ما هي المكونات الرئيسية لنظام إضاءة الشوارع؟ دليل كامل

نادرًا ما يكون ضوء الشارع الذي ينطلق من وحدة التغذية في الساعة الثانية صباحًا أو يفشل في فحص حمل الرياح لغزًا. عادةً ما يكمن السبب في مجموعة مكونة واحدة: مسمار تثبيت مفكك، أو حشية عدسة متشققة، أو سائق يعمل بحرارة شديدة، أو جهاز حماية من زيادة التيار، أو بنك بطارية بحجم مناسب لأيام الصيف الصافية فقط. الإجابة المختصرة هي أن مصابيح الشوارع عبارة عن نظام مكون من ست مجموعات مكونات رئيسية: الهيكل، ووحدة الإنارة والبصريات، ومعدات التحكم، وأجهزة الاستشعار ووحدات التحكم، وإمدادات الطاقة، والأسلاك وأجهزة السلامة. كل مجموعة لها مواصفاتها الخاصة وطريقة الفشل ومخاطر الشراء. إذا قمت بشراء عمود كأنبوب فولاذي ومصباح كصندوق، فإنك لا تشتري مصباح شارع. أنت تشتري أجزاء قد لا تدوم معًا.

التأثير العملي بسيط. يمكن أن يخفي اقتباس القطب السفلي جدرانًا أرق أو جلفنة أخف أو مسامير تثبيت صغيرة الحجم. يمكن أن يخفي اقتباس وحدة الإنارة السفلية نطاقًا ضيقًا لجهد الإدخال، أو مسارًا حراريًا سيئًا، أو سائقًا ليس لديه مناعة ضد زيادة التيار. يمكن أن يخفي عرض أسعار الطاقة الشمسية بطارية صغيرة جدًا بحيث لا توفر الاستقلالية المطلوبة. إن قائمة المكونات مهمة لأن إضاءة الشوارع تعتبر من الأصول الخارجية طويلة العمر. تظهر القرارات المتخذة في مرحلة فاتورة المواد بعد سنوات على شكل استدعاءات للصيانة، أو فقدان الطاقة، أو الاستبدال المبكر. تشرح الأقسام أدناه ما يفعله كل مكون، وما يجب تحديده، وأين تظهر مخاطر الشراء عادةً.

العمود ولوحة القاعدة والأساس

العمود هو العنصر الأكثر وضوحا، لكن وظيفته هيكلية وليست زخرفية. وهي تحمل وحدة الإنارة، والذراع، وحمولة الرياح، وحمولة الجليد، وأحيانًا لوحة شمسية أو جهاز اتصال صغير. عادةً ما يكون عمود إضاءة الطريق عبارة عن قسم فولاذي مستدق، أو قسم مثمن أو متعدد الأضلاع، أو مقطع من الألومنيوم. يتراوح الارتفاع عادةً من 3 أمتار لإضاءة الحدائق والممرات إلى 12 مترًا لإضاءة الطرق، مع ارتفاع الأعمدة العالية للطرق السريعة والملاعب والتقاطعات الكبيرة. يجب أن يتطابق سمك جدار العمود، وسمك لوحة القاعدة، وتصميم المجمعة، ونمط مسمار التثبيت مع منطقة الرياح، ومنطقة التركيب، ورمز التصميم المحلي. قد لا يكون العمود القوي بما يكفي لمصباح LED بقدرة 60 واط قويًا بما يكفي للوحة شمسية بعرض 1.2 متر في نفس منطقة الرياح.

تعتبر لوحة القاعدة ومسامير التثبيت جزءًا من النظام الهيكلي، وليست ملحقات. تقوم مسامير التثبيت بنقل اللحظة والقص إلى الأساس الخرساني. درجة الترباس وعمق التضمين ودقة القالب والتحكم في عزم الدوران كلها أمور مهمة. إحدى المشاكل الشائعة في الموقع هي صب الأساس بقالب ملتوي، مما يجبر القائم على التركيب على تكبير الثقوب أو حشو لوحة القاعدة. يمكن أن يقلل ذلك من مساحة الاتصال ويدعو إلى التآكل. يجب أن يكون الأساس نفسه مصممًا لظروف التربة وعمق الصقيع ومنسوب المياه ولحظة الانقلاب المطلوبة. إن نتيجة المكعب الخرساني وحدها ليست كافية. يجب فحص قفص التسليح، وغرز مسمار التثبيت، ومدخل القناة، وقطب التأريض قبل الصب.

