تقنيات البطاريات في مصابيح الشوارع الشمسية: ما تحتاج المدن والمقاولون إلى معرفته

يعتمد أداء نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية ليس فقط على الألواح الشمسية وكفاءة مصابيح LED، بل أيضاً على بطارية إنارة الشوارع التي تخزن الطاقة اللازمة للتشغيل الليلي. بالنسبة للبلديات والمطورين التجاريين، يُعد فهم تقنيات البطاريات أمراً بالغ الأهمية لضمان إضاءة موثوقة، وعمر خدمة طويل، وتكاليف صيانة معقولة لأنظمة الإضاءة الشمسية.

تشرح هذه المقالة أكثر أنواع البطاريات شيوعًا المستخدمة في مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية، وكيفية أداء البطاريات في درجات الحرارة القصوى، وما يمكن توقعه من دورات استبدال البطاريات في المشاريع الواقعية.

بطارية ليثيوم فوسفات الحديد مقابل بطارية الرصاص الحمضية في مصابيح الشوارع الشمسية

يُعدّ اختيار نوع البطاريات بين بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية والحلول الحديثة القائمة على الليثيوم من أهم القرارات في تصميم الإضاءة الشمسية.

استُخدمت بطاريات الرصاص الحمضية على نطاق واسع في أنظمة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية المبكرة نظرًا لانخفاض تكلفتها الأولية. ومع ذلك، فإن لها عدة عيوب: عمر بطارية أقصر، ووزن أثقل، وعمق تفريغ أقل، ومتطلبات صيانة متكررة. تزيد هذه العوامل من تكاليف التشغيل على المدى الطويل وتزيد من تعقيد صيانة أنظمة الإنارة الشمسية.

على النقيض من ذلك، أصبحت تقنية إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية المصنوعة من فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO4) المعيار الصناعي للمشاريع الحديثة. توفر بطاريات LiFePO4 كثافة طاقة أعلى، وعمرًا أطول، ومستوى أمان مُحسّن. بالمقارنة مع بطاريات الرصاص الحمضية، يمكن لبطارية الليثيوم المستخدمة في إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية أن تدوم من ضعفين إلى ثلاثة أضعاف المدة مع توفير أداء أكثر استقرارًا.

تعتمد معظم الأنظمة الاحترافية اليوم على مصابيح إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية والمزودة ببطاريات ليثيوم أيون مدمجة، مما يلغي الحاجة إلى صناديق البطاريات الخارجية ويحسن موثوقية النظام ومظهره الجمالي.

أداء بطاريات مصابيح الشوارع الشمسية في درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة

يتأثر أداء البطارية بشدة بالظروف البيئية. بالنسبة لمشاريع الإضاءة الخارجية، تُعدّ مقاومة درجات الحرارة أمرًا بالغ الأهمية.

تُعد بطاريات الرصاص الحمضية حساسة بشكل خاص لدرجات الحرارة القصوى. ففي البيئات الباردة، تنخفض سعتها بشكل ملحوظ، بينما تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تسريع التدهور وتقليل عمر البطارية الشمسية.

تتميز بطاريات الليثيوم أيون الحديثة لأنظمة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية، وخاصةً بطاريات LiFePO4، بأداء أفضل بكثير ضمن نطاق واسع من درجات الحرارة. وتتضمن التصاميم المتقدمة للبطاريات المدمجة في أنظمة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية أنظمة إدارة بطاريات ذكية (BMS) تحمي من الشحن الزائد والتفريغ العميق والإجهاد الحراري.

هذا يجعل حلول إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية الليثيومية مناسبة لمختلف المناخات، من المناطق الشمالية الباردة إلى البيئات الصحراوية الحارة، مما يضمن أداءً ثابتًا للإضاءة على مدار السنة.

دورات استبدال البطاريات في صيانة الإضاءة الشمسية

يُعدّ فهم دورات استبدال البطاريات أمرًا أساسيًا للتخطيط طويل الأجل للتكاليف. في الأنظمة التقليدية التي تستخدم بطاريات الرصاص الحمضية، قد يلزم استبدالها كل 2-4 سنوات، مما يزيد من تكاليف العمالة ووقت التوقف عن العمل.

بالمقارنة، توفر مصابيح الشوارع التي تعمل ببطاريات الطاقة الشمسية والمصممة جيدًا بتقنية LiFePO4 عادةً عمرًا تشغيليًا يتراوح بين 6 و10 سنوات، وذلك حسب أنماط الاستخدام والمناخ. وهذا يقلل بشكل كبير من وتيرة الصيانة والتكلفة الإجمالية للملكية.

بالنسبة للبلديات والمشغلين التجاريين، فإن اختيار مصباح إنارة شوارع يعمل بالطاقة الشمسية مزود ببطارية مدمجة يُبسط الصيانة بشكل أكبر. أنظمة البطاريات المدمجة تقلل من تعقيد الأسلاك، وتحسن الحماية من العوامل الجوية، وتتيح خدمة أسرع عند الحاجة إلى الاستبدال.

لماذا يُعد تصميم بطاريات الليثيوم المدمجة مستقبل إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية؟

يعكس التحول نحو تصميمات أعمدة إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية والمزودة ببطاريات مدمجة اتجاهاً صناعياً أوسع نحو الموثوقية والكفاءة. فمن خلال دمج البطارية مباشرة في وحدة الإنارة، يقلل المصنعون من فقد الطاقة في النظام ويحسنون من متانته.

يساهم مصباح الشارع الشمسي المزود ببطارية ليثيوم أيون مدمجة في تعزيز قابلية توسيع المشروع، مما يسهل نشر أعداد كبيرة من المصابيح بأداء ثابت ومتطلبات صيانة قليلة.

أعمدة إنارة شوارع تعمل بالطاقة الشمسية موثوقة بتقنية بطاريات متطورة

بالنسبة للمشاريع التي تسعى إلى تحقيق أداء مثبت لبطاريات الليثيوم، تم تصميم مصابيح الشوارع الشمسية Infralumin SSE03 و Infralumin SSE01 ببطاريات ليثيوم متطورة لتقنية مصابيح الشوارع الشمسية.

يتميز كلا الطرازين بأنظمة إضاءة شمسية عالية الجودة من نوع LiFePO4، وإدارة ذكية للبطارية، وتصميمات متكاملة تعمل على تحسين عمر البطارية الشمسية مع تقليل صيانة الإضاءة الشمسية. إن طراز SSE03 عالي الطاقة.أعمدة إنارة الشوارع الشمسية المتكاملة، بينما تُعدّ SSE01 الخيارات المثالية لـ أعمدة إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية التابعة للبلدية<ص>.<ص>

من خلال اختيار مصابيح الشوارع الشمسية المصممة ببطاريات الليثيوم المدمجة الموثوقة، يمكن للمدن والمقاولين تحقيق إضاءة مستقرة، ودورات صيانة يمكن التنبؤ بها، وتوفير الطاقة على المدى الطويل - وهي عوامل أساسية للبنية التحتية الحضرية المستدامة.