تحسين سعة بطارية إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية: دليل حسابي شامل
أصبحت مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية ذات شعبية متزايدة كحل مستدام وفعال من حيث التكلفة للإضاءة الخارجية. يتم تشغيل هذه المصابيح بواسطة الألواح الشمسية، التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء. البطارية هي أحد المكونات الحاسمة لنظام إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية، حيث تقوم بتخزين الطاقة المولدة من الألواح الشمسية لاستخدامها أثناء الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم. يعد تحسين سعة البطارية أمرًا ضروريًا لضمان عمل مصابيح الشوارع بكفاءة وموثوقية.
لحساب سعة البطارية المطلوبة لإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية، يجب أخذ عدة عوامل في الاعتبار. العامل الأول هو استهلاك الطاقة للضوء نفسه. يمكن تحديد ذلك عن طريق ضرب تصنيف طاقة الضوء بعدد الساعات التي سيعمل فيها كل ليلة. على سبيل المثال، إذا كان معدل طاقة مصباح الشارع 30 واط وسيعمل لمدة 10 ساعات كل ليلة، فسيكون استهلاك الطاقة 300 واط/ساعة (30 واط × 10 ساعات).العامل التالي الذي يجب مراعاته هو استقلالية النظام. تشير الاستقلالية إلى عدد الأيام التي يمكن أن يعمل فيها ضوء الشارع دون تلقي أي طاقة شمسية. وهذا أمر مهم لأنه قد تكون هناك أيام لا تتمكن فيها الألواح الشمسية من توليد طاقة كافية بسبب الظروف الجوية. يضمن الاستقلال الذاتي العالي أن تستمر مصابيح الشوارع في العمل حتى خلال فترات طويلة من انخفاض ضوء الشمس.لحساب سعة البطارية المطلوبة لاستقلالية معينة، يجب ضرب استهلاك الطاقة بعدد أيام الاستقلالية. باستخدام المثال السابق، إذا كان الاستقلال المطلوب هو ثلاثة أيام، فستحتاج سعة البطارية إلى 900 واط/ساعة (300 واط/ساعة × 3 أيام).ومع ذلك، من المهم ملاحظة أنه لا ينبغي تفريغ البطارية بالكامل لتعظيم عمرها الافتراضي. تتمتع معظم البطاريات المستخدمة في مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بعمق تفريغ موصى به (DoD)، وهي النسبة المئوية من سعة البطارية التي يمكن استخدامها دون التسبب في أي ضرر. يوصى عمومًا بإبقاء نسبة DoD بين 20% و80% لضمان طول عمر البطارية.مع أخذ DoD الموصى به في الاعتبار، يجب تعديل سعة البطارية وفقًا لذلك. على سبيل المثال، إذا كانت نسبة DoD الموصى بها هي 50%، فإن سعة البطارية المطلوبة لاستقلالية لمدة ثلاثة أيام ستكون 1800 واط/ساعة (900 واط/ساعة / 0.5).هناك عامل آخر يجب مراعاته وهو كفاءة البطارية. تشير الكفاءة إلى كمية الطاقة التي يمكن تخزينها واسترجاعها من البطارية. من المهم اختيار بطارية ذات كفاءة عالية لتقليل فقدان الطاقة. يمكن التعبير عن الكفاءة كنسبة مئوية، حيث تشير النسب المئوية الأعلى إلى أداء أفضل.لحساب سعة البطارية الفعلية المطلوبة، يجب تقسيم سعة البطارية المحسوبة مسبقًا على كفاءة البطارية. على سبيل المثال، إذا كانت كفاءة البطارية 90%، فإن سعة البطارية الفعلية المطلوبة لاستقلالية لمدة ثلاثة أيام ستكون 2000 واط/ساعة (1800 واط/ساعة / 0.9).في الختام، يعد تحسين سعة البطارية لأضواء الشوارع بالطاقة الشمسية أمرًا ضروريًا. حاسمة لضمان تشغيلها بكفاءة وموثوقية. يجب أن تؤخذ عوامل مثل استهلاك الطاقة والاستقلالية وعمق التفريغ وكفاءة البطارية في الاعتبار عند حساب سعة البطارية. من خلال اتباع دليل حسابي شامل، يمكن تصميم أنظمة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية لتلبية المتطلبات المحددة لكل تركيب، مما يزيد من أدائها وطول عمرها.