الجلفنة هو قرار آخر على مستوى المكونات. تعمل الجلفنة بالغمس الساخن على حماية الأعمدة الفولاذية في البيئات الساحلية والصناعية وعالية الرطوبة. تعد سماكة الطلاء والالتصاق والصرف أكثر أهمية من الملصق العام "المجلفن". يمكن للمياه المحبوسة داخل العمود تسريع عملية التآكل من الداخل إلى الخارج. تعمل فتحات التصريف وحشية فتحة اليد القابلة للتنفس ومدخل الكابل الذي ينحدر للأسفل على تقليل هذا الخطر. بالنسبة لأعمدة الألومنيوم، فإن درجة السبائك وسمك الجدار ومعالجة السطح لها أهمية أكبر من اللون. يمكن أن يبدو طلاء المسحوق موحدًا مع إخفاء مشاكل إعداد السطح. يعتبر تقرير رش الملح بدون قياس سمك الطلاء دليلاً ضعيفًا.

بالنسبة للمشاريع التي تحتاج إلى أعمدة فولاذية مدببة أو مثمنة أو مخصصة، تشتمل مجموعة المنتجات على أعمدة إنارة شوارع فولاذية مستديرة ومسداسية ومثمنة ومربعة قابلة للتخصيص للإضاءة الخارجية. سؤال الشراء الرئيسي ليس الشكل فقط. يتعلق الأمر بما إذا كان المورد يمكنه توفير الرسم الهيكلي، وقالب اللوحة الأساسية، وجدول التثبيت، وسجل الجلفنة، وطريقة التعبئة التي تحمي العمود أثناء النقل.

أعمدة إنارة فولاذية مستديرة ومثمنة ومربعة قابلة للتخصيص بالنسبة للمشاريع التي تحتاج إلى أعمدة مدببة أو مخصصة، يوفر هذا النطاق خيارات فولاذية مستديرة وسداسية ومثمنة ومربعة مع رسومات وتفاصيل لوحة القاعدة لفحص التثبيت. عرض المنتج →

تعتبر نقاط التفتيش الخاصة بالعمود والأساس عملية وليست نظرية. تحقق من رسم العمود على واجهة وحدة الإنارة والذراع. تأكد من درجة مرساة الترباس والإسقاط. تحقق من قطر ثقب لوحة القاعدة مقابل قطر الترباس، لأن الثقوب كبيرة الحجم يمكن أن تقلل من التثبيت. تحقق من موضع المقبض وحجمه وحشيته. تأكد من إمكانية الوصول إلى محطة التأريض. ابحث عن فتحات التصريف في أدنى نقطة. في الموقع، افحص السطح الخرساني بحثًا عن أي فراغات، وتأكد من نظافة القناة، وقم بربط مسامير التثبيت بالتسلسل المحدد. إن العمود الشاقول ولكن ذو قاعدة فضفاضة لا يزال فشلاً في المستقبل.

غلاف وحدة الإنارة والعدسة والنظام البصري

الإنارة هي الجزء الذي ينتج الضوء ويوزعه. ويشمل الغلاف، والعدسة أو العاكس، ومصدر الضوء، والمسار الحراري، ونظام الختم. في مصابيح الشوارع LED، مصدر الضوء هو وحدة LED أو مجموعة من لوحات LED. في مصابيح الشوارع ذات الضغط العالي بالصوديوم، يكون مصدر الضوء عبارة عن مصباح، وتشتمل وحدة الإنارة على عاكس وحجرة صابورة. عادة ما تكون مادة الهيكل من الألومنيوم المصبوب لإضاءة الطريق، وفي بعض الأحيان تكون مع مقصورة منفصلة للسائق. قد تكون العدسة عبارة عن زجاج مقسى شفاف، أو عدسة بولي كربونات، أو عدسة بصرية مقولبة. يتحكم التصميم البصري في توزيع الضوء، والوهج، والتوحيد، وانسكاب الضوء. يعد التقرير الضوئي أكثر فائدة من المطالبة بالقوة الكهربائية لأن اثنين من وحدات الإنارة بقدرة 100 واط يمكن أن تنتج نتائج مختلفة تمامًا على سطح الطريق.

