دليل أعمدة إنارة الطاقة الشمسية: الحجم والهيكل ومشتريات المشروع

طلب أحد الموزعين في غرب أفريقيا شراء 60 عمود إنارة يعمل بالطاقة الشمسية لطريق قروي بطول 4.2 كيلومتر. تسعة وأربعون منهم عملوا منذ اليوم الأول. أظلم أحد عشر منها في غضون أربع ساعات من غروب الشمس، ليس بسبب تعطل مصابيح LED، ولكن لأن حجم الألواح تم قياسه وفقًا لرقم إشعاع شهر يوليو وتم منح البطاريات يومًا واحدًا من الاستقلالية. فاتورة الإصلاح – بطاريات جديدة، وألواح أكبر، ورحلتي عودة – وصلت إلى أكثر من تكلفة الأجهزة الأصلية.

وهذا الفشل يمكن التنبؤ به، ويمكن تجنبه. عمود إنارة الطاقة الشمسية عبارة عن محطة طاقة صغيرة خارج الشبكة ذات إطار هيكلي، ويجب تصميم النصفين مقابل بعضهما البعض. إذا قمت بشراء العمود من أحد الموردين، واللوحة من مورد آخر، والبطارية من مورد ثالث، ووحدة التحكم من أي مستودع به مخزون، فسوف تحصل على نظام يلبي أحد المتطلبات ويفشل بهدوء في متطلبات أخرى.

النسخة المختصرة لما يلي: تحديد حجم ميزانية الطاقة أولاً، وحجم الهيكل ثانيًا، وبعد ذلك فقط اختر التكوين. كل شيء آخر - ارتفاع القطب، والتشطيب، ونوع اللوحة، وكيمياء البطارية، وفئة وحدة التحكم، وأبعاد الأساس - يقع خارج هذين الحسابين. تتناول بقية هذه المقالة تلك الحسابات باستخدام الأرقام الحقيقية ونطاقات التسامح وأرقام الرياح ولغة الشراء التي يمكنك لصقها في طلب عرض الأسعار.

ما الذي يتضمنه عمود إنارة الطاقة الشمسية - وما الذي تعنيه كلمة "كامل" حقًا

تخلص من لغة التسويق وعمود إنارة الطاقة الشمسية هو مجموعة من ثمانية أنظمة فرعية يجب أن تعمل كنظام واحد:

• الوحدة الكهروضوئية — لوحة صلبة أحادية البلورة، أو لوحة مغلفة مرنة، أو لوحة لف أسطوانية، مثبتة أعلى العمود، أو على حامل جانبي، أو حول عمود العمود.
• جهاز التحكم بالشحن — MPPT أو PWM، المسؤول عن تجميع مخرجات اللوحة وحماية البطارية من الشحن الزائد والتفريغ العميق.
• بنك البطارية - عادة LiFePO4 في المشاريع الجديدة، أو الجل أو AGM في الأنظمة الأقدم من خمس سنوات تقريبًا.
• إنارة LED وسائق — عادةً من 30 إلى 120 واط لإضاءة الطرق والمناطق، ومن 8 واط إلى 30 واط للممرات والحدائق.
• القطب والذراع — الفولاذ أو الألومنيوم، مدبب أو مستقيم، ذراع واحد، ذراع مزدوج، أو بدون ذراع في التصميمات المتكاملة.
• حاوية البطارية - صندوق مثبت على عمود، أو قبو تحت الأرض، أو حجرة في قاعدة العمود.
• مجموعة الأساس والمرساة - قاعدة خرسانية، ومسامير تثبيت مدمجة، وصواميل تسوية، وجص، وقالب مسمار يحافظ على مربع القفص.
• الأسلاك والصمامات والحماية من زيادة التيار - الحزام، وقاطع التيار المستمر، وغالبًا ما يكون مانعًا صغيرًا للصواعق على جانب اللوحة.

ولذلك فإن كلمة "مكتمل" تعني أكثر من "جميع الأجزاء المضمنة في الكرتون". هذا يعني أن الأجزاء قد تمت مطابقتها: اللوحة لديها ما يكفي من القوة الكهربائية لأسوأ شهر في الموقع، والبطارية بها ما يكفي من كيلووات/ساعة قابلة للاستخدام لتحقيق الاستقلالية التي وعدت بها العميل، والقطب لديه قدرة هيكلية كافية للمنطقة الإضافية المتوقعة من اللوحة في عاصفة تبلغ 40 م/ث، ووحدة التحكم لديها الإعدادات لتشغيل كيمياء البطارية المحددة دون طهيها في الصيف أو رفض شحنها في الشتاء.

الفجوة الأكثر شيوعًا التي نراها في المواصفات الواردة هي الأخيرة. يقضي المشترون ساعات في دراسة اللومن ودرجة حرارة اللون، ثم يوافقون على وحدة التحكم التي تم تعيين ملف تعريف الشحن الافتراضي الخاص بها لحمض الرصاص، على حزمة LiFePO4. يعمل النظام لمدة موسم ثم يفقد قدرته لأن جهود الخلية لم تصل أبدًا إلى مرحلة الامتصاص المناسبة.

الكل في واحد، والانقسام، والأسطوانة المتكاملة: اختيار التكوين

يعد التكوين قرارًا يتعلق بالصيانة والمخاطر أكثر بكثير من كونه قرارًا جماليًا. هناك ثلاث عائلات قيد الاستخدام العملي اليوم.

الكل في واحد (متكامل)

توجد اللوحة والبطارية ووحدة التحكم ووحدة الإنارة في مبيت واحد أعلى العمود. التثبيت سريع، والأسلاك قليلة، ويمكن إزالة الوحدة بأكملها بمسمارين. المقايضات: سعة البطارية محدودة بحجم الهيكل، وتتراكم الحرارة تحت اللوحة في المناخات الحارة، وتشكل سرقة الرأس بالكامل خطرًا حقيقيًا في بعض المناطق. النطاق النموذجي: وحدات إنارة من 20 وات إلى 100 وات مع عبوات 12.8 فولت أو 25.6 فولت تصل إلى 60 أمبير تقريبًا.

