اعمدة الانارة بالطاقة الشمسية – 7 مميزات

تلعب الإضاءة الحضرية دورًا أساسيًا في حياتنا اليومية من خلال ضمان سلامة ورؤية الأماكن العامة والشوارع والمتنزهات في الليل. ومع ذلك ، أدى ارتفاع استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل المرتبطة بأعمدة الإنارة التقليدية إلى ظهور بديل أكثر استدامة واقتصادية: اعمدة الانارة بالطاقة الشمسية. في هذه المقالة ، سوف نستكشف وسيلة لإنارة الشوارع بالطاقة الشمسية، وكيفية عملها ، وتأثيرها على البيئة والمجتمعات المحلية.

كيف تعمل اعمدة الانارة بالطاقة الشمسية؟

تعمل ألواح الطاقة الشمسية (Solar panels)، التي يتم تركيبها عادةً أعلى اعمدة انارة الشوارع والحدائق عبر خلايا ضوئية مصممة لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. عندما تصطدم أشعة الشمس بالخلايا الكهروضوئية ، يتم إطلاق الإلكترونات الموجودة في مادة أشباه الموصلات في الخلايا الشمسية. يخلق هذا التدفق للإلكترونات تيارًا مباشرًا (DC) يتم نقله إلى المكونات الأخرى للنظام.

العاكس

يتم ضمان تحويل الكهرباء المباشرة (DC) التي تنتجها الألواح الشمسية إلى كهرباء بديلة (AC) قابلة للاستخدام للإضاءة العمومية بواسطة العاكس. العاكس هو جهاز إلكتروني يحول التيار المباشر إلى تيار متردد، مما يسمح بتكييفه مع احتياجات الإضاءة.

الانارة الليلية

لضمان التشغيل المستمر للإضاءة أثناء الليل أو في حالة الظروف الجوية السيئة ، تم تجهيز أعمدة الإنارة الشمسية ببطاريات تخزين. تستخدم البطاريات لتخزين الكهرباء التي تنتجها الالواح الشمسية خلال النهار. يسمح هذا باستخدام هذه الطاقة المخزنة عندما لا تتمكن الألواح الشمسية من توليد ما يكفي من الكهرباء. البطاريات عادة ما تكون بطاريات قابلة لإعادة الشحن ، مثل بطاريات الليثيوم ، والتي توفر سعة تخزين جيدة وعمرًا طويلاً.

نظام التحكم

بواسطة نظام تحكم مدمج في أعمدة الإنارة بالطاقة الشمسية تضمن الاستخدام الفعال للطاقة المخزنة. يشتمل هذا النظام على كشافات الطاقة الشمسية (حساسات ضوئية) تكتشف مستوى الضوء المحيط. عندما يقل السطوع عن حد محدد مسبقًا (على سبيل المثال ، عند غروب الشمس) ، يقوم نظام التحكم بتنشيط الإضاءة. يسمح هذا لأعمدة الإنارة الشمسية بالتشغيل تلقائيًا عندما لا يكون الضوء الطبيعي كافياً.

مصابيح الليد

تستخدم اعمدة انارة مجهزة بمصابيح LED (بصمامات ثنائية الباعثة للضوء) لتوفير الإضاءة. تتميز مصابيح الانارة LED بكفاءة عالية في استخدام الطاقة وتوفر عمرًا أطول من المصابيح التقليدية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن ضبطها لضبط شدة الضوء حسب الحاجة ، مما يساعد على تحسين استخدام الطاقة الشمسية المخزنة.

مواصفات أعمدة الانارة بالطاقة الشمسية

قد تختلف مواصفات أعمدة الإنارة الشمسية حسب احتياجات المشروع المحددة والشركات المصنعة. ومع ذلك ، فيما يلي بعض المواصفات الشائعة التي يتوجب عليك دراستها قبل شراء اعمدة انارة مجهزة بالواح الطاقة الشمسية:

– القوة الكهربائية للوحة الشمسية: تقاس القوة الكهربائية للوحة الشمسية بالواط ذروة (Wp) وتمثل أقصى سعة لتوليد الطاقة الشمسية. يمكن أن تختلف من بضع عشرات من واط إلى عدة مئات من واط ، حسب حجم اللوحة ومتطلبات الإضاءة.

– سعة البطارية: تُقاس سعة البطارية عادةً بوحدات الأمبير ساعية (Ah) وتشير إلى مقدار الطاقة التي يمكن للبطارية تخزينها. يمكن أن تتمتع أعمدة الإنارة الشمسية بقدرات بطارية مختلفة اعتمادًا على مدة الضوء المطلوبة وشدة الضوء المطلوبة.