سوء الفهم الأكثر شيوعًا هو أن اللومن وحده هو الذي يحدد الأداء. يحتاج ضوء الشارع إلى التوزيع المناسب لعرض الطريق، وارتفاع التركيب، والتباعد بين الأعمدة، وترتيب التركيب. قد ينتج عن التوزيع الضيق برك مشرقة تحت كل قطب وفجوات داكنة بينهما. قد يؤدي التوزيع الواسع إلى إرسال الضوء إلى الواجهات أو إلى النوافذ. يؤثر النظام البصري أيضًا على وهج السائقين والمشاة. ابحث عن ملف القياس الضوئي، وتخطيط إضاءة الطريق، وافتراض عامل الصيانة. إذا لم يتمكن المورد من توفير تخطيط لتباعد القطب وارتفاع التركيب، فإن مناقشة القوة الكهربائية غير مكتملة.

يجب أن يدير السكن الحرارة وكذلك الضوء. تفقد مصابيح LED كفاءتها وعمرها عندما ترتفع درجة حرارة الوصلة. يتفاعل المسار الحراري من لوحة LED إلى الهيكل ومنطقة المشتت الحراري وموضع السائق وتصنيف درجة الحرارة المحيطة. يمكن أن يبدو الغلاف المدمج ذو تيار القيادة العالي فعالاً على ورقة البيانات ولكنه يعمل بشكل ساخن في تركيب مغلق لا يزال الهواء فيه. ابحث عن درجة الحرارة المحيطة المستخدمة في المطالبة مدى الحياة. الرقم 50000 ساعة عند 25 درجة مئوية ليس هو نفس الرقم 50000 ساعة عند 45 درجة مئوية. في المناخات الحارة، يؤثر الاختلاف على تغير اللون، وعمر السائق، وصيانة التجويف.

الختم هو خطر آخر على مستوى المكونات. تحدد مادة الحشية وتصميم الضغط والاستراحة ومدخل الكابل ما إذا كانت وحدة الإنارة ستبقى جافة. يعد IP66 هدفًا شائعًا لإضاءة الطريق، ولكن يجب أن يتطابق تقرير الاختبار مع التكوين الفعلي للكابل. إن وحدة الإنارة التي تم اختبارها دون تركيب وصلة الكابل ليست هي نفس المنتج بمجرد أن يقوم المثبت بإضافة كابل ميداني. وينطبق الشيء نفسه على مقاومة التأثير. يساعد تصنيف IK08 في الأماكن العامة، لكن مادة العدسة وصلابة الغلاف لا تزال مهمة. بالنسبة للمشاريع الساحلية، يعد نظام الطلاء والمثبتات المقاومة للصدأ وتصميم الصرف جزءًا من وحدة الإنارة، وليس تفاصيل تجميلية.

بالنسبة لإضاءة الطرق LED، قد تشتمل مجموعة المنتجات النموذجية على نماذج بقدرة 40 وات إلى 200 وات مع توزيعات بصرية وخيارات تركيب مختلفة. يجب أن يقارن قرار الشراء بين طاقة الإدخال، ومستوى اللومن الناتج، والفعالية، ودرجة حرارة اللون، وتجسيد اللون، والتحكم في الوهج، واستقلال العلامة التجارية للسائق، وشروط الضمان. يمكن أن تعرض بطاقة المنتج الأجهزة، لكن تخطيط المشروع وخطة الصيانة يحددان ما إذا كانت الأجهزة مناسبة أم لا. تعد وحدة الإنارة أيضًا أسهل المكونات التي يمكن استبدالها لاحقًا، لذا فإن واجهات التثبيت القياسية ومقصورات السائق التي يمكن الوصول إليها تقلل من التكلفة على المدى الطويل.