اسطوانة متكاملة

تلتف المادة الكهروضوئية حول عمود العمود نفسه، عادة عبر 270 إلى 360 درجة. نظرًا لعدم وجود لوحة مسطحة تواجه السماء، تنخفض مساحة شراع الرياح بشكل حاد، ويصبح الاتجاه غير ذي صلة تقريبًا، ويحافظ المطر على السطح أنظف من اللوحة الزجاجية الأفقية. يكون الناتج لكل متر مربع من السطح أقل من الوحدة الصلبة المسطحة، لذا فإن أنظمة الأسطوانات تناسب الأحمال المعتدلة - إضاءة المسار، والطرق ذات حركة المرور المنخفضة، والساحات، وإضاءة الحدود - بدلاً من مصابيح الطرق السريعة بقدرة 100 واط.

DDK-SSPL-2000 القطب الشمسي ذو الأسطوانة بأذرع مفردة أو مزدوجة عمود شمسي أسطواني قابل للتخصيص لمصابيح الشوارع LED، وكاميرات المراقبة، والمناظر الطبيعية، وإضاءة الحدائق والمتنزهات؛ لوحة متكاملة وأذرع مفردة أو مزدوجة تناسب الاستخدام الخارجي. عرض المنتج →

انقسام (منفصل)

يتم تركيب اللوحة فوق وحدة الإنارة، وتوضع البطارية في حجرة أساسية أو قبو تحت الأرض، وتعيش وحدة التحكم مع البطارية. هذا هو الترتيب الأكثر مرونة: يمكنك زيادة حجم البطارية بحرية، واستبدال الخلايا دون لمس رأس الإضاءة، واستخدام المكونات القياسية 12 فولت، أو 24 فولت، أو 48 فولت. كما أنها تكلف وقتًا أطول في التثبيت وتحتاج إلى حجرة بطارية مقاومة للعبث.

قاعدة عملية من تجربة المشروع: إذا تجاوزت الطاقة اليومية المطلوبة حوالي 800 وات ساعة، أو كان الموقع يحتاج إلى أكثر من يومين من الاستقلالية، قم بالتقسيم. يوفر لك وضع الإلكترونيات بشكل منفصل مساحة للخلايا ويتيح لك استخدام حزمة 25.6 فولت أو 51.2 فولت، مما يخفض التيار إلى النصف بنفس القوة ويقلل من خسائر المقاومة في الحزام.

تحديد حجم ميزانية الطاقة قبل تحديد حجم القطب

يعتمد كل شيء في اتجاه مجرى النهر على رقم واحد: واط ساعة يوميًا عند التحميل. إذا أخطأت في هذا الأمر، فلن تتمكن أي كمية من الفولاذ الجيد أو البطاريات باهظة الثمن من إنقاذ المشروع.

الخطوة 1 - التحميل اليومي بالواط/ساعة

خذ قوة وحدة الإنارة واضربها في عدد الساعات التي تعمل فيها فعليًا بكامل طاقتها. تعمل وحدات التحكم الحديثة على تشغيل ملفات تعريف التعتيم، لذا قم ببناء ملف التعريف في الحساب بدلاً من افتراض التعادل المسطح.

مثال: مصباح LED بقدرة 80 وات على طريق ريفي. الملف الشخصي: 100 بالمائة لمدة 5 ساعات، ثم 40 بالمائة لمدة 6 ساعات.

• طاقة الخرج الكاملة: 80 واط × 5 ساعات = 400 واط ساعة
• الطاقة الخافتة: 32 واط × 6 ساعات = 192 واط ساعة
• الحمل اليومي: 592 وات ساعة، تقريبًا إلى 600 وات ساعة لهامش التصميم

الخطوة 2 – ساعات الذروة للشمس في أسوأ شهر

ساعات الذروة للشمس (PSH) هي ما يعادل عدد الساعات عند إشعاع 1000 واط/م². المتوسطات السنوية مضللة بشكل خطير بالنسبة لنظام خارج الشبكة. قد يشهد الموقع الذي يبلغ متوسطه السنوي 4.9 PSH 2.6 PSH في ديسمبر، ويكون شهر ديسمبر هو الوقت الذي تكون فيه البطاريات أكثر برودة وأقل كفاءة. قم بالتصميم مقابل أسوأ شهر، أو اقبل أنه يجب عليك إضافة أيام الحكم الذاتي لتغطيته.

القيم المرجعية التقريبية لمصفوفة مواجهة للجنوب ومائلة بشكل صحيح:

• صحراء جنوب غرب الولايات المتحدة: 6.5-7.5 PSH صيفاً، 4.5-5.5 شتاء
• جنوب أوروبا: 6.0-7.0 صيفاً، 3.0-3.8 شتاءً
• أوروبا الوسطى والشمالية: 4.5-5.5 صيفاً، 1.3-2.2 شتاءً
• غرب أفريقيا الساحلية وجنوب شرق آسيا: 4.5-5.5 سنة على مدار السنة، مع انخفاضات الرياح الموسمية
• ساحل الخليج في الشرق الأوسط: 7.0-8.0 صيفاً، 4.5-5.5 شتاءً

الخطوة 3 - القوة الكهربائية للوحة

قم بتقسيم الحمل اليومي على (PSH × عامل تخفيض النظام). يبلغ معدل التخفيض المدمج الواقعي لنظام خارجي جيد البناء من 0.65 إلى 0.78، ويغطي فقدان درجة حرارة اللوحة، والتلوث، والأسلاك، وتحويل وحدة التحكم، وكفاءة البطارية ذهابًا وإيابًا.