– شدة الضوء: يتم قياس شدة الضوء التي توفرها أعمدة الإنارة الشمسية بوحدة لومن (LM). يحدد هذا مقدار الضوء المنبعث من الإضاءة ويمكن أن يختلف اعتمادًا على التطبيق المحدد ، على سبيل المثال ، إنارة الشوارع أو المتنزهات أو مواقف السيارات.

– ارتفاع العمود: يعد ارتفاع عمود الضوء الشمسي عاملاً مهمًا في تحديد المساحة التي يغطيها الضوء. يمكن أن تختلف الأعمدة في الارتفاع ، حيث تتراوح من بضعة أمتار إلى عدة عشرات من الأمتار ، حسب متطلبات الإضاءة والتصميم الحضري.

– مادة العامود: يمكن تصنيع أعمدة الإنارة الشمسية من مواد مختلفة مثل الفولاذ المجلفن أو الألومنيوم أو المركب. تحدد المادة المختارة المتانة ومقاومة الطقس وجماليات المكان.

– الاكتفاء الذاتي من الطاقة: يشير الاكتفاء الذاتي من الطاقة لأعمدة الإنارة الشمسية إلى طول الوقت الذي يمكن أن تعمل فيه الإضاءة بدون مدخلات طاقة شمسية إضافية. يعتمد ذلك على سعة البطارية واستهلاك الطاقة لإضاءة LED وكفاءة النظام.

مكونات اعمدة الإنارة بالطاقة الشمسية

بفضل المكونات الرئيسية التالية، تكون أعمدة الإنارة الشمسية قادرة على التقاط الطاقة الشمسية وتخزينها في بطاريات واستخدامها لإنارة الأماكن العمومية، مما يوفر إضاءة مكتفية ذاتيًا وطويلة الأمد.

LED light

تتوفر على مصباح LED بقدرة مختلفة ، تتراوح من 4 واط إلى 100 واط، لتلبية متطلبات الإضاءة المختلفة. إنها توفر فعالية إنارة تتراوح من 80 إلى 140 لومن لكل وات، بمتوسط ​​فعالية 100 لومن لكل وات. بالمقارنة مع لمبات الهالوجين التقليدية ، فإن هذه اللمبات أكثر كفاءة ، حيث توفر 7 أضعاف الضوء لكل واط.

اللوح الشمسي

يتم تثبيت لواح شمسي فوق هيكل الاعمدة وهي متوفرة في نوعين: أحادي البلورية و متعدد البلورات. هم مسؤولون عن التقاط الطاقة الشمسية وتحويلها إلى كهرباء. لا يوجد فرق كبير بين الألواح الشمسية في المساحة أو الإنتاجية بين الأنواع الأحادية والبولي.

وحدة تحكم

تتكون وحدات التحكم التي تلعب دورًا حيويًا في شحن البطاريات والتحكم في تشغيل نظام الإضاءة. إنها تسمح ببرمجة تشغيل وإيقاف الأضواء وفقًا لشروق الشمس وغروبها، فضلاً عن إدارة شدة الضوء.

البطارية

تعتبر البطارية مكون أساسي ومكلف لأعمدة الإنارة الشمسية. تستخدم الأنظمة التقليدية بطاريات شمسية ذات دورة عميقة، بينما تعتمد الأنظمة الحديثة على بطاريات الليثيوم المدمجة في وحدة الإضاءة نفسها. تم تصميم حجم البطاريات لتوفير سعة تخزين طاقة كهربائية كافية لمدة 10 ساعات على الأقل من الإضاءة.

7 سبعة مميزات اعمدة الانارة بالطاقة الشمسية

1. يساهم الاعتماد على أعمدة الإنارة الشمسية في الانتقال إلى مجال كهرباء أكثر استدامة.
2. توفير إضاءة مستقلة باستخدام الطاقة الشمسية في جميع الظروف.
3. يعمل بدون الحصول على التيار الكهربائي من الشبكة التقليدية.
4. لا تحتاج تكاليف كبيرة من حيث فواتير الكهرباء وتركيب البنية التحتية باستخدام مصدر طاقة متجددة.
5. تقدم أعمدة الإنارة الشمسية حلاً موفرًا للطاقة في مجال الإضاءة الخارجية.
6. تساعد في الحفاظ على البيئة عن طريق الحد من الانبعاثات الكربوني وتلوث الهواء.
7. سهولة التركيب والصيانة لأنها لا تتطلب أعمالًا كهربائية مكثفة.

عيوب أعمدة الإنارة الشمسية

1. صعوبة الوصول إلى الألواح الشمسية لتنظيفها وتحسين كفاءتها وعمرها.
2. تكاليف صيانة عالية على المدى الطويل.
3. عمر بطارية قصير وقد يلزم تغييرها عند تلفها.
4. إمكانية سرقة أو تخريب مكونات الطاقة الشمسية بسبب سهولة تفكيكها.
5. قيود التركيب في المناطق ذات المباني الشاهقة والأبراج التي تمنع وصول الشمس.

