وفي العديد من البلديات، تمثل مشاريع إنارة الشوارع ما يقرب من نصف إجمالي النفقات الكهربائية. وبصرف النظر عن فواتير الطاقة ، فإن صيانة واستبدال ضوء الشارع الهاليد المعدني يشكلان نفقات إضافية وتعطل حركة المرور. لا يعتمد ضوء الشارع LED مع الألواح الشمسية على الطاقة الكهربائية ، وكذلك يمكن أن يوفر ملايين الدولارات في تكاليف الصيانة والكهرباء.
على الرغم من إمكانيات أضواء الشوارع LED مع الألواح الشمسية ، على عكس البدائل التقليدية ، إلا أنها ليست شائعة بسبب أسعارها. ومع ذلك ، نظرا لأن العالم مهتم ببدائل أكثر اخضرارا ونظافة ، فإن ضوء الشارع LED الشمسي مع الألواح الشمسية سيستمر في الاستفادة من التقدم التكنولوجي بقدر ما يتعلق الأمر بمجال أشباه الموصلات لأن هذا هو ما يؤدي إلى عمليات التنفيذ الفعالة من حيث التكلفة.
بقدر ما تشتهر الشمس بإشعاعها حتى 1000 واط في المتر المربع ، يمكن لضوء الشارع LED مع الألواح الشمسية تحويل حوالي 30٪ فقط من الطاقة المشعة. لزيادة كفاءة ضوء الشارع ، هناك حاجة لتخزين الطاقة المحولة في البطارية ، ويمكن أن يؤدي استخدام وحدات التحكم في الشحن التقليدية إلى المزيد من خسائر التحويل. نظرا لأن الألواح الشمسية معروفة بكونها تقاطع p-n ، فلن تعمل مثل مصادر الطاقة المثالية.
ماكس بيك باور بوينت (MPPT)
بدلا من ذلك ، تحتوي الألواح الشمسية على نقطة تشغيل يتم إنتاج الطاقة في أقصى حد لها. أي حركة من نقطة التشغيل ستقلل من فعالية ضوء الشارع LED مع لوحة شمسية. لاستخراج جميع الطاقة التي يمكن أن توفرها الألواح الشمسية ، هناك حاجة إلى نقطة طاقة Max Peak. حقيقة أن ماكس بيك باور بوينت تعتمد على كمية الطاقة الشمسية ودرجة حرارة الألواح الشمسية ، يجب أن تتكيف ماكس بيك باور بوينت باستمرار مع زيادة تحويل الطاقة إلى أقصى حد.
بسبب خصائص الألواح الشمسية ، سيبقى التيار الذي تم تسليمه ثابتا. بمجرد مرور جهد التشغيل ، سيبدأ التيار في الانخفاض بشكل كبير. عند نقطة محددة ، تكون الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية دائما في أعلى مستوياتها. عندما يتم استخدام وحدة تحكم تقليدية لا تحتوي على Max Peak Power Point لشحن بطارية شمسية بجهد 24 فولت ، سيتم إجبار الجهد التشغيلي لضوء الشارع LED مع الألواح الشمسية على جهد البطارية الشمسية. وبالتالي ، فإن هذا الإعداد سينتج الطاقة ، والتي تبلغ حوالي 140 واط.
من ناحية أخرى ، عند نقطة الركبة ، تتيح Max Peak Power Point لضوء الشارع LED المزود بلوحة شمسية العمل بطريقة تساوي الطاقة التي يتم إنتاجها 215 واط. في هذه الحالة ، يزيد نظام Max Peak Power Point من كمية الطاقة التي يتم إنتاجها بحوالي 50٪.
استنادا إلى عوامل مثل كمية أشعة الشمس المشعة والتظليل الجزئي ودرجة الحرارة المحيطة ، يمكن أن يتغير موقع نقطة الركبة لضوء الشارع LED مع الألواح الشمسية. لذلك ، هناك حاجة إلى الاستقرار على نقطة طاقة Max Peak Power Point موثوقة يمكنها تحديث نفسها بانتظام حتى تعمل في نقاط مثالية مختلفة بشكل فعال. يمكن ل Max Peak Power Point استشعار الجهد بشكل فعال ، وكذلك لقياس التيار باستخدام عملية تصحيحية ؛ وبالتالي ، جعل ضوء الشارع LED مع لوحة شمسية لزيادة كفاءتها.
يستخدم Max Peak Power Point طوبولوجيا تحويل DC-DC بناء على الاختلافات في جهد التشغيل بين الألواح الشمسية والبطارية الشمسية. في ظروف الشحن العادية ، عندما يكون جهد الألواح الشمسية أكبر من جهد البطارية ، هناك حاجة لاستخدام طوبولوجيا باك لزيادة كفاءة ضوء الشارع LED مع لوحة شمسية. من ناحية أخرى ، عندما يكون جهد اللوحة أقل ، مع انخفاض التيار ، يمكن استخدام طوبولوجيا التعزيز لزيادة جهد الشحن. في كلتا الحالتين ، يتمثل عمل Max Peak Power Point في الحفاظ ، عند نقطة الذروة ، على التيار الذي يتم استخراجه من الألواح الشمسية.
أهمية البطارية الشمسية للألواح الشمسية
من أجل كفاءة ضوء الشارع LED مع لوحة شمسية للعمل بفعالية ، هناك حاجة إلى وحدة التحكم في الشحن للنظر في نوع البطارية الشمسية. تستخدم أنظمة إضاءة الشوارع LED إما بطاريات قلوية أو بطاريات الرصاص الحمضية نظرا لأنها تتمتع بنسب عالية من كثافة الطاقة إلى التكلفة. أيضا ، يمكنهم العمل بفعالية على نطاقات مختلفة من درجات الحرارة. لذلك ، هناك حاجة إلى المراقبة المستمرة للبطاريات أثناء شحنها لمنعها من الشحن الزائد ، مما قد يؤدي إلى انفجارات أو تسربات. وبالمثل ، يمكن تقليل السعة الإجمالية للبطارية بشكل كبير عن طريق شحنها بشكل ناقص على مدى فترات طويلة. القدرة الكامنة في أنظمة إضاءة الشوارع LED للتحكم بشكل صحيح في التيار الكهربائي للبطارية تزيد من فعالية أضواء الشوارع. ولهذا السبب ، توجد Del Illumination لتقديم مساعدتك في كيفية زيادة كفاءة أضواء الشوارع الخاصة بك.