باستخدام 2.8 PSH شتاء وعامل 0.72: 600 ÷ (2.8 × 0.72) = 600 ÷ 2.016 ≈ 298 واط. وهذا يشير إلى 2 × 160 واط أو 1 × 320 واط من اللوحة، وليس 200 واط التي كانت ستنتجها حسابات الصيف فقط.

الخطوة 4 - سعة البطارية

يحتاج حجم البطارية إلى ثلاثة مدخلات: الحمل اليومي، وأيام الاستقلالية، وعمق التفريغ القابل للاستخدام.

مثال: 600 وات ساعة في اليوم، 3 أيام من الاستقلالية، LiFePO4 عند عمق تفريغ قابل للاستخدام بنسبة 85 بالمائة.

• الطاقة المخزنة: 600 × 3 = 1800 وات ساعة قابلة للاستخدام
• القدرة الاسمية: 1800 ÷ 0.85 ≈ 2118 واط ساعة
• عند 25.6 فولت: 2118 ÷ 25.6 ≈ 83 آه، لذا حدد حزمة 100 آه / 2.56 كيلووات في الساعة

مع الهلام أو AGM، يحتاج نفس الموقع تقريبًا إلى ضعف السعة الاسمية لأن عمق التفريغ القابل للاستخدام أقرب إلى 50 بالمائة وتنهار دورة الحياة بعد تلك النقطة. ولهذا السبب يمكن أن يختلف النظامان اللذان يتمتعان بقدرة كهربائية متطابقة لـ LED بنسبة 40 بالمائة في التكلفة ويظل أحدهما يفشل في السنة الرابعة.

الخطوة 5 - تصحيح درجة الحرارة

يتم تخطي تصحيحين بشكل روتيني. أولاً، تفقد الألواح الكهروضوئية إنتاجها مع ارتفاع درجة حرارة الخلية: تنخفض الوحدة النموذجية أحادية البلورية بنحو 0.35 بالمائة لكل درجة مئوية فوق 25 درجة مئوية، لذا فإن اللوحة عند 60 درجة مئوية توفر ما يقرب من 12 بالمائة أقل من اللوحة الاسمية لها. ثانيا، لا ينبغي شحن خلايا LiFePO4 أقل من 0 درجة مئوية؛ في المناخات الباردة تحتاج البطارية إلى قطع درجة حرارة منخفضة أو حزمة تسخين ذاتي، ويجب أن تظهر الطاقة الإضافية للتدفئة في الميزانية.

هيكل العمود: الارتفاع، وحمل الرياح، ودرجة الفولاذ، واللمسة النهائية

إن إضافة لوحة شمسية يغير المشكلة الهيكلية بالكامل. لوحة مساحتها 1.0 متر مربع مائلة بزاوية 30 درجة تتصرف مثل شراع صغير، وعلى عمود طوله 9 أمتار يقع الشراع على أسوأ ذراع رافعة ممكنة. يجب أن يتعامل التصميم الهيكلي مع اللوحة كجزء من المنطقة المسقطة الفعالة (EPA)، وليس كملحق.

ضغط الرياح والمنطقة المتوقعة الفعالة

يتبع ضغط الرياح الأساسي 0.613 × V²، حيث V هي سرعة الرياح بوحدة م/ث والنتيجة بالباسكال. عند سرعة 33 م/ث (حوالي 120 كم/ساعة) يبلغ الضغط حوالي 667 باسكال؛ عند سرعة 45 م/ث (حوالي 162 كم/ساعة) تبلغ تقريبًا 1241 باسكال. اضربها في المساحة المتوقعة وعامل الشكل - 1.2 إلى 1.5 للوحة المسطحة المائلة، اعتمادًا على تأثيرات الإمالة والحافة - وستحصل على القوة التي يجب أن يقاومها العمود.

مثال: لوحة مساحتها 1.0 متر مربع عند عامل شكل 1.3 في رياح تبلغ سرعتها 40 م/ث تعطي حوالي 1275 نيوتن، أو ما يقرب من 130 كجم من القوة الجانبية، المطبقة على ارتفاع 8 أمتار فوق الأساس. وهذا هو عزم الانحناء بحوالي 10 كيلو نيوتن · متر قبل إضافة وحدة الإنارة والقطب نفسه. إن العمود الزخرفي الذي يبلغ طوله 6 أمتار وسمك جداره 2.5 مم ليس هو نفس منتج عمود الطريق الذي يبلغ طوله 9 أمتار وسمك جداره 4 مم، ولا تتغير أي كمية من الطلاء.

سمك المواد والجدار

يهيمن الفولاذ على إضاءة الطرق والمناطق: Q235B للأعمدة القياسية، Q355B حيث تكون هناك حاجة إلى قوة إنتاج أعلى على ارتفاعات أكبر أو في المناطق شديدة الرياح. سمك الجدار النموذجي في التصاميم التي أثبتت جدواها: 3.0 مم لأعمدة 6 م، 3.5-4.0 مم لـ 8-9 م، 4.0-5.0 مم لـ 10-12 م. للألمنيوم مكان في الحدائق ونطاقات الديكور لأنه يقاوم التآكل بدون طلاء ويمكن بثقه إلى أشكال تحمل الأسلاك داخليًا - وهو جيد للتصميمات الشمسية المتكاملة حيث تقوم اللوحة بلف العمود.

