مرحبًا يا من هناك! كمورد لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بقدرة 80 وات، رأيت بنفسي كيف يمكن أن يكون لدرجة الحرارة تأثير كبير على أدائها. في هذه المدونة، سأشرح كيفية تأثير درجات الحرارة المختلفة على هذه الأضواء وما تحتاج إلى معرفته.
لنبدأ بالأساسيات. تعمل مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية عن طريق تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء من خلال الألواح الشمسية. يتم بعد ذلك تخزين هذه الكهرباء في بطارية واستخدامها لتشغيل مصابيح LED ليلاً. لكن درجة الحرارة يمكن أن تعبث بكل من هذه المكونات بطرق مختلفة.
درجات حرارة عالية
عندما يصبح الجو حارًا جدًا في الخارج، على سبيل المثال أعلى من 30 درجة مئوية (86 درجة فهرنهايت)، يمكن أن يشكل ذلك تحديًا حقيقيًا لأضواء الشوارع الشمسية بقدرة 80 وات. أولاً، تتلقى الألواح الشمسية ضربة قوية. تتكون الألواح الشمسية من الخلايا الكهروضوئية التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء. هذه الخلايا حساسة لدرجة الحرارة. مع ارتفاع درجة الحرارة، تنخفض كفاءة الألواح الشمسية. وهذا يعني أنها تنتج كمية أقل من الكهرباء لنفس الكمية من ضوء الشمس.
على سبيل المثال، تحتوي معظم الألواح الشمسية على معامل درجة حرارة يوضح مدى انخفاض كفاءتها مع كل ارتفاع درجة الحرارة. قد تكون القيمة النموذجية حوالي -0.5% لكل درجة مئوية. لذا، إذا ارتفعت درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية، فقد تنخفض كفاءة الألواح الشمسية بحوالي 5%. وهذا انخفاض كبير في كمية الكهرباء التي يمكن أن تولدها.
البطارية مكون آخر يعاني من درجات الحرارة المرتفعة. تستخدم معظم مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بقدرة 80 واط بطاريات الرصاص الحمضية أو بطاريات الليثيوم أيون. في درجات الحرارة العالية، تتسارع التفاعلات الكيميائية داخل البطارية. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تفريغ ذاتي أسرع، مما يعني أن البطارية تفقد شحنتها حتى في حالة عدم استخدامها. مع مرور الوقت، قد تؤدي درجات الحرارة المرتفعة أيضًا إلى تدهور البطارية بسرعة أكبر. يمكن أن تتآكل الأقطاب الكهربائية الموجودة داخل البطارية، ويمكن أن يجف المنحل بالكهرباء، مما يقلل من سعة البطارية وعمرها.
يمكن أيضًا أن تتأثر مصابيح LED نفسها. يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تسخين شرائح LED، مما قد يؤدي إلى ظاهرة تسمى التدلي الحراري. وهذا يعني أن خرج الضوء من مصابيح LED يتناقص مع ارتفاع درجة حرارتها. لذلك، قد لا يضيء ضوء الشارع الشمسي بقدرة 80 واط بنفس السطوع الذي ينبغي أن يكون عليه في ليلة صيف حارة.
درجات حرارة منخفضة
على الجانب الآخر، تشكل درجات الحرارة الباردة أيضًا مشكلات بالنسبة لأضواء الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية بقدرة 80 وات. عندما يكون الجو باردًا، على سبيل المثال أقل من 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت)، فإن الألواح الشمسية لا تولد الكثير من الكهرباء أيضًا. يمكن للبرد أن يجعل المواد شبه الموصلة في الخلايا الكهروضوئية أقل موصلية، مما يقلل من قدرتها على تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء.
تتأثر البطارية بشكل أكبر بدرجات الحرارة الباردة. في الطقس البارد، تتباطأ التفاعلات الكيميائية داخل البطارية. وهذا يعني أن البطارية لا يمكنها توفير أكبر قدر ممكن من الطاقة في درجات الحرارة العادية. تنخفض أيضًا سعة البطارية. على سبيل المثال، قد تكون بطارية الرصاص الحمضية قادرة فقط على توصيل حوالي 50% من سعتها المقدرة عند -20 درجة مئوية.
يمكن أن تواجه مصابيح LED أيضًا مشكلات في البرد. درجات الحرارة الباردة يمكن أن تجعل إخراج الضوء من مصابيح LED أقل استقرارًا. قد يتغير لون الضوء، وقد يومض الضوء أو لا يعمل بشكل صحيح.
