تصميم إنارة الشوارع:
أضواء الإنارة المستخدمة في الشوارع والطرق السريعة تحتاج إلى مصادر طاقة دائمة للبقاء مضاءة طوال الليل. تكلفة إنتاج الطاقة ونقلها وتحويلها وتوزيعها على طول طريق سريع طويلة تكون مرتفعة جدًا. ولذلك فإن استخدام الطاقات المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لتوفير الطاقة اللازمة لإنارة الشوارع يعد بديلاً فعالاً من حيث التكلفة.
لنفترض أنه تم تركيب 2000 عمود إنارة لإضاءة الشوارع على طريق سريع بطول 100 كيلومتر. بسبب المسافة الطويلة، سيكون لمصابيح الشوارع تكلفة توصيل كابلات عالية. المحولات التي يتم تركيبها بهذه الطريقة، بالإضافة إلى التكلفة العالية، ستؤدي أيضًا إلى خسائر في تحويل الجهد. لذلك، إذا تم إنتاج الطاقة واستهلاكها بطريقة متفرقة، فيمكن أن يحقق ذلك كفاءة أكبر وتكلفة أقل للمشروع بأكمله.
يتكون النظام الشمسي لإنارة الشوارع من 4 مكونات رئيسية. اللوحة الشمسية هي المسؤولة عن توليد الطاقة خلال النهار. جهاز التحكم بالشحن الشمسي الذي يقوم بتخزين الطاقة التي تنتجها الألواح الموجودة في البطارية. البطارية مسؤولة عن تخزين الطاقة للاستخدام الليلي. إذا كانت معدات إنارة الشوارع تعمل بالتيار المتردد، فإننا نحتاج إلى عاكس لتحويل الطاقة.
ابق معنا لتتعلم كيفية تصميم نظام شمسي لإنارة الشوارع.
الخطوة الأولى : تصميم إنارة الطرق والشوارع
قبل اتخاذ القرار بشأن النظام الشمسي، يجب تحديد إنارة الشوارع. بعد الانتهاء من التصميم وتحديد معدات إنارة الشوارع، قم بحساب استهلاك الطاقة للإنارة العلوية.
لاحظ أن استهلاك الطاقة يشير فقط إلى كمية الطاقة التي يستهلكها المصباح لإنتاج الضوء. أعلى قوة لا تعني بالضرورة المزيد من الضوء. بدلًا من ذلك، الضوء هو وحدة قياس الضوء، وكلما زاد الضوء، زاد إنتاج الضوء. على سبيل المثال، تحتاج إلى 2000 شمعة للإضاءة الداخلية. لهذا الغرض، يمكنك استخدام مصابيح LED بقدرة 6 وات أو مصابيح فلورسنت بقدرة 15 وات. ينتج كلا المصباحين ضوءًا متساويًا، لكن استهلاك الطاقة لمصابيح LED يبلغ تقريبًا ثلث مصابيح الفلورسنت.
توان مصرفی بیشتر همیشه معادل تولید انرژی بیشتر نیست.
يمكنك أيضًا استخدام مصابيح ذات كفاءة عالية واستهلاك أقل للطاقة في تصميم إضاءة الممر لتقليل تكاليف إنتاج الطاقة وتخزينها. في هذه المقالة، نفترض أننا نريد استخدام قاعدة إنارة للشارع بقدرة 200 وات.
الخطوة الثانية: تصميم الألواح الشمسية لإنارة الشوارع
يجب أن تولد الألواح الشمسية كل الطاقة المطلوبة التي تستخدمها مصابيح الشوارع ليلاً وتخزينها في البطارية أثناء النهار. لهذا السبب، نقوم أولاً بحساب إجمالي استهلاك الطاقة للمصباح في الليل. يستهلك الضوء 200 واط من الطاقة في الساعة، وبافتراض تركه مضاءً لمدة 10 ساعات في الليلة، فإنه يستهلك 2000 واط في الساعة أو 2 كيلو واط في الساعة من الطاقة يوميًا.