أنظمة التشطيب

بالنسبة للأعمدة الفولاذية، فإن الجلفنة بالغمس الساخن وفقًا للمعيار ISO 1461 مع متوسط طلاء لا يقل عن 70 ميكرومتر على الفولاذ بسمك 3 مم وأكثر هو خط الأساس للخدمة الخارجية. في الأجواء الساحلية أو الصناعية المصنفة C4 أو C5-M بموجب ISO 9223، أضف مسحوق طلاء من 60 إلى 80 ميكرومتر فوق الزنك، وحدد أنه تمت معالجة الحواف المقطوعة وطبقات اللحام وفتحات الصرف بشكل صحيح. إن العمود الذي يصدأ عند لحام لوحة القاعدة في السنة الثالثة يكون دائمًا فشلًا في الإعداد، وليس فشلًا في سمك الطلاء.

التفاصيل التي تحدد ما إذا كان العمود سينجو من التثبيت

• لوحة القاعدة وألواح التقوية - سماكة اللوحة مطابقة لنمط الترباس، وألواح التقوية ملحومة على كلا الجانبين، ولا يوجد تقويض عند إصبع اللحام.
• مرساة الترباس القفص - مسامير من الدرجة 4.8 أو 8.8 بقالب، مجلفنة بالغمس الساخن، مع خيط كافٍ لتسوية الصواميل بالإضافة إلى الصمولة والغسالة.
• فتحة اليد — بحجم مناسب للموصل والمصهر، مع غطاء محكم الإغلاق ومثبت غير قابل للصدأ. إن المقابض الصغيرة الحجم هي السبب وراء قيام عمال التركيب بتقطيع جدران الأعمدة في الموقع.
• الصرف الصحي — فتحة بكاء مخفية فوق لوحة القاعدة حتى لا يقف التكثيف داخل العمود.
• خيارات الرفع والمفصلات - تكلف الأعمدة المفصلية أو المرفقية أكثر ولكن قم بإزالة الرافعة من كل زيارة صيانة مستقبلية. على عمود شمسي بطول 6 أمتار مع بطارية بقدرة 2.5 كيلو وات في الساعة في القاعدة، فإن هذا القرار يدفع تكاليفه في المرة الأولى التي يتم فيها استبدال الحزمة.

الألواح الشمسية على عمود: صلبة ومرنة وأسطوانية

يعد اختيار اللوحة بمثابة حل وسط بين الحصاد لكل متر مربع، وسلوك الرياح، والجماليات، والتنظيف.

أحادية البلورية الصلبة

لا يزال مرجعًا للإخراج: كفاءة الوحدة بنسبة 20-23 بالمائة، وضمانات الأداء لمدة 25 عامًا شائعة، وسلوك درجة الحرارة الذي يمكن التنبؤ به. على عمود، يتم تثبيت الوحدة عادةً على دعامة علوية أو دعامة جانبية بزاوية ميل تتراوح بين 10-30 درجة. يجب أن يواجه خط الاستواء، مما يعني أن اتجاه القطب مهم عند التثبيت، كما أنه يجمع الغبار وأوراق الشجر وفضلات الطيور على السطح العلوي.

ألواح مغلفة مرنة

تستخدم الوحدات المرنة نفس الخلايا أحادية البلورية المغلفة على ركيزة بوليمر رقيقة مع ETFE أو صفيحة أمامية مماثلة. تغطي الوحدة بقدرة 120-140 واط عادة 1.1-1.4 متر مربع وتنحني إلى نصف قطر يسمح بتثبيتها على سطح منحني أو أسطوانة. إنها تزن أقل بكثير من الوحدات الزجاجية، مما يقلل من عزم الدوران في الجزء العلوي من العمود، ويمكن ربطها بالعمود حيث يكون من المستحيل وجود إطار صلب. تتمثل المفاضلات في تكلفة أعلى لكل واط، وعمر خدمة واقعي أقصر في بيئات الأشعة فوق البنفسجية القاسية، وحساسية أكبر للتعامل مع الضرر أثناء التثبيت.

الألواح المرنة هي المكان الذي يصبح فيه تصميم القطب الشمسي المتكامل مثيرًا للاهتمام: فالسطح المنحني أو المغلف يزيل مشكلة التوجيه، ويقلل من شراع الرياح، ويسمح للمصمم بوضع قدرة التوليد حيث قد تبدو الوحدة المسطحة خاطئة. لإلقاء نظرة فاحصة على أين يؤتي هذا النهج ثماره، كتب فريقنا عنه مزايا أضواء القطب الشمسية المرنة في المنشآت الحقيقية

ألواح أسطوانية وملفوفة

إن التفاف الخلايا حول العمود يعطي توليدًا جزئيًا من كل اتجاه تقريبًا، وهو أمر مفيد للأعمدة التي لا يمكن تدويرها - على سبيل المثال، الاستبدالات على أساس موجود. والعقوبة حقيقية: يتلقى السطح المنحني إشعاعًا مباشرًا أقل لكل وحدة مساحة مقارنة بوحدة مسطحة مائلة جيدًا، وتكون المساحة الفعالة محدودة بمحيط القطب. تمثل الأسطوانة التي يبلغ قطرها 140 مم حوالي 0.44 مترًا مربعًا لكل متر مربع من الارتفاع عند التغليف الكامل، لذا فإن الجزء المغلف بطول 3 أمتار يعطي حوالي 1.3 مترًا مربعًا من السطح - وليس كله منتجًا بزاوية شمس معينة.

DDK-GN003 مصباح عمود الألمنيوم الشمسي المدمج على الوجهين مصباح عمود من الألومنيوم مدمج على الوجهين مع خيارات مصابيح 20 وات/30 وات، ولوحة شمسية 80 وات، وبطارية 40 أمبير وتصنيف IP65 لإضاءة الأعمدة الخارجية. عرض المنتج →

الميل والتوجيه والتسامح في التظليل

يجب أن يكون الميل الثابت هو خط عرض الموقع تقريبًا للأداء على مدار العام، أو خط العرض ناقص 10 درجات حيث يكون الحصاد الشتوي أكثر أهمية. التظليل هو القاتل الصامت: يمكن لكابل واحد أو فرع يغطي سلسلة خلية واحدة أن يخفض خرج الوحدة بنسبة 40 بالمائة أو أكثر، وغالبًا ما يكون مصدر التظليل على العمود هو ذراع الإنارة نفسها. تحقق من مسار الشمس مقابل الذراع والعمود وأي أشجار مجاورة قبل الموافقة على التخطيط.

