من المعروف أن مصابيح الطاقة الشمسية تحتاج إلى الطاقة الشمسية لتشغيلها؛ إلا أن سؤال ما إذا كانت تتطلب ضوء الشمس الكامل أم ضوء النهار فقط هو سؤال يطرحه مستهلكو الطاقة الشمسية المحتملون. إن فهم مبدأ عمل مصابيح الطاقة الشمسية يُتيح فهمًا شاملًا لكيفية عملها بدقة. تستمد الألواح الشمسية طاقتها الكهربائية من الفوتونات المنبعثة من ضوء النهار، وليس من الشمس نفسها.
هل تحتاج المصابيح الشمسية دائماً إلى ضوء الشمس المباشر لتعمل؟
توفر أشعة الشمس المباشرة أفضل الظروف لأداء مصابيح الطاقة الشمسية. يُفضل دائمًا تركيبها في مكان تتعرض فيه الألواح لأشعة الشمس المباشرة طوال اليوم، كما يُفضل اختيار منطقة خالية من الظل.
هل تعمل المصابيح الشمسية في الأيام التي لا تشرق فيها الشمس؟ وكيف؟
يؤثر الطقس الغائم بشكل ملحوظ على شحن مصابيح الطاقة الشمسية، إذ لا تسمح الغيوم بمرور كمية كافية من ضوء الشمس. ونتيجة لذلك، يقل عمر الإضاءة ليلاً في الأيام الملبدة بالغيوم. مع ذلك، لا تُعدّ الأيام الممطرة والغيوم مظلمة تماماً، لأن الغيوم لا تحجب ضوء الشمس كلياً. قد تختلف كمية الإشعاع الشمسي تبعاً لكثافة الغيوم، وقد ينخفض توليد الطاقة بشكل ملحوظ في الأيام غير المشمسة. ومع ذلك، تستمر الألواح الشمسية في العمل حتى في الأيام الغائمة، وهي قادرة على توليد الكهرباء باستخدام ضوء الشمس المتاح.
من المعروف أن الألواح الشمسية تعمل عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة محيطها. وتميل كفاءة هذه الألواح إلى الانخفاض مع ارتفاع درجة الحرارة بسبب عامل خفض القدرة الحرارية؛ لذا، قد يتأثر أداء الألواح قليلاً خلال فصل الصيف. ويكون الطقس غائماً في الغالب خلال فصل الشتاء أيضاً، وعلى عكس الاعتقاد الشائع، فإن الألواح الشمسية تُقدم أفضل أداء لها خلال فصل الشتاء حيث تكون درجة حرارة الألواح أقرب ما يكون إلى درجة الحرارة المثلى.
تعتمد كفاءة توليد الطاقة للألواح الشمسية على نوعها. يبدو أن الألواح أحادية البلورة تعمل بشكل أفضل في الأيام الغائمة والشتوية، ويمكن لوحدات التحكم بالشحن بتقنية MPPT أن تنتج ضعف الطاقة تقريبًا التي تنتجها وحدات التحكم بتقنية PWM في الأيام الغائمة. تعمل مصابيح الشوارع الشمسية الحديثة ببطاريات ليثيوم أيون أو فوسفات حديد الليثيوم (LiFePO4) بجهد 3.7 أو 3.2 فولت، وكلاهما يشحن بسرعة أكبر، ولا تحتاج الألواح إلى توليد تيار عالٍ لشحن البطاريات. تستمر البطاريات في الشحن خلال الأيام غير المشمسة، وإن كان بمعدل أبطأ. كما يُسهم استخدام مصابيح LED عالية الإضاءة في تحسين الإضاءة خلال ليالي موسم الأمطار. في حال كانت الألواح والبطاريات المستخدمة رديئة الجودة، فقد يتأثر أداء المصابيح الشمسية سلبًا في الأيام الغائمة.
هل تعمل المصابيح الشمسية في الظروف الجوية القاسية؟
صُممت مصابيح الطاقة الشمسية للعمل في جميع الظروف الجوية، سواءً في الشتاء أو الصيف أو في المطر أو الثلج أو الغيوم. ويُلاحظ أن أداءها يكون في أفضل حالاته خلال فصل الشتاء نظرًا لعامل خفض الطاقة المذكور سابقًا. تتمتع هذه المصابيح بمقاومة للماء بمعيار IP65 لتحمل الثلوج والأمطار العادية. مع ذلك، قد تتعرض للتلف في حال هبوب رياح قوية أو تساقط ثلوج كثيفة.
من الضروري تجنب الظلال ووضع الألواح الشمسية في مواقع استراتيجية لضمان أداء مصابيح الإضاءة الشمسية بكفاءة عالية حتى في الأيام ذات الإضاءة الشمسية غير المثالية. يمكن لمصباح شمسي مشحون بالكامل أن يعمل لمدة تصل إلى 15 ساعة، وتتميز مصابيح الشوارع الشمسية المزودة بمستشعر حركة وخاصية التعتيم بكفاءة عالية في استهلاك الطاقة، مما يسمح لها بالاستمرار في الإضاءة حتى في الأيام الغائمة. تتمتع معظم مصابيح الشوارع الشمسية المستخدمة اليوم بقدرة ممتازة على توفير الطاقة، مما يُمكّنها من العمل لمدة ليلتين إلى ثلاث ليالٍ على الأقل.
من المتوقع أن تعمل مصابيح الشوارع الشمسية على مدار العام، خاصةً إذا تم تركيبها في الأماكن العامة كالشوارع والطرق السريعة ومحيط المباني والحدائق وغيرها. وبينما تُستخدم في المناطق السكنية أو أي مساحات خاصة لضمان أمن وسلامة السكان، فإن استخدامها على الطرق العامة يُساعد السائقين على رؤية العوائق على جانب الطريق والمركبات الأخرى والمشاة. كما تُسهم مصابيح الشوارع الشمسية في ضمان سير الأنشطة التجارية بسلاسة ليلاً.
تأتي مصابيح الشوارع الشمسية المتكاملة مع خيارات لتوفير الطاقة، مثل مستشعرات الحركة وخاصية التعتيم المؤقت. وتتميز مصابيح الشوارع الشمسية المصممة لتوفير إضاءة ليلية متواصلة عادةً بمصابيح LED وألواح شمسية ذات قدرة كهربائية عالية. كما تتميز البطاريات المستخدمة في هذه المصابيح بسعة تخزين طاقة أكبر وإمكانية شحن أسرع، مما يُمكّن المصابيح من مواصلة العمل حتى في الأيام الضبابية أو الغائمة.
كما هو موضح في الصورة، فإن شركة زينيث للإضاءة هي شركة مصنعة محترفة لجميع أنواع مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية، إذا كان لديك أي استفسار أو مشروع، فلا تتردد في التواصل معنا. تواصل معنا.
تاريخ النشر: 16 مايو 2023