سلسلة مصابيح الشارع LED ذات الكفاءة العالية DDK-LD121 بالنسبة لمقارنات إضاءة الطريق، توفر سلسلة IP66/IK09 إمالة قابلة للتعديل ودرجات حرارة ألوان متعددة وتعتيم وتوافق مع CE/COC للاستخدام في المناطق الحضرية والممرات ومواقف السيارات. عرض المنتج →

يجب أن يشمل الفحص الميداني لوحدة الإنارة سدادة العدسة، وفتحة تهوية معادلة الضغط، وسدادة الكابل، ومسار التصريف، وغطاء الوصول. افتح حجرة السائق وتأكد من تسمية الأجهزة الطرفية، ومن إمكانية الوصول إلى المصهر، ومن أن الاتصال الأرضي منفصل وموثوق. تأكد من أن العدسة البصرية نظيفة ومثبتة بشكل صحيح. يمكن أن تؤدي الفجوة الصغيرة في الحشية إلى دخول الماء والغبار، وقد تكون الأعراض الأولى هي وميض أو فشل السائق، وليس تسربًا مرئيًا. إن وحدة الإنارة عبارة عن نظام بصري محكم الغلق، لذا لا ينبغي للقائم بالتركيب أن يقوم بحفر ثقوب إضافية أو إزالة فتحات التهوية بدون تعليمات الشركة المصنعة.

السائق والصابورة ومعدات التحكم الكهربائية

يقوم جهاز التحكم بتحويل العرض المتاح إلى الشكل الذي يحتاجه مصدر الضوء. في ضوء الشارع LED، هذا هو محرك LED. في ضوء الصوديوم عالي الضغط، يكون هذا هو مجموعة الصابورة والإشعال والمكثف. غالبًا ما يكون جهاز التحكم هو المكون الأول الذي يفشل لأنه يحمل الحمل الحراري، والجهد العابر، ودورات التبديل. يتمتع محرك LED الجيد بنطاق واسع من جهد الإدخال، وتصحيح عامل الطاقة النشط، والتشوه التوافقي المنخفض، وحماية الجهد الزائد والجهد المنخفض، وحماية درجة الحرارة الزائدة، وحماية ماس كهربائى، وتصنيف مناعة الطفرة الذي يطابق الموقع. قد يكون برنامج التشغيل قابلاً للبرمجة أو ثابت الإخراج. تسمح برامج التشغيل القابلة للبرمجة بالإعدادات الحالية وملفات تعريف التعتيم، ولكنها تتطلب أيضًا خطوة برمجة وسجلًا للإعدادات.

موقع السائق مهم. تحتوي بعض وحدات الإنارة على مقصورة سائق منفصلة يمكن فتحها دون كسر الختم البصري. ويضع آخرون السائق داخل السكن الرئيسي. تعمل الحجرة المنفصلة على تبسيط عملية الصيانة ولكنها تضيف التكلفة والحجم. البيئة الحرارية تختلف أيضا. قد يكون المحرك المثبت أعلى الهيكل أكثر سخونة من المحرك المثبت في تجويف مظلل. يجب أن توضح ورقة البيانات درجة الحرارة المحيطة ودرجة حرارة حالة السائق تحت الحمل المقدر. إذا تم تخفيض مستوى المحرك في الوحدة، فقد لا ينطبق العمر المقدر عند الإخراج الكامل.

تعد واجهات التعتيم والتحكم جزءًا من معدات التحكم. تتضمن الخيارات الشائعة 0-10 فولت، وDALI، وPWM، وواجهات برمجة خاصة. بالنسبة لإضاءة الشوارع المستقلة، قد يكون جهاز توقيت بسيط أو خلية ضوئية كافيًا. بالنسبة للنظام المتصل، يجب أن يعمل السائق مع وحدة التحكم ونظام الإدارة المركزية. يجب توثيق الواجهة واختبار منحنى التعتيم عند مخرجات منخفضة. إن برنامج التشغيل الذي يومض بمعدل 10 بالمائة ليس مناسبًا للتعتيم من الغسق إلى الفجر، حتى لو كان يلبي مطالبة كفاءة التحميل الكامل.