البطاريات وأجهزة التحكم: الجزءان اللذان يحددان عمر النظام

تتسبب البطاريات وأجهزة التحكم في غالبية الأعطال الميدانية في الإضاءة الشمسية، وهي أيضًا الأجزاء التي يتم تقليلها غالبًا للوصول إلى السعر المستهدف.

كيمياء البطارية في الممارسة العملية

• LiFePO4 — 2000 إلى 6000 دورة اعتمادًا على عمق التفريغ ودرجة الحرارة، والقدرة القابلة للاستخدام بنسبة 80-90 بالمائة، وجهد التفريغ المسطح، والسلوك الجيد في الحرارة إذا تم تهوية العلبة. نافذة الشحن من 0 إلى 45 درجة مئوية، نافذة التفريغ من -20 إلى 60 درجة مئوية. يحتاج إلى BMS مع موازنة الخلايا والحماية من التيار الزائد.
• جل / الجمعية العامة العادية - رخيصة الثمن ومتسامحة في البرد، ولكن 500-800 دورة عند عمق تفريغ 50 بالمائة في ظروف جيدة، وأقل بكثير إذا تم تدويرها بقوة أكبر أو تركها فارغة. ثقيل، وهو أمر مهم على صندوق مثبت على عمود.
• ليثيوم إن إم سي - كثافة طاقة أعلى ولكن بهامش أمان حراري أضيق. بالنسبة للأعمدة الخارجية المعرضة لأشعة الشمس المباشرة، فإن LiFePO4 هو الخيار الهندسي الأكثر أمانًا.

فئة التحكم

تستخرج وحدات التحكم MPPT طاقة أكثر بنسبة 10-30 بالمائة من PWM في الطقس البارد وظروف الإشعاع المنخفض، لأنها تفصل جهد اللوحة عن جهد البطارية. في نظام مزود بمصفوفة بقدرة 320 واط، غالبًا ما يكون هذا الاختلاف هو هامش الشتاء بأكمله. يعد PWM مقبولاً في أنظمة الحدائق والمسارات الصغيرة حيث تكون اللوحة كبيرة الحجم بالفعل.

خارج هذه الفئة، ابحث عن ثلاث ميزات: ملف تعريف شحن قابل للبرمجة يتطابق مع مواصفات الخلية الدقيقة، ومخرج حمل مع تعتيم قابل للبرمجة وفصل الجهد المنخفض، وتعويض درجة الحرارة أو مستشعر درجة الحرارة عن بعد. ستؤدي وحدات التحكم التي تأتي مع ملف تعريف حمض الرصاص الثابت ولا توجد إعدادات يمكن للمستخدم الوصول إليها إلى تقصير عمر الخلية بطرق لا يراها المثبت أبدًا.

تحجيم العلبة

صندوق البطارية هو قرار حراري بقدر ما هو قرار ميكانيكي. يمكن لصندوق فولاذي محكم الغلق تحت أشعة الشمس المباشرة في مناخ حار أن يدفع درجة حرارة الخلية إلى 15-20 درجة مئوية فوق درجة الحرارة المحيطة، وكل 10 درجات مئوية من درجة الحرارة المرتفعة المستمرة تقلل من عمر التقويم إلى النصف تقريبًا. قم بتظليل الصندوق، أو تهويته، أو دفن البطارية في قبو مزود بحوض تصريف، لكن قرر ذلك قبل صب الأساس، وليس بعده.

الأساسات والتركيب والتسامح في الموقع

العمل التأسيسي هو المكان الذي تفقد فيه المشاريع جدولها الزمني، وهو أيضًا المكان الذي يتم فيه التحقق من صحة الافتراضات الهيكلية أو انتهاكها بهدوء.

العمق والأبعاد

بالنسبة لعمود شمسي يبلغ طوله 6 أمتار، فإن الأساس الذي يبلغ عمقه 1.2-1.5 مترًا مع مقطع عرضي 500 × 500 مم في تربة صلبة هو نقطة بداية نموذجية؛ الألواح الأكبر حجمًا، أو الأعمدة الأطول، أو التربة الرملية، أو مناطق الرياح الأعلى تدفع هذه الأرقام إلى الأعلى. قاعدة التخطيط المستخدمة على نطاق واسع هي أن العمق يساوي حوالي 10 بالمائة من ارتفاع العمود بالإضافة إلى 0.6 متر، ثم يتم التحقق منه مقابل قدرة تحمل التربة ولحظة الانقلاب الفعلية. في الطين الناعم أو المتمدد، تكون الإجابة عادة هي قاعدة أوسع وليس قاعدة أعمق.

الخرسانة والمعالجة

حدد C25/30 أو أفضل، ثم ضع قفص التثبيت باستخدام قالب، وتحقق من بروز البراغي قبل تركيب الخرسانة. المعالجة ليست اختيارية: تصل الخرسانة إلى معظم قوتها التصميمية خلال 7 أيام، وتصل إلى قوتها الكاملة خلال 28 يومًا. يعد تثبيت الأعمدة وألواح الشد في اليوم الثاني أحد الأسباب الأكثر شيوعًا لحركة لوحة القاعدة وتكسير اللحام في نهاية المطاف. إذا كان الجدول الزمني ضيقًا، استخدم مزيجًا عالي القوة مبكرًا وتحقق منه، أو خطط لتركيب العمود كزيارة منفصلة.