في المتوسط، في إيران، كل لوح شمسي لديه 5 ساعات من الإنتاج المفيد خلال اليوم. وطبعا هذا المقدار حوالي 4 ساعات في المحافظات الشمالية وحوالي 6 ساعات في المحافظات. لذلك، لتوفير 2 كيلووات ساعة من الطاقة يوميًا، يكفي تقسيم 2000 على 5. لذلك نحن بحاجة إلى ما لا يقل عن 400 واط من الألواح الشمسية في هذا المشروع.
مع الأخذ في الاعتبار فقدان الغبار والحرارة والأومية وما إلى ذلك، فمن الأفضل النظر في الألواح الشمسية بنسبة تصل إلى 30٪ أكثر. يعني استخدام لوحة 520 واط في هذا المشروع.
كما ترون في الصورة أعلاه، فإن جهد الدائرة المفتوحة لهذه اللوحة يبلغ حوالي 49 فولت وتيار الدائرة القصيرة حوالي 14 أمبير. مع الأخذ في الاعتبار هذين المعيارين، قمنا بتصميم معدات أخرى للنظام الشمسي لإضاءة الشوارع.
الخطوة الثالثة: تصميم البطاريات الخاصة بإنارة الشوارع
لحساب البطارية، علينا تقسيم الاستهلاك اليومي لأضواء الشوارع على سعة البطارية. وكان الاستهلاك اليومي لإضاءة الشوارع في هذا المثال 2 كيلووات/ساعة. ونفترض أيضًا أننا نريد استخدام بطاريات 12 فولت و100 أمبير في الساعة الشائعة جدًا في إيران. وتبلغ قدرة هذه البطاريات 1200 وات ساعة. وطبعا في التصميم لا نسمح للبطارية أن تكون فارغة لأن عمرها الافتراضي سينخفض.
ولذلك فإننا نعتبر 80% فقط من سعتها، أي أن قدرة كل بطارية لتوفير الطاقة لإضاءة الطريق هي 960 وات ساعة. وبقسمة 2000 وات/ساعة على 1080 وات/ساعة ثم ترتيبها نجد أننا في هذا المثال نحتاج إلى بطاريتين 12 فولت سعة 100 أمبير/ساعة.
وبالنظر إلى جهد الألواح البالغ 49 فولت، فمن الأفضل تقليل فرق الجهد بين اللوحة والبطاريات. لهذا الغرض، نقوم بتوصيل بطاريتين على التوالي مع بعضهما البعض.
آرایش سری باتری ها
الخطوة الرابعة: تصميم جهاز التحكم بالشحن والعاكس
وحدة التحكم في الشحن عبارة عن محول DC إلى DC بهدف زيادة كفاءة الطاقة. يقوم هذا الجهاز بضبط جهد الخرج حسب الجهد المطلوب للبطارية. عند تصميم جهاز التحكم بالشحن، يجب علينا معرفة تيار الإدخال والإخراج المسموح به واختيار المنتج المناسب. تيار الإدخال لوحدة التحكم في الشحن هو نفس تيار اللوحة، أي 14 أمبير. تيار الخرج يساوي قوة اللوحة مقسومة على جهد البطاريات. أي أنه علينا قسمة 520 على 24، أي 21 أمبير.
إذا كانت إنارة الشوارع DC أو تيار مباشر فلا نحتاج إلى إنفرتر والتكلفة صفر. ولكن إذا استخدمنا مصابيح الشوارع ذات التيار المتردد، فيجب علينا وضع 50٪ أكثر من قوة العاكس. هذا يعني أننا يجب أن نفكر في عاكس بقوة 300 واط.
شكرا لكونك معنا حتى نهاية المقال. يرجى التواصل مع خبراء شركة تيسان للإضاءة للحصول على الاستشارة المجانية وتسجيل الطلب والاستعلام عن سعر المنتج والاستفادة من الخدمات المميزة.
خبير تقني:09127298799
خبير المبيعات: 09013331522
شرکت:4-02156692373