بالنسبة لأنظمة الصوديوم عالية الضغط القديمة، تكون الصابورة عبارة عن مكون مغناطيسي، ويوفر جهاز الإشعال نبض البداية. يقوم المكثف بتصحيح عامل القدرة. هذه الأجزاء ناضجة، لكنها لا تزال تفشل في البيئات الحارة أو الرطبة أو شديدة الاندفاع. يمكن أن يكون استبدال الصابورة أكثر تكلفة من المتوقع إذا كانت وحدة الإنارة مغلقة أو كانت الأسلاك هشة. عند مقارنة تحديث LED مع استبدال HPS، قم بتضمين عمر جهاز التحكم، واستخدام الطاقة، والوصول إلى الصيانة، وتكلفة التخلص. يمكن أن تخفي التكلفة الأولى الأقل تكلفة أعلى لدورة الحياة.

يجب أن يشمل فحص معدات التحكم عزم الدوران الطرفي، وتقييم المصهر، والاستمرارية الأرضية، وحالة جهاز الحماية من زيادة التيار، وإعدادات السائق. إذا كان برنامج التشغيل قابلاً للبرمجة، فقم بتسجيل ملف تعريف الإخراج الحالي والتعتيم. إذا كانت وحدة الإنارة تحتوي على بطارية أو جهاز تحكم بالطاقة الشمسية، فتأكد من أن نطاق إدخال السائق يطابق جهد البطارية تحت الحمل، وليس فقط الجهد الاسمي. قد يرتفع نظام 24 فولت فوق 28 فولت أثناء الشحن وينخفض ​​إلى أقل من 22 فولت تحت الحمل. يجب على السائق قبول هذا النطاق دون إيقاف التشغيل.

أجهزة الاستشعار وأجهزة التحكم ووحدات الاتصال

تقرر طبقة المستشعر ووحدة التحكم وقت تشغيل الضوء، ومقدار الطاقة التي يستخدمها، وما إذا كان من الممكن مراقبة الأصل. أبسط جهاز هو خلية ضوئية، غالبًا ما يتم تركيبها في مقبس NEMA أو وعاء مدمج. تكتشف الخلية الكهروضوئية الضوء المحيط وتقوم بتبديل وحدة الإنارة عند الغسق والفجر. يمكن للمؤقت أن يوفر جداول زمنية ثابتة، لكنه لا يستطيع الاستجابة للتغيرات الجوية أو الموسمية. يعد الجمع بين الخلية الكهروضوئية والمؤقت أمرًا شائعًا في التركيبات المستقلة. يجب أن يكون للخلية الكهروضوئية تأخير لتجنب التبديل الخاطئ من المصابيح الأمامية أو البرق أو الظلال المؤقتة. تعد عتبة التبديل ووقت التأخير من المواصفات العملية، وليست مطبوعة بشكل جيد.

يمكن لأجهزة استشعار الحركة وعناصر التحكم التكيفية أن تقلل من استخدام الطاقة في المناطق ذات حركة المرور المنخفضة، ولكنها تغير شكل الإضاءة. قد يؤدي المستوى الخافت المنخفض للغاية إلى خلق تجانس غير مقبول أو مشاكل تتعلق بالسلامة. ويجب أن يتم الاتفاق على استراتيجية التحكم مع هيئة الطرق أو مالك المنشأة. إذا تم تعتيم وحدة الإنارة بنسبة 20 بالمائة عند عدم اكتشاف أي حركة، فقد تنخفض إضاءة سطح الطريق عن الهدف التصميمي. تؤثر أيضًا تغطية المستشعر وارتفاع التركيب ونمط الكشف على الأداء. قد لا يغطي المستشعر الذي يعمل على مسافة 6 أمتار نفس المنطقة على مسافة 10 أمتار.