كيفية التخفيف من تأثيرات درجات الحرارة
كمورد، أعلم أنه من المهم إيجاد حلول لهذه المشكلات المتعلقة بدرجات الحرارة. أحد الخيارات هو استخدام مكونات عالية الجودة مصممة لأداء جيد في نطاق واسع من درجات الحرارة. على سبيل المثال، تم تصميم بعض الألواح الشمسية خصيصًا بحيث تتمتع بمعامل درجة حرارة أقل، وبالتالي فهي أقل تأثرًا بالحرارة.
عندما يتعلق الأمر بالبطاريات،بطارية ليثيوم فوسفات الحديد المتكاملة لأضواء الشوارع بالطاقة الشمسيةهي خيار عظيم. تتمتع بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد بأداء أفضل في درجة الحرارة مقارنة ببطاريات الرصاص الحمضية. يمكن أن تعمل في نطاق درجات حرارة أوسع وتكون أقل عرضة للتفريغ الذاتي والتدهور في درجات الحرارة المرتفعة.
التثبيت السليم أمر بالغ الأهمية أيضا. تأكد من تركيب الألواح الشمسية بطريقة تسمح بالتهوية الجيدة. وهذا يساعد على إبقائها باردة في الطقس الحار. يجب تركيب البطارية في صندوق معزول بشكل جيد لحمايتها من درجات الحرارة القصوى.
اعتبارات أخرى
ليست درجات الحرارة القصوى فقط هي التي تهم. يمكن أن يكون لتقلبات درجات الحرارة اليومية تأثير أيضًا. على سبيل المثال، إذا كانت درجة الحرارة تختلف كثيرًا بين النهار والليل، فقد يسبب ذلك ضغطًا على المكونات. يمكن أن يؤدي تمدد المواد وانكماشها بسبب التغيرات في درجات الحرارة إلى حدوث أعطال ميكانيكية مع مرور الوقت.
تأتي بعض مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بقدرة 80 وات مزودة بأجهزة استشعار ووحدات تحكم مدمجة في درجة الحرارة. يمكن لهذه الأجهزة ضبط شحن وتفريغ البطارية بناءً على درجة الحرارة. على سبيل المثال، في درجات الحرارة المرتفعة، يمكن لوحدة التحكم تقليل تيار الشحن لمنع ارتفاع درجة حرارة البطارية.
نماذج مختلفة وأداء درجة الحرارة الخاصة بها
نقدم أيضًا نماذج أخرى من مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية والتي قد تكون أكثر ملاءمة لظروف درجات الحرارة المختلفة. النموذج إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية المتكاملة 90 واتلديه تصميم أكثر تقدمًا يمكنه التعامل مع التغيرات في درجات الحرارة بشكل أفضل. تحتوي على لوحة شمسية أكبر يمكنها تعويض انخفاض الكفاءة في درجات الحرارة المرتفعة.
ملكنا300W 400W 500W الكل في واحد ضوء الشارع الشمسي المتكاملتم تصميم السلسلة أيضًا لأداء جيد في مختلف المناخات. تستخدم هذه المصابيح مكونات عالية الجودة وأنظمة إدارة حرارية متقدمة لضمان أداء مستقر في الطقس الحار والبارد.
خاتمة
تلعب درجة الحرارة دورًا حاسمًا في أداء مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بقدرة 80 واط. سواء كان الجو حارًا أو باردًا، يمكن أن يكون لكل تطرف تأثير سلبي على الألواح الشمسية والبطارية ومصابيح LED. ولكن مع المكونات الصحيحة، والتركيب المناسب، والتكنولوجيا المتقدمة، يمكن تقليل هذه التأثيرات.
إذا كنت في سوق مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية وترغب في التأكد من أدائها الجيد في مناخك المحلي، فلا تتردد في التواصل معنا. نحن هنا لمساعدتك في اختيار النموذج الأفضل لاحتياجاتك وتقديم كل الدعم الذي تحتاجه. سواء كان ذلك لمنطقة سكنية صغيرة أو مشروع تجاري كبير، لدينا الحلول. اتصل بنا لبدء مفاوضات الشراء ودعنا نضيء مساحتك باستخدام مصابيح الشوارع الشمسية الموثوقة!
مراجع
- دافي، جون أ، وويليام أ. بيكمان. الهندسة الشمسية للعمليات الحرارية. جون وايلي وأولاده، 2013.
- لوكي وأنطونيو وستيفن هيجيدوس. دليل العلوم والهندسة الضوئية. جون وايلي وأولاده، 2011.
- جاين، سوريش سي. إضاءة LED: التكنولوجيا والتطبيقات والآفاق المستقبلية. الصحافة اتفاقية حقوق الطفل، 2014.