التحمل التثبيت الذي يهم

• مرساة الترباس العمودي في حدود 1 درجة؛ القفص المائل يعني عمودًا مائلًا ولوحة تواجه السمت الخطأ.
• مستوى لوحة القاعدة إلى حدود 2 مم عبر اللوحة قبل الحشو؛ تسوية المكسرات أسفل الطبق تجعل ذلك ممكنًا.
• صواميل تثبيت عزم الدوران وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة للعمود، عادةً بنمط مرحلي، وإعادة الفحص بعد 48 ساعة.
• سمت اللوحة ضمن 10 درجات من الجنوب الحقيقي (أو الشمال في نصف الكرة الجنوبي) للوحدات المسطحة.
• تهوية حجرة البطارية خالية من المياه الراكدة وعلى ارتفاع 200 مم على الأقل فوق مستوى سطح الأرض النهائي.
• يعمل كابل التيار المستمر محميًا في القناة، مع وجود المصهر أو القاطع ضمن مسافة 300 مم من الطرف الموجب للبطارية.

الطفرة والبرق

الأعمدة طويلة ومكشوفة ومتصلة بالإلكترونيات. في المناطق ذات النشاط الكرباوني العالي، قم بإضافة جهاز حماية من زيادة التيار المستمر على جانب اللوحة ووصلة أرضية مناسبة بالعمود وقضيب الأساس. إن الطفرة المستحثة الواحدة تكلف وحدة تحكم؛ الضربة المباشرة تكلف الرأس بالكامل، ولا يوجد ضمان يغطي البرق.

جودة الضوء والبصريات والامتثال

بمجرد تأمين ميزانية الطاقة، يقرر تصميم الإضاءة ما إذا كان سيتم قبول التثبيت من قبل العميل والمجتمع.

أهداف الفعالية والتجويف

توفر مصابيح LED الحديثة في التركيبات الخارجية 130-160 لومن/وات على مستوى النظام، لذلك يجب أن تنتج وحدة الإنارة بقدرة 60 وات ما يقرب من 8000-9500 لومن. تعامل مع أي شيء أقل من 120 لومن/واط كعلامة على وجود رقائق قديمة أو مشتت حراري صغير الحجم. نظرًا لأن أنظمة الطاقة الشمسية محدودة الطاقة، فإن الكفاءة الضعيفة تتحول مباشرة إلى لوحة أكبر وبطارية أكبر، وهي الطريقة الأكثر تكلفة للتعويض عن وحدة الإنارة الرخيصة.

البصريات والتوحيد

تغطي توزيعات النوع الثاني والنوع الثالث معظم تطبيقات الطرق والمسارات. مقياس التحكم هو التماثل: نسبة الإضاءة المتوسطة إلى الدنيا هي 3:1 أو أفضل على الطريق، مع تباعد الأعمدة بشكل عام من 3 إلى 4 أضعاف ارتفاع التركيب لإضاءة الطريق وأقرب لمناطق المشاة. تفشل النقطة الساخنة الساطعة أسفل القطب والرقعة المظلمة في منتصف الطريق إلى القطب التالي في تحقيق المواصفات حتى لو كان متوسط ​​اللوكس يلبي الهدف.

درجة حرارة اللون والوهج

3000 كلفن هو الاختيار الشائع للطرق السكنية؛ 4000 ألف يناسب الطرق الرئيسية والمناطق التجارية. فوق 5000 كلفن، يزداد الوهج المزعج دون فائدة بصرية مفيدة للسائقين. تعمل البصريات المحمية أو وحدات الإنارة ذات الزجاج المسطح على تقليل الضوء الصاعد، وهو أمر مهم في الولايات القضائية ذات متطلبات السماء المظلمة وتحافظ أيضًا على نظافة اللوحة إذا كانت موجودة أسفل وحدة الإنارة.

تصنيفات الدخول والتأثير

حدد IP65 أو IP66 لوحدة الإنارة، وIP67 لحاوية البطارية في المواضع المكشوفة، وIK08 أو IK09 حيث يكون التخريب أو معدات إزالة النباتات أحد العوامل. مراجع الشهادات التي تستحق السؤال عنها: IEC 60598 لوحدات الإنارة، وIEC 61215 وIEC 61730 للوحدات الكهروضوئية، وIEC 62619 لخلايا الليثيوم، وملخصات اختبار UN 38.3 للنقل.

مطابقة النظام مع التطبيق

تغطي نفس الكلمة الأساسية حاجز حديقة وسارية طريق سريع بطول 12 مترًا، ويجب ألا تكون لغة المواصفات متطابقة لكليهما. يوضح الجدول أدناه نقاط البداية بناءً على المشاريع النموذجية؛ لا يزال كل صف يحتاج إلى ميزانية الطاقة الخاصة به.

ملاحظتان للتطبيق نادرًا ما يتم تحويلهما إلى وثائق المناقصة. أولاً، يجب إضافة أحمال وسائل الراحة - الدوائر التلفزيونية المغلقة، ونقاط وصول WiFi، وشحن USB، وأجهزة الاستشعار - إلى ميزانية الوات ساعة اليومية في دورة العمل الحقيقية، وليس طاقة اللوحة الاسمية الخاصة بها. تستهلك كاميرا بقدرة 10 وات تعمل لمدة 24 ساعة 240 وات في الساعة يوميًا، وهو ما يعادل 40 بالمائة من حمل الإضاءة في المثال أعلاه. ثانياً، في القرى والمناطق الحدودية، تكون حجرة البطارية هي هدف السرقة، وليس اللوحة. أ DDK-VILLAGE ضوء القطب الشمسي للقرية والجدار إضاءة خارجية تعمل بالطاقة الشمسية بالكامل للشوارع الريفية والممرات والواجهات الخارجية للمباني، ودعم تركيب الأعمدة أو الجدران حيث تكون شبكة الكهرباء محدودة. عرض المنتج → مع قفل العبوة داخل قاعدة العمود ومجموعة براغي مقاومة للعبث تحل مشكلات أكثر من الترقية إلى لوحة أكبر.