تستخدم إضاءة الشوارع المتصلة وحدة تحكم لكل وحدة إنارة أو لكل مجموعة، وغالبًا ما تكون مزودة ببوابة ونظام إدارة مركزي. يمكن لوحدة التحكم الإبلاغ عن استخدام الطاقة وحالة الخطأ ومستوى التعتيم والموقع. ويمكنه أيضًا تلقي الجداول الزمنية وتحديثات البرامج الثابتة. تشمل خيارات الاتصال الاتصالات الخلوية، وLoRaWAN، وZigbee، واتصالات خطوط الطاقة، اعتمادًا على السوق والشبكة. وتتمثل مخاطر الشراء في إمكانية التشغيل البيني. يمكن لوحدة التحكم التي تعمل فقط مع بوابة بائع واحد أن تحد من التوسع المستقبلي. اطلب البروتوكول ونموذج البيانات وإجراءات الأمن السيبراني وخطة الخروج. إذا كان النظام يعتمد على خدمة سحابية، فتأكد من مدة الخدمة وملكية البيانات والسلوك الاحتياطي المحلي.

يعد التشغيل جزءًا من مكون التحكم. يجب تسجيل العنوان والمجموعة والجدول الزمني وملف تعريف التعتيم. وينبغي التحقق من عتبة الخلية الكهروضوئية والتأخير الزمني في الموقع. يجب اختبار قوة إشارة الاتصال على ارتفاع التركيب الفعلي، وليس على مستوى الأرض. وحدة التحكم التي تبلغ عن "متصلة" ولكن لديها إشارة ضعيفة قد تفوت الأوامر. يجب أن يؤكد المثبت أيضًا أن وحدة التحكم لا تستهلك طاقة احتياطية زائدة. يمكن أن يصبح الحمل الاحتياطي الصغير مضروبًا بآلاف وحدات الإنارة تكلفة طاقة قابلة للقياس.

بالنسبة للشراء، حدد طبقة التحكم بشكل منفصل عن وحدة الإنارة. حدد البروتوكول المطلوب، وعدد نقاط التحكم، والفاصل الزمني لإعداد التقارير، والاحتفاظ بالبيانات، والضمان. إذا تم تنفيذ المشروع على مراحل، فاطلب التوافق مع الإصدارات السابقة. تعتبر مصابيح الشوارع من الأصول طويلة العمر، وغالبًا ما تتطور طبقة التحكم بشكل أسرع من العمود والإسكان. تعمل واجهة وحدة التحكم المعيارية، مثل المقبس القياسي، على تقليل مخاطر قفل المشروع في جيل واحد من الأجهزة.

إمدادات الطاقة والألواح الشمسية والبطاريات وتخزين الطاقة

مصدر الطاقة هو مجموعة المكونات التي غالبًا ما تفصل بين مصابيح الشوارع الموثوقة والمخيبة للآمال. بالنسبة للضوء المتصل بالشبكة، يتضمن مصدر الطاقة كابل الخدمة وقاطع الدائرة ولوحة التوزيع والقياس وحساب انخفاض الجهد. بالنسبة لإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية، يشتمل مصدر الطاقة على اللوحة الشمسية ووحدة التحكم في الشحن والبطارية والكابلات المترابطة. في مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية الكل في واحد، يتم دمج هذه الأجزاء في وحدة الإنارة أو العمود. في النظام المقسم، يمكن تركيب اللوحة والبطارية بشكل منفصل. يمكن أن ينجح كلا الأسلوبين، لكن يجب أن تكون طريقة تحديد الحجم شفافة.

يبدأ تحديد حجم الطاقة الشمسية بالحمل، وليس اللوحة. احسب استخدام الطاقة ليلاً من طاقة وحدة الإنارة وساعات التشغيل وملف تعريف التعتيم. ثم قم بإضافة خسائر وحدة التحكم، وكفاءة البطارية ذهابًا وإيابًا، وهامش التقادم. يجب أن تنتج اللوحة ما يكفي من الطاقة في أسوأ شهر تصميم، وليس المتوسط ​​السنوي. يجب أن تغطي البطارية أيام الاستقلالية المطلوبة، وعمق التفريغ، وانخفاض درجة الحرارة، والقدرة على نهاية العمر الافتراضي. الفشل الشائع هو النظام الذي يعمل في الصيف ويفشل في الشتاء لأن التصميم استخدم قيمة متفائلة للتشمس الشمسي. هناك فشل شائع آخر وهو البطارية التي يتم تدويرها بعمق شديد أو تركيبها في حاوية ساخنة.

