أضواء الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية: ما يجب أن يعرفه المشترون الأمريكيون قبل الطلب

لماذا تصبح بعض مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية مظلمة قبل انتهاء فترة الاسترداد؟

في مقاطعة بجنوب الولايات المتحدة، 45 وحدة ضوء الشارع بالطاقة الشمسية بدا المشروع على طول طريق الوصول ثابتًا على الورق: تركيبات LED فعالة، وألواح أحادية البلورية، وفترة ضمان بدت سخية. وبعد ثمانية عشر شهرًا، استبدلت أطقم الصيانة ثلث مجموعات البطاريات ونظفت الألواح شديدة الزجاج التي لم تسترد إنتاجها الأصلي أبدًا. وكانت ورقة المواصفات دقيقة من الناحية الفنية، لكنها لم تعكس كيفية تفاعل الحرارة والرطوبة والتظليل الجزئي مع نظام الإضاءة الشمسية مع مرور الوقت.

من الأفضل التعامل مع مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية على أنها ثلاثة أنظمة فرعية مقترنة: اللوحة الكهروضوئية والبطارية ووحدة الإنارة LED. عندما لا تتطابق هذه المكونات مع مناخ الموقع، وهندسة التركيب، وجدول التشغيل، يمكن للتركيبة التي يتم بيعها عند ذروة القوة الكهربائية أن توفر فقط نصف الضوء المقدر لها بحلول نهاية الليل.

القرار الأول: مصابيح الشوارع الشمسية المتكاملة أو المنفصلة

يبدأ كل مشروع قابل للتطبيق بنفس السؤال: هل يجب وضع اللوحة والبطارية ووحدة الإنارة في وحدة واحدة، أم يجب فصل اللوحة والبطارية عن رأس الضوء؟ يعمل كلا البنيتين، لكنهما يحلان مشكلات التثبيت المختلفة.

تركيبات الكل في واحد تحافظ على سهولة التثبيت

تجمع التركيبات المدمجة بين اللوحة والبطارية ووحدة التحكم وبصريات LED في مبيت واحد. يتم ربطها مباشرة بعمود أو دعامة، مما يقلل من الأسلاك ويسرع عملية التثبيت. وهذا يجعلها مناسبة بشكل طبيعي للأقسام الفرعية والحدائق ومواقف السيارات في الحرم الجامعي وبرامج التحديث حيث يمكن إعادة استخدام عمود موجود. تسمح بعض النماذج المتكاملة بتعديل زاوية وحدة الطاقة الشمسية أثناء التثبيت، مما يساعد التركيب على التقاط ضوء الشمس الموسمي دون تغيير مكانه.

بالنسبة للمشاريع التي تقدر الحجم الصغير والنشر السريع، تعد مصابيح الشوارع LED الشمسية المصنوعة من الألومنيوم والمصنوعة بالكامل في كتالوج الشركة المصنعة نقطة مرجعية قوية لما يجب أن تتضمنه هذه الفئة من المنتجات.

توفر التركيبات من النوع المقسم المزيد من السعة والمرونة

تقوم الأنظمة المنفصلة بتركيب اللوحة الشمسية بشكل منفصل عن رأس الضوء، وعادة ما تكون فوقها على العمود أو على دعامة مساعدة. يسمح هذا الفصل بألواح أكبر وبطاريات أكبر، وهو أمر مهم بالنسبة لطرق المقاطعات والطرق السريعة والمواقع خارج الشبكة التي تحتاج إلى عدة ليال متتالية من الاستقلالية. يمكن وضع حجرة البطارية بالقرب من الأرض في بعض التصميمات، مما يجعل عمل الخدمة أسهل؛ وفي حالات أخرى، يتم تركيب كل من اللوحة والبطارية في الأعلى لتقليل مخاطر السرقة والتخريب.

إذا كان المشروع يتطلب قوة إنارة أعلى أو استقلالية لأسوأ شهر لمدة ثلاثة أيام أو أكثر، فإن مصباح الشارع LED الشمسي أحادي البلورية من النوع المنفصل يمنح المُحدد مساحة أكبر لتحديد حجم النظام بشكل صحيح.

اقرأ ورقة المواصفات مثل المشتري، وليس المسوق

يوجد رقمان لتحديد الأداء الميداني أكثر من التصميم التجميلي للتركيبة: تصنيف حماية الدخول (IP) والفعالية المضيئة لوحدة LED. تتم طباعة كلاهما في كل ورقة بيانات تقريبًا، ولكن غالبًا ما يتم التقليل من معناهما العملي في مرحلة الشراء.

IP65 وIP66 وIP67 غير قابلة للتبديل

تصف تقييمات IP مقاومة الغبار والماء. الرقم "6" في كل تصنيف يعني أن العلبة محكمة ضد الغبار. الرقم الأخير يصف مقاومة الماء: الرقم "5" يقاوم نفاثات الماء ذات الضغط المنخفض، والرقم "6" يقاوم النفاثات الأقوى والأمواج العاتية، والرقم "7" يتحمل الغمر المؤقت. في المقاطعات الساحلية والمناطق المعرضة للعواصف والمناطق التي يتم فيها غسل التركيبات بالضغط بانتظام، يؤدي اختيار IP66 أو IP67 إلى تقليل فرصة دخول الرطوبة إلى حجرة السائق والبطارية.

