هل اخترت جهاز التحكم المناسب لإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية؟

أحد أهم مكوناتإضاءة الطريق بالطاقة الشمسيةوهو جهاز التحكم الذي يسمح بتشغيل الضوء ليلاً وإطفائه عند الفجر.

تؤثر جودة وحدة التحكم بشكل مباشر على عمر نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية وجودته الإجمالية. بعبارة أخرى، يساهم اختيار وحدة تحكم مناسبة في خفض التكاليف الإجمالية، وتقليل أعمال الصيانة والإصلاحات المستقبلية، وتوفير المال، بالإضافة إلى ضمان جودة نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية نفسه.

ما هي أفضل طريقة لاختيار جهاز تحكم في إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية؟

نوع خرج وحدة التحكم

عندما تسطع أشعة الشمس على لوحة شمسية، تقوم اللوحة بشحن البطارية. مع ذلك، من المهم ملاحظة أن هذا الجهد غالبًا ما يكون غير مستقر، مما قد يُقصر عمر البطارية بمرور الوقت. تعالج وحدة التحكم هذه المشكلة من خلال ضمان جهد خرج مستقر.

توجد ثلاثة أنواع من مخارج وحدة التحكم: وحدات التحكم القياسية، ووحدات التحكم ذات التيار الثابت المعزز، ووحدات التحكم ذات التيار الثابت الخافض. ويعتمد اختيار النوع المناسب على نوع مصباح LED المستخدم.

إذا كان مصباح LED مزودًا بمحرك تشغيل، فإن وحدة تحكم الإخراج القياسية تكفي. أما إذا لم يكن مزودًا بمحرك تشغيل، فيجب اختيار نوع وحدة التحكم بناءً على عدد رقائق LED.

بشكل عام، بالنسبة لتوصيل 10-series-multiple-parallel، يوصى باستخدام وحدة تحكم تيار ثابت من نوع boost؛ أما بالنسبة لتوصيل 3-series-multiple-parallel، فيفضل استخدام وحدة تحكم تيار ثابت من نوع Buck.

ثانياً: أوضاع الشحن

توفر وحدات التحكم أيضًا أوضاع شحن متنوعة، تؤثر بشكل مباشر على كفاءة شحن مصابيح الشوارع الشمسية. يؤدي انخفاض جهد البطارية إلى شحن سريع. تقوم وحدة التحكم بشحن البطارية بسرعة باستخدام أقصى تيار وجهد حتى يصل جهد الشحن إلى الحد الأقصى للبطارية.

تُترك البطارية لفترة بعد شحنها المكثف، مما يسمح للجهد بالانخفاض تدريجيًا. قد يكون الجهد منخفضًا بعض الشيء في بعض أطراف البطارية. ومن خلال معالجة هذه المناطق ذات الجهد المنخفض، يُعيد الشحن المتوازن جميع البطاريات إلى حالة الشحن الكامل.

تتيح عملية الشحن العائم، بعد شحن معادلة الجهد، انخفاض الجهد بشكل طبيعي، ثم تحافظ على جهد شحن ثابت لشحن البطارية باستمرار. يمنع وضع الشحن ثلاثي المراحل هذا ارتفاع درجة الحرارة الداخلية للبطارية بشكل فعال، مما يضمن عمرًا أطول لها.

ثالثًا: نوع التحكم

يختلف سطوع ومدة إضاءة مصابيح الشوارع الشمسية تبعاً للموقع والظروف المحيطة، ويعتمد ذلك بشكل أساسي على نوع وحدة التحكم.

بشكل عام، توجد ثلاثة أوضاع تشغيل: يدوي، وتحكم بالضوء، وتحكم زمني. يُستخدم الوضع اليدوي عادةً لاختبارات إنارة الشوارع أو في حالات الأحمال الخاصة. أما للاستخدامات العادية في الإضاءة، فيُنصح باستخدام وحدة تحكم مزودة بوضعي التحكم بالضوء والتحكم الزمني.

في هذا الوضع، يستخدم جهاز التحكم شدة الضوء كشرط بدء التشغيل، ويمكن ضبط وقت الإيقاف وفقًا لظروف بيئية محددة، حيث يتم إيقاف التشغيل تلقائيًا بعد وقت محدد.

للحصول على تأثيرات إضاءة أفضل، من الأفضل أن يحتوي جهاز التحكم أيضًا على وظيفة التعتيم، أي وضع مشاركة الطاقة، والذي يقوم بضبط التعتيم بذكاء بناءً على مستوى شحن البطارية خلال النهار والطاقة المقدرة للمصباح.

بافتراض أن طاقة البطارية المتبقية تكفي لتشغيل رأس المصباح بكامل طاقته لمدة 5 ساعات فقط، بينما يتطلب الأمر فعلياً 10 ساعات، سيقوم جهاز التحكم الذكي بتعديل طاقة الإضاءة، مع تقليل الطاقة لتلبية متطلبات الوقت. وسيتغير السطوع تبعاً لطاقة الإخراج.

رابعاً: استهلاك الطاقة

يعتقد الكثير من الناس أن مصابيح الشوارع الشمسية لا تبدأ العمل إلا في الليل، ولكن في الواقع، هناك حاجة إلى وحدة تحكم للتحكم في شحن البطارية خلال النهار وللتحكم في الإضاءة في الليل.

لذا، فهو يعمل على مدار الساعة. في هذه الحالة، إذا كان استهلاك الطاقة في وحدة التحكم مرتفعًا، فسيؤثر ذلك على كفاءة توليد الطاقة في مصباح الشارع الشمسي. لذلك، يُفضّل اختيار وحدة تحكم ذات استهلاك منخفض للطاقة، حوالي 1 مللي أمبير/ساعة، لتجنب استهلاك طاقة زائدة.

خامساً: تبديد الحرارة

كما ذكرنا أعلاه، فإنوحدة تحكم إنارة الشوارع بالطاقة الشمسيةيعمل النظام باستمرار دون توقف، مما يؤدي حتماً إلى توليد حرارة. وإذا لم تُتخذ أي إجراءات، فسيؤثر ذلك على كفاءة شحنه وعمره الافتراضي. لذا، يحتاج جهاز التحكم المُختار أيضاً إلى جهاز تبديد حرارة جيد لضمان كفاءة نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية وعمره الافتراضي بشكل أفضل.