كيمياء البطارية مهمة. تعد بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم شائعة في إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية لأنها توفر دورة حياة جيدة واستقرارًا حراريًا، ولكن لا يزال يتعين تحديد ملف تعريف الشحن وحد الشحن في درجة الحرارة المنخفضة ونظام إدارة البطارية. تكلف بطاريات الرصاص الحمضية أقل مقدمًا ولكنها أثقل وأعمق وأكثر حساسية لحالة الشحن الجزئي. يجب أن تكون حجرة البطارية جيدة التهوية، ومحمية من أشعة الشمس المباشرة، ويمكن الوصول إليها للخدمة. يمكن لصندوق البطارية المغلق بدون إدارة حرارية أن يؤدي إلى تقصير العمر في المناخات الحارة. يجب أن يكون حجم وحدة التحكم في الشحن مناسبًا لتيار الدائرة القصيرة للوحة ويجب أن تتضمن فصل الجهد المنخفض وحماية الشحن الزائد وتعويض درجة الحرارة حيثما أمكن ذلك.

الألواح الشمسية ليست كلها متشابهة. قد تكون اللوحة أحادية البلورية الصلبة مناسبة لمجموعة ثابتة مثبتة على عمود. يمكن ثني اللوحة المرنة على عمود أسطواني أو سقف ملجأ، مما يفتح خيارات تركيب مختلفة. إن قدرة اللوحة على تحمل الطاقة، ومعامل درجة الحرارة، والثنائيات الالتفافية، وحماية دخول صندوق الوصلات، كلها تؤثر على المخرجات الحقيقية. التظليل هو قضية ميدانية رئيسية. يمكن أن يؤدي وجود ظل صغير على لوحة متصلة بسلسلة إلى تقليل الإخراج أكثر من المتوقع. يجب التخطيط لزاوية التثبيت والتوجيه والوصول للتنظيف في نفس وقت التخطيط للعمود. في المناطق المتربة أو الثلجية، قد يكون أداء اللوحة التي لا يمكن الوصول إليها للتنظيف ضعيفًا لعدة أشهر.

بالنسبة لمشاريع الطاقة الشمسية، يجب توثيق مصدر الطاقة كتوازن طاقة، وليس كقائمة مكونات. يجب أن يُظهر الحساب ملف تعريف الحمل وشهر التصميم وأيام الاستقلالية وعمق تفريغ البطارية وتخفيض اللوحة وكفاءة وحدة التحكم. يجب أن يوضح تقرير التشغيل الجهد الفعلي للدائرة المفتوحة، وتيار الشحن، وجهد البطارية، وتيار الحمل. إذا كان النظام يتضمن بوابة مراقبة عن بعد، فيجب أن تكون بيانات الطاقة مرئية. إن ضوء الشارع الشمسي الذي يتم تحديد حجمه فقط بواسطة "واط اللوحة" و"أمبير البطارية" ليس تصميمًا. إنه تخمين.

مسار الطاقة الشمسية له أيضًا تأثير على وحدة الإنارة. يجب أن يقبل برنامج تشغيل LED نطاق جهد البطارية، ويجب أن تنسق وحدة التحكم مع مدخلات تعتيم السائق. إذا كان النظام يستخدم مستشعر حركة، فيجب تضمين ملف تعريف التعتيم في حساب الطاقة. إذا كان النظام يستخدم لوحة مقسمة، فيجب فحص انخفاض جهد الكابل بين اللوحة ووحدة التحكم. يمكن أن يكون انخفاض الجهد بنسبة 2 بالمائة في دائرة التيار المستمر ذات الجهد المنخفض أمرًا كبيرًا. الأمر نفسه ينطبق على كابل البطارية. تتسبب الكابلات ذات الحجم الصغير في حدوث خسائر وحرارة، ويمكن أن تجعل اللوحة ذات الحجم الصحيح تبدو غير كافية.

للحصول على مرجع عملي حول تصميم إضاءة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية واختيار المكونات، راجع هذا الدليل أنظمة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية . فهو يساعد في صياغة أسئلة توازن الطاقة التي ينبغي طرحها قبل إصلاح العمود ووحدة الإنارة.

