هذه المعادلة:

طاقة الألواح الشمسية (W) = (P × H × 1.2) ÷ (T × η)

تعريفات المعلمات:

• ر (ساعات ذروة الشمس): متوسط الإشعاع الشمسي اليومي في موقع المشروع.
• 1.2: معامل لضمان توليد اللوحة لطاقة تزيد بمقدار 201 تيرابايت 3 تيرابايت عن التفريغ اليومي، مما يسمح باستعادة الطاقة.
• η (الكفاءة): الفواقد المجمعة من الغبار والحرارة وتحويل MPPT (عادةً ما تكون 0.75 - 0.85).

دراسة حالة عملية (تابع)

باستخدام نفس 12.8 فولت 240 أمبير/ساعة بطارية من مثالنا السابق، تقع في منطقة بها 5 ساعات ذروة الشمس 5 ساعات الذروة:

طاقة الألواح الشمسية = (60 × 12 × 1.2 × 1.2) ÷ (5 × 0.8) ≈ 216W

رؤية المصنع: بالنسبة للتصميم “الكل في واحد” أو التصميم “المتكامل”، من الصعب تركيب أكثر من 900 واط من الألواح. في هذا السيناريو، يوصي مهندسونا باستخدام مصباح الشارع الشمسي المنفصل تصميم أو كفاءة عالية ألواح أحادية الوجهين من النوع N-Type Bifacial لزيادة إنتاجية الطاقة إلى أقصى حد في مساحة أصغر.

الجزء 3: لماذا يعتبر التحجيم الاحترافي مهمًا بالنسبة لمشتري البلديات أو المشاريع

1. تجنب “فخ السعر المنخفض”

يعلن العديد من الموردين من فئة البيع بالتجزئة عن “مصابيح بقدرة 100 واط” ببطاريات صغيرة 20 أمبير في الساعة. هذه المنتجات محكوم عليها بالفشل في غضون أشهر. بالنسبة للشركات الهندسية، يؤدي ذلك إلى تكاليف صيانة ضخمة وتلف العلامة التجارية. يضمن النظام المحسوب علميًا 5-8 سنوات من العمر الافتراضي.

2. التكيف مع المناخات القاسية

• درجات الحرارة المرتفعة (الشرق الأوسط/إفريقيا): تحتاج البطاريات إلى عزل حراري متخصص وأنظمة إدارة البطاريات (BMS) ذات العتبة العالية.
• درجات الحرارة المنخفضة (أوكرانيا/شمال أوروبا): تتوقف بطاريات LiFePO4 عن الشحن عند 0 ℃. يوفر مصنعنا أغشية التدفئة الداخلية لضمان عمل النظام عند درجة حرارة -20 درجة مئوية تحت الصفر.
• شبكات غير مستقرة: بالنسبة للبنية التحتية الحيوية، نوصي بما يلي النظام الهجين AC/DC, والتي تتحول إلى طاقة الشبكة تلقائياً إذا انخفضت طاقة البطارية.

3. ملفات تعريف التعتيم الذكي

يمكنك تقليل حجم البطارية واللوحة المطلوبة بشكل كبير (وبالتالي السعر) باستخدام التعتيم الذكي.

• مثال على ذلك: سطوع 100% لأول 4 ساعات (الساعات النشطة)، ثم سطوع 30% للساعات الـ 8 المتبقية. وهذا يقلل من إجمالي استهلاك الطاقة بأكثر من 50%.

الجزء 4: جدول ملخص لتخطيط المشاريع

المتطلبات	30W LED (ريفي)	60W LED (قياسي)	120 واط LED (طريق سريع)
البطارية النموذجية	12.8 فولت 60 أمبير/ساعة	12.8 فولت 120 أمبير	25.6 فولت 150 أمبير/ساعة
اللوحة الكهروضوئية النموذجية	80 وات - 100 وات	150 واط - 180 واط	350 واط - 450 واط
الاستقلالية	3 أيام	3 أيام	3-5 أيام
أفضل تطبيق	القرى/المتنزهات	الطرق الحضرية	الطرق السريعة

الشراكة مع خبير تقني

إن حساب المواصفات الصحيحة لمشروع إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية هو توازن بين الفيزياء والجغرافيا والميزانية. في XYLIGHTINGLIGHTLED, فنحن لا نبيع الأجهزة فقط، بل نقدم حلولاً مصممة هندسيًا.

نحن نقدم محاكاة DIALux المجانية و حسابات قائمة المواد الفنية (فاتورة المواد) لجميع الاستفسارات البلدية والجملة على نطاق واسع.

هل أنت مستعد للحصول على عرض أسعار دقيق لمشروعك القادم؟

[اتصل بفريقنا الهندسي] اليوم للحصول على تكوين نظام مخصص وقائمة أسعار المصنع مباشرةً.

“هل يقع مشروعك في منطقة ذات درجة حرارة مرتفعة أو منطقة خطوط عرض مرتفعة؟ [انقر هنا للحصول على عرض فني مخصص]