تكلفة اعمدة الانارة بالطاقة الشمسية

يمكن أن تختلف تكلفة أعمدة الإنارة الشمسية اعتمادًا على عدة عوامل ، مثل حجم النظام وجودة المكونات وسعة الإضاءة والميزات الإضافية. بشكل عام ، أعمدة الإنارة لها تكلفة أولية أعلى من أنظمة الإضاءة التقليدية بسبب الالواح التي تعمل بالطاقة الشمسية والبطاريات وأجهزة التحكم المطلوبة. ومع ذلك ، من المهم مراعاة المدخرات طويلة الأجل ، حيث أنه هناك أنواع لا تتطلب الاتصال بشبكة الطاقة ولها تكاليف تشغيل أقل. يمكن أن تساعد وفورات الطاقة والفوائد البيئية المرتبطة بها أيضًا في تعويض التكلفة الأولية. يوصى بطلب عروض الأسعار ومقارنة الخيارات المتاحة للعثور على نظام يلبي احتياجات معينة مع احترام الميزانية المتاحة.

تركيب أعمدة الإنارة بالطاقه الشمسيه

هذه بعض العوامل التي من المهم مراعاتها عند تركيب أعمدة الإنارة الشمسية لضمان الأداء الأمثل وكفاءة الطاقة. يوصى اعتماد كهربائيين مؤهلين لضمان تثبيت آمن ومتوافق. يتضمن تركيب أعمدة الانارة الشمسية الخطوات التالية:

1. اختيار ارتفاع وتوزيع أعمدة الإنارة الشمسية حسب احتياجات الإضاءة وتكوين الموقع.
2. تحديد الطاقة القصوى لمصابيح LED حسب شدة الضوء المرغوبة والمنطقة المراد إضاءتها.
3. تقييم عرض الطريق أو المنطقة المراد إنارتها لتحديد نطاق واتجاه الضوء الكاشف.
4. تحديد شدة الضوء المطلوبة لتلبية متطلبات الإضاءة المحددة ، اعتمادًا على المساحة.
5. حساب سعة الإضاءة المطلوبة باللومن لضمان الإضاءة المناسبة للموقع.
6. معرفة قوة مشعات LED بالواط لاختيار المصابيح المناسبة والموفرة للطاقة.
7. حساب سعة الألواح الشمسية حسب الطاقة المطلوبة وضوء الشمس المتاح ومدة الإضاءة المرغوبة لضمان التشغيل الأمثل للنظام.

إنجازات

• في السعودية
  بدأت بلدية منطقة جازان ، السعودية ، بتركيب أعمدة إنارة شمسية في عدة حدائق بالمنطقة، ضمن مشروع لاستبدال أعمدة الإنارة التقليدية بالاعمدة التي تعمل بالطاقة الشمسية. تساعد هذه المبادرة في تعزيز الطاقة النظيفة وتحقيق أهداف رؤية المملكة العربية 2030. يساعد تطبيق هذه الأنظمة الشمسيه على خلق طاقة مستدامة اثناء تجربة ودراسة فوائد هذه التقنية لتحسين عمليات التشغيل والصيانة في البلدية.

• في المغرب
  نظمت الوزارة ورشة عمل تهدف إلى عرض وتبادل الخبرات حول إدارة الطاقة المتجددة. لا يوفر هذا النظام الطاقة فحسب ، بل يقلل أيضًا من النفقات المتعلقة بالإضاءة العامة ، والتي تؤثر بشكل كبير على ميزانية مجموعات الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، تم وضع نظام لرصد ومراقبة نفقات استهلاك الطاقة في أربع هيئات محلية. أخيرًا ، تم وضع البرنامج الوطني للإضاءة العامة للفترة 2020-2040 من قبل وزارة الداخلية ، بهدف تحسين أداء الطاقة من خلال تقليل استهلاك الكهرباء لشبكة الإنارة العامة بنسبة 40٪ على الأقل في السنوات العشر الأولى. و 60٪ على المدى الطويل.

خاتمة

توفر اعمدة الانارة بالطاقة الشمسية حلاً متينًا واقتصاديًا وصديقًا للبيئة لإضاءة الشوارع. إن استخدامها المتزايد هو شهادة على فعاليتها وأهميتها في عالم يواجه تحديات تغير المناخ والبحث عن مصادر الطاقة المتجددة. من خلال الاستثمار في أعمدة إنارة تعمل بالطاقة الشمسية، يمكن للبلديات والشركات والمجتمعات المساعدة في خلق مستقبل أكثر استدامة ومستنيرًا للجميع.