باعتباري موردًا لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بقدرة 80 وات، غالبًا ما يتم سؤالي عن سعة تخزين الطاقة للبطارية في أنظمة الإضاءة هذه. يعد فهم هذا الجانب أمرًا بالغ الأهمية لضمان قدرة مصابيح الشوارع الشمسية على العمل بكفاءة وتوفير إضاءة موثوقة طوال الليل، حتى في الأيام الملبدة بالغيوم. في منشور المدونة هذا، سأتعمق في العوامل التي تحدد سعة تخزين طاقة البطارية في مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بقدرة 80 وات، كما سأقدم بعض الأفكار لمساعدتك على اتخاذ قرارات مستنيرة.
العوامل المؤثرة على سعة تخزين طاقة البطارية
1. استهلاك الطاقة اليومي لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بقدرة 80 وات
الخطوة الأولى في تحديد سعة تخزين طاقة البطارية المناسبة هي حساب استهلاك الطاقة اليومي لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بقدرة 80 وات. الواط (W) هو وحدة الطاقة، والتي تقيس معدل استخدام الطاقة. يتم قياس الطاقة بالواط - ساعة (Wh)، ويتم حسابها بضرب الطاقة (بالواط) في الوقت (بالساعات).
إذا تم تصميم ضوء الشارع الشمسي بقدرة 80 واط ليعمل، على سبيل المثال، 8 ساعات في الليلة، فسيكون استهلاك الطاقة اليومي (80 واط \ مرات 8 ساعة = 640 واط ساعة). وهذا يعني أن البطارية يجب أن تكون قادرة على تخزين ما لا يقل عن 640 واط في الساعة من الطاقة لتشغيل الضوء للمدة المقصودة. ومع ذلك، نحتاج أيضًا إلى مراعاة أوجه القصور في عمليات الشحن والتفريغ.
2. إخراج اللوحة الشمسية وكفاءة الشحن
اللوحة الشمسية مسؤولة عن تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية لشحن البطارية. يعتمد إخراج الألواح الشمسية لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بقدرة 80 وات على عدة عوامل، بما في ذلك حجم اللوحة وكفاءة الخلايا الكهروضوئية وكمية ضوء الشمس التي تتلقاها.
في المتوسط، قد تتلقى اللوحة الشمسية حوالي 4 - 6 ساعات ذروة الشمس يوميًا، اعتمادًا على الموقع والوقت من العام. لنفترض أن اللوحة الشمسية في ضوء الشارع الشمسي بقدرة 80 وات لديها متوسط إنتاج يبلغ 80 وات وتستقبل 5 ساعات ذروة للشمس يوميًا. الطاقة اليومية التي تولدها الألواح الشمسية ستكون (80 واط \ مرات 5 ساعة = 400 واط ساعة).
ومع ذلك، فإن عملية الشحن ليست فعالة بنسبة 100%. هناك خسائر بسبب عوامل مثل المقاومة في الأسلاك، وكفاءة جهاز التحكم في الشحن، والمقاومة الداخلية للبطارية. قد تتراوح كفاءة الشحن النموذجية بين 80% و90%. لذا، إذا افترضنا أن كفاءة الشحن تبلغ 85%، فإن الكمية الفعلية من الطاقة التي يتم تخزينها في البطارية من الخرج اليومي للوح الشمسي هي (400 وات في الساعة\مرات 0.85 = 340 وات في الساعة).
3. متطلبات الحكم الذاتي
يشير الحكم الذاتي إلى عدد الأيام المتتالية التي يمكن أن يعمل فيها ضوء الشارع الشمسي بدون ضوء الشمس. وهذا اعتبار مهم، خاصة في المناطق ذات الأيام الغائمة المتكررة أو خلال أشهر الشتاء عندما تكون أشعة الشمس محدودة.
إذا أردنا أن تتمتع مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بقدرة 80 واط بالاستقلالية لمدة 3 أيام، فنحن بحاجة إلى مضاعفة استهلاك الطاقة اليومي بعدد أيام الاستقلالية. باستخدام مثالنا السابق لاستهلاك طاقة يومي قدره 640 وات في الساعة، ستحتاج البطارية إلى تخزين (640 وات في الساعة\مرات 3 = 1920 وات في الساعة) لضمان التشغيل المستمر لمدة 3 أيام دون ضوء الشمس.
أنواع البطاريات وخصائص تخزين الطاقة الخاصة بها
1. بطاريات الرصاص الحمضية
تعد بطاريات الرصاص الحمضية واحدة من أكثر أنواع البطاريات استخدامًا في مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية. فهي غير مكلفة نسبيًا ولها تاريخ طويل من الاستخدام في أنظمة الطاقة خارج الشبكة. هناك نوعان رئيسيان من بطاريات الرصاص الحمضية: بطاريات الرصاص الحمضية المغمورة (FLA) وبطاريات الرصاص الحمضية المختومة (SLA)، والتي تشمل بطاريات الرصاص الحمضية ذات الصمامات المنظمة (VRLA).
يتم عادةً تقدير سعة تخزين الطاقة لبطارية الرصاص الحمضية بالأمبير - ساعة (Ah) عند جهد محدد. على سبيل المثال، تتمتع بطارية الرصاص الحمضية بقدرة 12 فولت و100 أمبير في الساعة بقدرة تخزين طاقة تبلغ (12 فولت في الساعة 100 أمبير في الساعة = 1200 وات في الساعة). ومع ذلك، فإن بطاريات الرصاص الحمضية لها بعض القيود. لديهم عمق تفريغ منخفض نسبيًا (DOD)، عادة حوالي 50% - 60%. هذا يعني أنه إذا كان لدينا بطارية رصاص حمضية بقدرة 1200 وات في الساعة، فيمكننا فقط استخدام حوالي (1200 وات في الساعة \ مرة 0.5 = 600 وات في الساعة) من طاقتها بأمان دون تقليل عمرها الافتراضي بشكل كبير.