يعكس خط إنتاج الشركة المصنعة هذا النطاق: بعض تركيبات LED والطاقة الشمسية تحمل IP65، في حين أن البعض الآخر يحمل تصنيف IP66 أو IP67. يجب على المشتري أن يسأل عن سبب اختيار تصنيف معين لعائلة منتجات معينة، بدلاً من مجرد اختيار أعلى رقم في القائمة.

تؤثر الفعالية المضيئة بشكل مباشر على تكلفة النظام

تحدد فعالية الإضاءة، التي يتم قياسها باللومن لكل واط، مقدار الضوء الذي تنتجه الوحدة لكل واط من طاقة LED. تعني الكفاءة الأعلى أن هناك حاجة إلى عدد أقل من الوات للوصول إلى متوسط ​​الإضاءة المستهدف، وهو ما يعني بدوره أن لوحة أصغر وبطارية يمكن أن تؤدي نفس مهمة الإضاءة.

في نهاية الممارسة الحالية، تؤدي كفاءة 200 لومن/واط إلى تغيير اقتصاديات الإضاءة الشمسية: يمكن إضاءة نفس الطريق باستخدام مجموعة كهروضوئية أصغر وبنك بطاريات أصغر، مما يقلل من التكلفة الإجمالية للمشروع. تُظهر مصابيح الشوارع LED الشمسية المدمجة عالية الكفاءة بقدرة 200 لومن/واط مدى تقدم هذه التكنولوجيا.

الحكم الذاتي، وحجم اللوحة، وخريطة المناخ الأمريكية

يتم قياس حجم مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية وفقًا لأسوأ شهر في السنة، وليس المتوسط السنوي. يواجه أحد المشاريع في شمال غرب المحيط الهادئ فترات طويلة ملبدة بالغيوم؛ يواجه أحد المشاريع في الصحراء الجنوبية الغربية درجات حرارة عالية تقلل من عمر البطارية وإخراج اللوحة. كلا النقيضين يعاقبان الأنظمة ذات الحجم الرديء، ولكن بطرق مختلفة.

تتمثل الممارسة القياسية في حساب عدد أيام الاستقلالية: عدد الليالي المتتالية التي يجب أن تعمل فيها التركيبة بدون ضوء شمس ذي معنى. قد يكون يومين مقبولين لموقع مشمس مدعوم بالشبكة؛ يعد من ثلاثة إلى خمسة أيام أمرًا شائعًا بالنسبة للطرق النائية والأماكن البعيدة عن الطريق حيث لا تستطيع أطقم الإصلاح الاستجابة بسرعة.

ثلاث عادات للمواصفات تعمل على تحسين النتائج في المشاريع الأمريكية:

• قم بنمذجة المورد الشمسي عند خط العرض والاتجاه الدقيق لكل قطب، وليس فقط المتوسط الإقليمي.
• يتطلب ملف تعريف الشحن الذي يطابق وحدة التحكم مع كيمياء البطارية ونطاق درجة الحرارة المحلية.
• بالنسبة للحدائق والممرات والحرم الجامعي حيث لم يتم تدريب موظفي الصيانة على جهد التيار الكهربائي، فكر في أنظمة الجهد المنخفض 12 فولت، والتي تعمل على تبسيط التعامل وتقليل المخاطر الكهربائية.

توجد فئة مصابيح الشوارع LED الكل في واحد ذات الألواح الشمسية ذات الجهد المنخفض 12 فولت لهذه التطبيقات بالضبط: المواقع الموجهة للمشاة حيث تتطلب الإضاءة القوية ولكن البنية التحتية ذات الجهد العالي غير مرغوب فيها.

يُعد توافق العمود والتركيب جزءًا من نظام الإضاءة

لا توجد أضواء الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية بدون هيكل يحملها. يتم في كثير من الأحيان فصل اختيار القطب، وتصميم قاعدة التثبيت، والحماية من التآكل عن عرض الإضاءة، وينتج عن هذا الفصل فشل ميداني.

بالنسبة لظروف الولايات المتحدة، تعتبر الأعمدة الفولاذية المجلفنة بالغمس الساخن هي الأساس لإضاءة الطرق الخارجية لأن طلاء الزنك يحمي الهيكل عندما يكشف الفولاذ عن الخدوش. تعمل الأعمدة المثبتة على الحافة والمزودة بمسامير التثبيت على تبسيط عملية التركيب وهي التكوين الأكثر شيوعًا للتركيبات على جانب الطريق. في المناطق شديدة الرياح، تعمل الأعمدة شديدة التحمل المصنوعة من الفولاذ Q235 مع سمك جدار أكبر على تقليل مخاطر الانحراف والتعب.

