تا سال 2026، پیش بینی می شود که 359 میلیون چراغ خیابان در سراسر جهان وجود داشته باشد. فقط در نظر بگیرید که چه مقدار برق سالانه توسط چنین تعداد زیادی چراغ خیابان مصرف می شود. برای برآوردن تقاضای فزاینده برای مصرف برق به دلیل روند رو به رشد کاهش سوخت های فسیلی، چیزهای بیشتری مورد نیاز است. خوشبختانه، مردم مدتهاست که از این موضوع آگاه بودهاند و از سالها پیش شروع به استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی کردهاند. در نتیجه پیشرفت فوق العاده ای حاصل شده است.
در مقایسه با انرژی بادی، انرژی خورشیدی به عنوان نوعی انرژی تجدیدپذیر قابل دسترسی تر، سازگار با محیط زیست و غیر قابل تخلیه است. استفاده از برق خورشیدی برای روشنایی خیابان یک مثال رایج است. هر نور یک منظومه شمسی مستقل و خارج از شبکه است.
چراغ های خیابانی خورشیدی چگونه کار می کنند؟
یک کنترلر شارژ خورشیدی، پنل های خورشیدی را هدایت می کند تا نور خورشید را در طول روز جمع آوری کرده و آن را به انرژی تبدیل کند. برای شارژ باتری ذخیره سازی از پنل های خورشیدی استفاده می شود. باتری ذخیره سازی در شب برای تغذیه منبع نور LED استفاده می شود. یک کنترلر DC می تواند از آسیب رساندن به باتری ذخیره سازی، شارژ بیش از حد یا کم شارژ را متوقف کند.
پنل خورشیدی که یک ماژول فتوولتائیک (PV) است که با استفاده از اصل اثرات PV ایجاد شده است، به عنوان یک فتوسل در طول روز عمل می کند تا انرژی خورشیدی را جذب کند و آن را به خروجی الکتریکی تبدیل کند که سپس توسط کنترلر هوشمند MPPT یا PWM در باتری ذخیره می شود. . هنگامی که پس از تشخیص مقدار ولتاژ مشخص توسط کنترلر هوشمند، نور شب کاهش می یابد، باتری به وسیله روشنایی LED شارژ می شود. روشن کردن نور در طول روز، این روش تغییر می کند.
نمودار سیستم برای روشنایی خورشیدی
بیایید قوام هر سیستم نور خیابانی خورشیدی را بررسی کنیم. پنل خورشیدی، باتری قابل شارژ، چراغ LED و کنترلر چهار جزء اصلی هستند. در طول روز، پنل خورشیدی نور خورشید را جمع آوری می کند و از اثر PV برای تبدیل آن به انرژی استفاده می کند. و سپس از یک کنترلر شارژ خورشیدی برای ذخیره انرژی در یک باتری قابل شارژ استفاده کنید. باتری چراغ LED را تامین می کند که در شب محیط جاده را روشن می کند. چراغ خیابانی خورشیدی دارای یک کنترلر هوشمند خلاقانه است که به آن اجازه می دهد هوشمندانه کار کند. وقتی نور خورشید در شب میافتد، ولتاژ پنل خورشیدی کاهش مییابد. هنگامی که کنترلر متوجه این موضوع می شود، به باتری دستور می دهد تا تخلیه شود و چراغ LED را روشن کند. هنگامی که میزان نور روز در طول روز افزایش می یابد، این روند معکوس می شود. جدیدترین فناوری به چراغهای خیابانی خورشیدی اجازه میدهد حتی زمانی که خورشید برای چند روز نمیتابد، به تامین نور ادامه دهند. چندین عامل در حال حاضر کاربران را مجبور به تبدیل به روشنایی خیابانی خورشیدی می کند.
مزایا و معایب روشنایی خیابان خورشیدی
مانند هر چیز دیگری، استفاده از چراغ های خیابانی خورشیدی هم مزایا و هم معایب دارد و مهم است که از هر دوی آن ها آگاه باشید.
مزایای
چراغ های خورشیدی اغلب دارای مزایای مختلفی هستند، مانند نصب ساده و عدم نیاز به برق شبکه. با این وجود، باید در نظر بگیرید که آیا این مزایا به اندازه کافی قانع کننده هستند که بتوانید روشنایی خیابانی معمولی را با نور خورشیدی جایگزین کنید.