محركات التكلفة، والتكلفة الإجمالية للملكية، وقائمة مراجعة المشتريات

تتم عادة مقارنة الأعمدة الشمسية ببديل متصل بالشبكة، وتتغير المقارنة حسب المسافة إلى أقرب نقطة إمداد.

أين تذهب الأموال فعلا

• البطارية — 20-35 بالمائة من تكلفة النظام، والمكون الأول الذي سيتم استبداله.
• اللوحة الكهروضوئية والتركيب - 15-25 بالمائة.
• القطب والذراع والانتهاء — 15-30 بالمائة، مدفوعًا بالارتفاع وسمك الجدار ونظام الطلاء.
• الإنارة والسائق - 10-20 بالمائة.
• المراقب المالي — 5-10 بالمائة، وأرخص مكان لتدمير بقية الاستثمار.
• الأساس والتركيب — 10-25 بالمائة في الموقع، أو أعلى في الصخور أو حيث يتطلب العمل الليلي.

ولبديل الشبكة هيكل تكاليف خاص به: حيث تبلغ تكلفة حفر الخنادق وإعادة تركيبها عادة ما بين 30 إلى 80 دولارًا أمريكيًا للمتر اعتمادًا على السطح، بالإضافة إلى الكابلات وأجهزة الحماية وسعة المحولات وفاتورة الكهرباء المتكررة. يتجنب عمود الإنارة الذي يعمل بالطاقة الشمسية كل ذلك، وهذا هو السبب في أن مسافة التعادل لعمود واحد مقابل تمديد الشبكة غالبًا ما تكون منخفضة تصل إلى 15-30 مترًا من حفر الخنادق - وأقل بكثير حيث لا يمكن قطع الرصيف.

عرض عشر سنوات

افترض استبدال LiFePO4 في السنوات 8-10 في ظل الدراجات العادية، واستبدال وحدة التحكم في السنوات 5-7 في المناخات الرطبة، وتنظيف اللوحة مرتين سنويًا، واستبدال محرك وحدة الإنارة في السنة 6-8. أضف هذه العناصر إلى سعر الشراء وقارنها بعمود متصل بالشبكة مع عمر خدمة يصل إلى 25 عامًا وفاتورة طاقة شهرية. عادة ما تفضل المقارنة الطاقة الشمسية عندما يتعلق الأمر بحفر الخنادق، وعادة ما تفضل الشبكة حيث تكون نقطة الإمداد في حدود 10 أمتار وتكون الكهرباء رخيصة.

ما الذي يجب وضعه في طلب عرض الأسعار

1. إحداثيات الموقع وساعات الذروة الشمسية لأسوأ شهر وسرعة الرياح التصميمية مع فترة العودة.
2. ساعات الوات اليومية المطلوبة بما في ذلك ملف تعريف التعتيم وأي أحمال وسائل الراحة.
3. أيام الحكم الذاتي المطلوبة والحد الأدنى من عمق التفريغ.
4. القوة الكهربائية لوحدة الإنارة، وخرج اللومن، ودرجة حرارة اللون، ونوع التوزيع، وتقييمات IP وIK.
5. ارتفاع القطب، وتكوين الذراع، والمواد، وسمك الجدار، ونظام الطلاء، ومرجع اللون.
6. حساب حمل الرياح للتجميع الكامل، بما في ذلك المساحة المتوقعة للوحة.
7. كيمياء البطارية، والجهد الاسمي، والسعة، ودورة الحياة عند عمق التفريغ المحدد، وميزات نظام إدارة المباني.
8. نوع وحدة التحكم وقابلية البرمجة ووظائف الحماية.
9. رسم الأساس باستخدام درجة الخرسانة، ومواصفات مسمار التثبيت، وقيم عزم الدوران.
10. الضمان مقسم حسب المكونات وقائمة قطع الغيار مع أسعار الوحدات.
11. وثائق الاختبار: تقرير فلاش للطاقة الكهروضوئية، وملخص البطارية UN 38.3، وتقرير اختبار IP، وعينة من ورقة ميزانية الطاقة.

إن طلب ورقة ميزانية الطاقة هو التصفية الوحيدة الأكثر فعالية في المناقصة. الموردون الذين لا يستطيعون إنتاجه يقومون بالتقدير، وفي أمر 60 قطبًا، يكون خطأ التقدير أكبر من فرق السعر بين اثنين من مقدمي العروض الجديين.

الأداء الميداني والصيانة والتحقق من الواقع لمدة خمس سنوات

أنظمة الإضاءة الشمسية لا تفشل فجأة. فهي تتحلل على طول منحنى يمكن التنبؤ به، ويرى المشغل العرض - وقت تشغيل أقصر - قبل وقت طويل من ظهور السبب.

أوضاع الفشل الشائعة وكيف تبدو

• البطارية capacity loss — تعمل الأضواء أربع ساعات بدلاً من عشر، ثم تتعافى جزئيًا بعد يوم مشمس. يحدث بسبب حالة الشحن الجزئي المزمن، أو ارتفاع درجة الحرارة، أو ملف شحن غير متطابق.
• تلويث اللوحة أو تظليلها - ينخفض الإنتاج تدريجياً، ويكون أسوأ في موسم الجفاف. الأشجار المزروعة بعد التكليف هي السبب المتكرر.
• دخول الماء في جهاز التحكم - السلوك المتقطع في المطر، والتآكل في المحطات، وفي نهاية المطاف خرج الحمل الميت.
• التآكل في القاعدة - ظهور تقرحات عند لحام لوحة القاعدة، وعادةً ما تكون مشكلة في تحضير الطلاء. التجميلية في البداية، والهيكلية في السنة العاشرة.
• مسامير مرساة فضفاضة - عمود يتحرك بشكل واضح أثناء الرياح، ولم يتم اكتشافه إلا أثناء الفحص. أعد عزم الدوران بعد أول 48 ساعة ومرة ​​أخرى بعد 12 شهرًا.
• عش المبنى تحت اللوحة - يقلل من الإخراج، ويحتفظ بالرطوبة، ويسهل منعه باستخدام تصميم شبكي أو قوس مغلق.