2. بطاريات الليثيوم – الأيونية
أصبحت بطاريات الليثيوم أيون شائعة بشكل متزايد في مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية نظرًا لكثافة الطاقة العالية وعمر الخدمة الطويل وعمق التفريغ العالي. يمكنهم عادةً تحقيق DOD بنسبة 80٪ - 90٪.
على سبيل المثال، تتمتع بطارية ليثيوم أيون بقدرة 12 فولت و50 أمبير في الساعة بقدرة تخزين طاقة تبلغ (12 فولت في الساعة 50 أمبير في الساعة = 600 وات في الساعة). مع DOD بنسبة 85%، يمكننا استخدام (600Wh\times0.85 = 510Wh) من طاقتها. يتم أيضًا شحن بطاريات الليثيوم أيون بكفاءة أكبر من بطاريات الرصاص الحمضية، مما يمكن أن يساعد في تقليل الحجم الإجمالي للوحة الشمسية المطلوبة.
حساب سعة تخزين طاقة البطارية المناسبة
بناءً على العوامل التي تمت مناقشتها أعلاه، دعونا نحسب سعة تخزين طاقة البطارية المناسبة لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بقدرة 80 وات.
نحن نعلم أن استهلاك الطاقة اليومي يبلغ 640 وات في الساعة، ونريد استقلالية لمدة 3 أيام. لذا فإن إجمالي الطاقة المطلوبة للاستقلالية هي (640Wh\times3 = 1920Wh).
إذا اخترنا بطارية الرصاص الحمضية مع DOD بنسبة 50%، فستحتاج البطارية إلى سعة تخزين طاقة اسمية تبلغ (1920Wh\div0.5 = 3840Wh). عند 12 فولت، سيتطلب ذلك بطارية بسعة (3840 وات في الساعة\div12V = 320 أمبير).
إذا اخترنا بطارية ليثيوم أيون مع DOD بنسبة 85%، فستحتاج البطارية إلى سعة تخزين طاقة اسمية تبلغ (1920Wh\div0.85\approx2259Wh). عند 12 فولت، سيتطلب ذلك بطارية بسعة (2259 وات في الساعة\div12V\حوالي 188 أمبير).
أهمية اختيار البطارية المناسبة
يعد اختيار البطارية المناسبة ذات سعة تخزين الطاقة المناسبة أمرًا ضروريًا للأداء والموثوقية على المدى الطويل لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بقدرة 80 وات. قد لا تتمكن البطارية ذات الحجم الصغير من تخزين طاقة كافية لتشغيل الضوء للمدة المطلوبة، خاصة خلال فترات انخفاض ضوء الشمس. يمكن أن يؤدي ذلك إلى إيقاف تشغيل الضوء قبل الأوان أو عدم تشغيله بكامل السطوع.
من ناحية أخرى، يمكن أن تكون البطارية كبيرة الحجم أكثر تكلفة وقد لا يتم استخدامها بالكامل، مما يؤدي إلى تكاليف غير ضرورية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤثر الحجم غير المناسب للبطارية أيضًا على دورات الشحن والتفريغ، مما قد يؤدي إلى تقصير عمر البطارية.
مجموعة منتجاتنا وحلولنا
كمورد لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية 80 واط، فإننا نقدم مجموعة متنوعة من خيارات البطاريات لتلبية احتياجات العملاء المختلفة. ملكناإنارة الشوارع بالطاقة الشمسية مع القطبيأتي مزودًا ببطارية تم اختيارها بعناية ويتم تحديد حجمها بناءً على العوامل التي ناقشناها أعلاه. لدينا أيضاإنارة الشوارع بالطاقة الشمسية 500 واطللتطبيقات التي تتطلب مستويات إضاءة أعلى، وأضواء الشوارع بالطاقة الشمسية 12 فولتللحصول على حلول أكثر إحكاما وفعالة من حيث التكلفة.
نحن ندرك أن كل مشروع فريد من نوعه، ونعمل بشكل وثيق مع عملائنا لتحديد سعة تخزين طاقة البطارية الأكثر ملاءمة لمتطلباتهم الخاصة. سواء كنت بحاجة إلى مصابيح إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية لمنطقة سكنية، أو مجمع تجاري، أو حديقة عامة، يمكننا أن نقدم لك حلاً مخصصًا.
خاتمة
في الختام، تعتمد سعة تخزين الطاقة للبطارية في ضوء الشارع الشمسي بقدرة 80 وات على عدة عوامل، بما في ذلك استهلاك الطاقة اليومي للضوء، ومخرجات اللوحة الشمسية، وكفاءة الشحن، ومتطلبات الاستقلالية. من خلال النظر بعناية في هذه العوامل واختيار النوع المناسب من البطارية، يمكننا التأكد من أن مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية تعمل بكفاءة وتوفر إضاءة موثوقة.
إذا كنت مهتمًا بمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بقدرة 80 وات أو لديك أي أسئلة حول سعة تخزين طاقة البطارية، فلا تتردد في الاتصال بنا للحصول على مزيد من المعلومات. نحن دائمًا على استعداد لمساعدتك في العثور على أفضل حل لاحتياجات الإضاءة الخاصة بك.
مراجع
- "دليل تصميم وتركيب أنظمة الطاقة الشمسية" بقلم بول جيبي
- "دليل تكنولوجيا البطارية" بقلم توماس بي ريدي وليندن ديفيد