1. سازگار با محیط زیست و انرژی کارآمد
گرمایش جهانی بدون شک ناشی از ردپای کربن است. استفاده از انرژی سبز بیشتر به عنوان راهی برای کاهش تاثیر کربن شناخته شده است. برای محافظت از سیاره ما، مردم در سراسر جهان سخت تلاش می کنند تا انرژی سبز سازگار با محیط زیست را ترویج کنند. ما فقط می دانیم که منابع انرژی تجدید ناپذیر مانند زغال سنگ، گاز طبیعی، نفت و غیره ممکن است در نهایت به اتمام برسد. چراغ های خیابانی خورشیدی کاملاً با انرژی خورشیدی کار می کنند و نیازی به بنزین ندارند. انرژی خورشیدی بهترین انتخاب برای روشنایی سبز است زیرا بی نهایت و غیر قابل تجدید است.
2. قیمت مناسب
از نظر سرمایه گذاری اولیه و هزینه های عملیاتی و نگهداری مداوم، روشنایی خیابان خورشیدی یک انتخاب برتر است. از آنجایی که چراغ های خورشیدی از انرژی های تجدید پذیر تامین می شوند، نیازی به پرداخت هزینه برق در هر ماه نخواهید داشت. از آنجایی که چراغها بیسیم هستند و به شبکه برق متصل نیستند، هیچ هزینهای برای نصب آنها، از جمله هزینههای ترانشه و کابل، وجود ندارد.
3. کاهش هزینه نگهداری
از آنجایی که انرژی خورشیدی هر چراغ خیابان خورشیدی را تامین می کند، هزینه ای برای برق دریافت نمی کنید. کنترل کننده شارژ خورشیدی شدت نور را کنترل می کند، بنابراین نیازی به تعویض تک چراغ خیابانی خورشیدی نیست. این منجر به نگهداری کمی می شود. همچنین، پس از اتمام نصب، نیازی به کار دستی بیشتر نیست و در هزینه های تعمیر و نگهداری صرفه جویی می کنید. علاوه بر این، با وجود آب و هوای بد یا قطعی برق، چراغهای خیابانی خورشیدی در تمام طول شب روشن خواهند ماند.
4. نصب کارآمد، بدون امکانات برق
پروژههایی که شامل روشنایی برق تجاری میشوند، اغلب نیازمند کابلکشی، حفاری، لولهگذاری کابل، رزوهکشی کابل در داخل لولهها و حذف سطل زباله هستند. این روش ها همگی نیازمند تلاش و ابزار زیادی هستند. علاوه بر این، تابلو برق، کابینت توزیع و ترانسفورماتور همگی گران هستند.
با این وجود، از آنجایی که هر سیستم روشنایی خورشیدی متفاوت است، هنگام نصب چراغهای خیابانی خورشیدی نیازی به اتصال الکتریکی نیست. بنابراین کابل کشی، ترانشه برداری و سایر عملیات مربوطه رایگان است. فقط یک پایه محکم و یک گودال برای باتری برای کارهای اولیه مورد نیاز است. روش نصب به طور کلی کاملاً اساسی و ساده است.
5. عدم سرقت کابل یا قیمت بالای کابل
در مناطق دوردست، سرقت کابل یک مشکل رایج است و ساخت کابل و حمل و نقل لوازم مورد نیاز ممکن است پرهزینه باشد.
مشکلات مربوط به روشنایی معمولی با یک سیستم روشنایی خورشیدی برطرف می شود. از آنجایی که هر واحد مستقل و فاقد هرگونه اتصال کابلی است، هیچ کابلی برای سرقت وجود نخواهد داشت. هیچ جزء دیگر از سیستم تحت تأثیر سرقت های مربوط به منظومه شمسی قرار نخواهد گرفت.
6. قابل اعتماد و ایمن
چراغ های خیابانی سنتی ممکن است خطرات ایمنی را به دلیل خراب شدن اجزا، ساخت و ساز بد، و مسائل مربوط به منبع تغذیه پنهان کرده باشند. چراغ های خیابانی خورشیدی نیازی به برق AC ندارند و در نتیجه این معایب را ندارند. چراغهای خیابانی LED با انرژی خورشیدی میتوانند انرژی کافی برای کار حداقل 25 سال را فراهم کنند.
معایب
بخش PV خورشیدی اخیراً شاهد رشد بوده است و چراغهای خیابانی LED خورشیدی در حال حاضر اغلب برای کاربردهای روشنایی مسکونی و تجاری استفاده میشوند. با این حال، استفاده از روشنایی خیابانی با انرژی خورشیدی به دلیل تعدادی از ایرادات مختل شده است.