جدول الصيانة الذي يعمل

1. الشهر الأول: إعادة تثبيت براغي عزم الدوران وفحص إمالة اللوحة والسمت.
2. كل 6 أشهر: قم بتنظيف الألواح، وفحص صندوق البطارية بحثًا عن الماء، وفحص وصلات الكابلات، والتحقق من إعدادات وحدة التحكم وأكواد الأخطاء المسجلة.
3. سنويًا: قم بقياس سعة البطارية من خلال التفريغ المتحكم فيه، وافحص الطلاء الموجود في القاعدة، وتحقق من خرج وحدة الإنارة مقابل شكل اللومن الأصلي.
4. السنة الخامسة: خطط لاستبدال وحدة التحكم في المناخات الرطبة وميزانية استبدال البطارية في السنوات 8-10.

إذا قامت وحدة التحكم بتسجيل البيانات - معظم وحدات MPPT الحديثة تفعل ذلك - فاطلب سجل الشحن والتفريغ في كل زيارة للخدمة. يشير الانخفاض البطيء في الحصاد، وليس الانخفاض المفاجئ، إلى التلوث أو التظليل. يشير الانخفاض في الطاقة المخزنة عند الحصاد غير المتغير إلى الخلايا. يوفر هذا التمييز الفردي الكثير من عمليات تبديل المكونات غير الضرورية.

مشاريع الأعمدة الشمسية المخصصة: العمل من الرسم

معظم مشاريع القطب الشمسي ليست مشتريات كتالوج. تريد إحدى البلديات منحنى ذراع محدد ولونًا يتناسب مع الأثاث الموجود. يحتاج الموزع إلى تغيير ارتفاع العمود من 6 م إلى 7.5 م دون فقدان معدل الرياح. يريد أحد المتكاملين نقل حجرة البطارية من الرأس إلى القاعدة وزيادة حجم اللوحة بوحدتين.

هذا النوع من العمل يمثل مشكلة تصنيع قبل أن يكون مشكلة إضاءة. فهو يتطلب القدرة على قراءة رسم العميل، والتحقق منه مقابل الواقع الهيكلي، وإنتاج عينة، ومن ثم الاحتفاظ بالهندسة عبر مجموعة إنتاج مكونة من مئات الأعمدة. خلفيتنا الخاصة في DDK Tech Elefacility Yangzhou Co., Ltd. تقع هناك تمامًا: تصنيع الأعمدة الفولاذية، والإضاءة المصنوعة من الألومنيوم، وتكامل الأعمدة الشمسية، ومنتجات الطاقة الشمسية المرنة، التي يتم إنتاجها إما من رسومات العملاء أو تم تطويرها بناءً على المواصفات، مع أخذ العينات والتعليقات الهندسية على طول الطريق. مزيد من التفاصيل على قدرات التصنيع والتخصيص لدينا يتوفر إذا كنت تقوم بتقييم مورد البناء للطباعة.

ثلاث ملاحظات عملية لأي شخص يقوم بتكليف عمود شمسي مخصص:

• أرسل حالة التحميل، وليس الرسم فقط. رسم يظهر الهندسة. تحدد سرعة الرياح ومنطقة اللوحة والاستقلالية المطلوبة ما إذا كانت هذه الهندسة ستستمر أم لا.
• قم بتجميد واجهة الأساس مبكرًا. تؤثر دائرة المسمار وحجمه وبروزه على كل من لوحة قاعدة العمود والأعمال المدنية، كما أن تغييرها بعد صب الخرسانة أمر مكلف.
• الموافقة على عينة مادية قبل الإنتاج الضخم. يتم الحكم على اللون، وضمادة اللحام، وموضع فتحة اليد، وأقواس تثبيت اللوحة بالعين المجردة واليد في الموقع، وليس في ملف PDF.

لم تكن الأعمدة المظلمة الأحد عشر الموجودة على طريق القرية الواقعة في غرب أفريقيا مشكلة تتعلق بالطاقة الشمسية. لقد كانت مشكلة تتعلق بالمواصفات: تم استخدام رقم إشعاع صيفي لتصميم على مدار العام، وبيع يوم واحد من الاستقلالية بثلاثة. كل قرار فني يتبع ذلك - مدى سماكة جدار العمود، وما إذا كانت اللوحة صلبة أم ملفوفة، وما إذا كانت البطارية موضوعة في الرأس أو في القاعدة - يجب أن يعود إلى وثيقتين: ميزانية الطاقة لأسوأ شهر وحساب حمل الرياح للتجميع الكامل.

احصل على هذين الأمرين بشكل صحيح وسيصبح باقي المشروع مشتريات عادية: قارن الطلاءات، وقارن الشهادات، وقارن شروط الضمان، واطلب تقارير الاختبار. أخطأوا في فهمهم ولن تؤدي أي ترقية في درجة الفولاذ أو العلامة التجارية للبطارية إلى إبقاء الأضواء في العام الخامس الماضي. إذا كنت تحدد عمود إنارة يعمل بالطاقة الشمسية لمشروع ما، فابدأ بملف تعريف الحمل، وشمس الشتاء في الموقع، والاستقلالية التي يحتاجها العميل فعليًا - ثم دع الأجهزة تتبع العمليات الحسابية.