يجب على المشترين التحقق من ثلاثة تفاصيل ميكانيكية قبل الطلب:

1. سرعة الرياح المقدرة للقطب والحد الأقصى لارتفاع التركيب المقابل.
2. طول الذراع وتأثيره على زاوية ميل الجهاز بالنسبة للطريق.
3. حجم فتحة الباب وإمكانية وصول الكابل لحجرة البطارية، إذا كانت البطارية مثبتة على عمود.

توضح مجموعة أعمدة إنارة الشوارع الخاصة بالشركة المصنعة، بما في ذلك الأعمدة الخارجية المدببة والأعمدة المخروطية للخدمة الشاقة، أنه يمكن للمحددين الحصول على المصباح والهيكل من نفس منشأة الإنتاج.

كيفية التحقق من الشركة المصنعة وراء العرض

من السهل مقارنة مخرجات السعر واللومن؛ من الصعب قياس عمق التصنيع. ومع ذلك، يتم تحديد موثوقية مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية في المصنع، من خلال جودة خط الجلفنة، وعملية الختم، ونظام التجميع.

تُعد مجموعة Jiangsu Tianhuang Lighting Group، الشركة المصنعة لمجموعة منتجات jsthlighting.com، مثالًا مفيدًا لما يمكن للمشتري التحقق منه خلال فترة قصيرة من العناية الواجبة. تدير الشركة منشأة تبلغ مساحتها 35,000 متر مربع مزودة بمعدات للطلاء بالرش كبير الحجم، وآلات ثني التشكيل بمسار واحد، ورافعات 10 طن، وخطوط لحام، وخطوط تجميع الإضاءة. ويعمل بها 125 شخصًا، بما في ذلك خمسة من كبار المهندسين، وحاصلة على علامات CE، ISO 9001، والشهادة الإلزامية الصينية (3C). كما تم الاعتراف بها كمؤسسة ذات تقنية عالية في عام 2015.

لا تحل أي من هذه الحقائق محل تدقيق المصنع، ولكنها تعطي المشتري نقطة انطلاق. اسأل أي مصنع مدرج في القائمة المختصرة عن:

• خط الإنتاج المحدد الذي يتم فيه تجميع وحدة الإنارة المقتبسة.
• تسجل مراقبة الجودة لعملية الجلفنة على العمود المعروض.
• الشهادات التي تتوافق مع رقم الطراز الدقيق، وليس اسم الشركة فقط.
• قائمة مرجعية لمشاريع إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية في مناخات مماثلة للموقع المستهدف.

يتوفر المزيد من السياق حول قدرات الشركة على الصفحة الخاصة بالشركة المصنعة.

مطابقة درجة المشروع مع التطبيق

تفرض المواقع الأمريكية المختلفة قيودًا مختلفة على نفس التكنولوجيا. يتطلب كل من الطريق التقسيمي في فلوريدا، والممر في كولورادو، والطريق السريع الريفي في مونتانا، مزيجًا مختلفًا من الهندسة المعمارية وسعة البطارية والقوة الميكانيكية.

تعد مراجعة مجموعة منتجات إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية الكاملة طريقة عملية لمعرفة البنى التي صممها المصنع بالفعل والخيارات التي يمكن تهيئتها لمشروع معين.

القائمة المرجعية النهائية للمشتريات الخاصة بمصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية

إن الشراء الموثوق به لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية هو نتيجة عمل المواصفات المنضبطة. تلخص قائمة المراجعة التالية النقاط التي تفصل المشروع المُدار بشكل جيد عن دورة الإصلاح المكلفة:

1. تحديد جدول الإضاءة وسلوك التعتيم المطلوب لكل عمود.
2. قم بإجراء حساب لموارد الطاقة الشمسية للموقع المحدد، بما في ذلك خطوط الأشجار وزوايا الشمس الشتوية.
3. حدد الحد الأدنى لتصنيف IP واطلب مادة غلاف تدعم تبديد الحرارة.
4. اطلب الوثائق على مستوى المكونات: نوع اللوحة وكفاءتها، وكيمياء البطارية ودورة حياتها، ومعلمات وحدة التحكم، ونموذج تشغيل LED.
5. تأكد من حمل الرياح للقطب، ونمط مسمار التثبيت، وارتفاع التركيب، وسمك الجلفنة بالغمس الساخن.
6. اطلب من الشركة المصنعة مراجع المشروع المماثلة، والشهادات التي تغطي النموذج المقتبس، وشروط الضمان كتابيًا.
7. توضيح التغليف، ومهلة التسليم، وتوافر قطع الغيار، واستجابة ما بعد البيع قبل التوقيع.

التركيبات التي لا تزال تعمل بعد خمس سنوات ليست هي تلك التي تحتوي على أكبر لوحة؛ إنها تلك التي تم تصميمها كنظام كامل، تم بناؤها من قبل شركة مصنعة ذات عمق إنتاجي حقيقي، ومحددة وفقًا لواقع الموقع. ابدأ بالهندسة المعمارية، وتحقق من مجموعة المكونات، وحمّل المورد المسؤولية عن نظام الإضاءة بأكمله.