1. هزینه های ورودی بالا
یک نقص اساسی این است که نصب چراغ های خیابانی خورشیدی نیاز به هزینه اولیه بالایی دارد. در مقایسه با چراغهای خیابانی معمولی، چراغهای خیابانی خورشیدی نیاز به سرمایهگذاری اولیه بیشتری دارند. کل هزینه نصب چراغ های خیابانی برق خورشیدی سه برابر نصب چراغ های خیابانی معمولی است. این عامل اصلی بازدارنده ما برای خرید روشنایی خیابانی خورشیدی است.
در حقیقت، سرمایهگذاری واقعی در چراغهای خیابانی LED خورشیدی با در نظر گرفتن قبض برق، تعمیر و نگهداری و هزینههای عملیاتی که در بلندمدت متحمل میشوند، هزینه کمتری دارد.
2. طول عمر باتری قابل شارژ
یک باتری سرب اسیدی معمولی اغلب بیش از یک سال یا حتی نیم سال طول می کشد تا به طور کامل شارژ شود. هنگامی که راندمان شارژ تا 50 درصد کاهش می یابد، بدون شک بر وضعیت روشنایی در شب تأثیر می گذارد، به ویژه در روزهایی که بارندگی ادامه دارد. برای نصب چراغ خیابانی خورشیدی خود، باید یک باتری LiFePO4 با کیفیت بالا با چرخه عمر طولانی انتخاب کنید.
3. خطر سرقت
با این حال، چراغ خیابانی خورشیدی دارای یک باتری ذخیره سازی ارزشمند و پنل خورشیدی است که برای سارقان جذاب است. همچنین از آنجایی که چراغ های خیابانی با انرژی خورشیدی به شبکه متصل نیستند، خطر مرگ سارقان وجود ندارد. از این رو، خطر سرقت بالاتر از سیستم های روشنایی خیابانی معمولی است.
4. هوای برفی یا گرد و غبار شن، کارایی پنل های خورشیدی را کاهش می دهد.
آب و هوای شدید ممکن است عملکرد پنل های خورشیدی را تحت تأثیر قرار دهد، به ویژه زمانی که گرد و غبار و برف به طور کامل پانل های خورشیدی افقی را می پوشاند و کارایی آنها را کاهش می دهد. پنل خورشیدی اغلب به صورت کج نصب می شود تا بارندگی بتواند گرد و غبار را از بین ببرد. با این وجود، تمیز کردن منظم پنل های خورشیدی برای افزایش کارایی و افزایش طول عمر سیستم نور خیابانی خورشیدی توصیه می شود.
5. تعویض باتری
باتری های سرب اسید، ژل و لیتیوم سه نوع باتری هستند که بیشتر در روشنایی خیابان های خورشیدی استفاده می شوند. باتری لیتیوم یونی بهبود یافته دوام بالاتری نسبت به دو نوع قبلی دارد. با وجود این، هر باتری قابل شارژی در نهایت خالی می شود و قبل از رسیدن به طول عمر روشنایی خیابانی خورشیدی باید چندین بار تعویض شود.
6. عوامل جغرافیایی و هواشناسی بر عملکرد تأثیر دارند
از آنجایی که انرژی خورشیدی از خورشید مشتق می شود، تابش خورشیدی از نظر جغرافیایی متفاوت است، بنابراین وضعیت روشنایی چراغ های خیابانی خورشیدی ممکن است تحت تأثیر آب و هوا باشد.
مناطق با تابش زیاد خورشید برای چراغهای خیابانی خورشیدی ایدهآل هستند، اما در مکانهای دیگری که در طول زمستان اغلب تاریک یا برفی است، چراغهای خیابانی خورشیدی آنطور که در نظر گرفته شده است عمل نمیکنند و روشنایی آنها حتی کمتر از حد لازم برای رانندگی ایمن است.
نتیجه
شما می توانید درک کاملی از مزایا و معایب روشنایی خیابان خورشیدی از این مقاله به دست آورید. بدیهی است که مزایا ممکن است بیشتر از معایب باشد. با پیشرفت فناوری باتری، پیش بینی می شود که قیمت های اولیه سرمایه گذاری و هزینه های تعویض باتری کاهش یافته و عمر باتری افزایش یابد. در سال های آینده، تجارت فتوولتائیک به سرعت به رشد خود ادامه خواهد داد. به عنوان بخشی از تلاشها برای کاهش تأثیر کربن، روشنایی خیابانهای خورشیدی بیشتر نصب میشود.