ألواح شمسية مرنة لأعمدة إنارة الشوارع بالنسبة لتخطيط توازن طاقة الإضاءة الشمسية، توفر هذه الألواح المرنة نماذج بقدرة 120-201 واط، وكفاءة عالية للخلايا، وتركيب عمود لتطبيقات المناظر الطبيعية وإنارة الشوارع. عرض المنتج →

يجب أن يشمل فحص مصدر الطاقة عزم دوران تركيب اللوحة، واتجاه غدة الكابل، وعزم دوران طرف البطارية، وإعدادات وحدة التحكم، واختبار فصل الجهد المنخفض. تأكد من أن الثنائيات الالتفافية للوحة تعمل وأن المصفوفة ليست مظللة جزئيًا في ساعة التصميم. تحقق من رمز تاريخ البطارية وملف تعريف الشحن. إذا تم تركيب البطارية في مكان ساخن، فتحقق من انخفاض درجة الحرارة. إن إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية عبارة عن محطة طاقة صغيرة، والبطارية هي خزان الوقود الخاص بها. إذا كان خزان الوقود صغير الحجم، فسوف ينطفئ الضوء في الأسبوع الأول الغائم.

الأسلاك والصمامات والحماية من زيادة التيار والتأريض

تعتبر الأسلاك وأجهزة السلامة هي المكونات الأقل وضوحًا والأسهل في التقليل من قيمتها. قد يحتوي مصباح الشارع على كابل خدمة، وكابل عمود، وكابل وحدة إنارة، وكتل طرفية، وصمامات، وقاطع دائرة، وجهاز حماية من زيادة التيار، وموصل تأريض. يجب أن يكون عزل الكابل مناسبًا للاستخدام الخارجي والتعرض للأشعة فوق البنفسجية والرطوبة ودرجة الحرارة المتوقعة. يجب أن تكون الموصلات مقاومة للماء ومتوافقة مع قطر الكابل. إن غدة الكابل المشدودة على السترة ولكنها فضفاضة على الموصلات ليست بمثابة ختم. تمنع حلقة التنقيط الموجودة قبل نقطة الدخول دخول الماء إلى وحدة الإنارة أو العمود.

تعمل الصمامات وقواطع الدائرة على حماية الكابل ومعدات التحكم. يجب أن ينسق التصنيف مع تيار تدفق المحرك، وسعة الكابل، وحماية المنبع. قد يتسبب المصهر الصغير جدًا في حدوث إزعاج عند بدء التشغيل. قد لا يحمي المصهر الكبير جدًا السائق. يجب أن يكون حامل المصهر سهل الوصول إليه ومُلصقًا عليه علامة. في القطب الذي يحتوي على فتحة يدوية، يمكن تركيب المصهر على حامل داخل العمود. هذا الموقع مناسب للصيانة ولكنه محفوف بالمخاطر إذا دخل الماء إلى القطب. يجب تركيب حامل المصهر فوق مستوى الصرف وحمايته من التكثيف.

تعد الحماية من زيادة التيار أمرًا ضروريًا في إنارة الشوارع المكشوفة، خاصة في المناطق التي بها خطوط هوائية أو نشاط صاعقة أو تبديل كثيف. يمكن تركيب جهاز حماية من زيادة التيار في وحدة الإنارة أو في العمود أو في لوحة التوزيع. يجب أن يتطابق التصنيف مع التعرض. من الأخطاء الشائعة تركيب جهاز حماية من زيادة التيار بمعدل طاقة منخفض والافتراض أنه سيحمي السائق. خطأ آخر هو حذف الاتصال الأرضي. لا يمكن لجهاز الحماية من زيادة التيار بدون مسار منخفض المقاومة إلى الأرض أن يحول التدفق. يجب أن يكون الموصل الأرضي مستمرًا وملصقًا ومرتبطًا بالعمود ومبيت وحدة الإنارة.

يعتبر التأريض والربط من متطلبات السلامة، وليس من الإضافات الاختيارية. يجب ربط العمود ومبيت وحدة الإنارة وباب الوصول وأي معدن مكشوف بالأرض الواقية. يجب قياس وتسجيل مقاومة القطب الكهربائي. في بعض أنواع التربة، لا يكفي قضيب واحد. يمكن استخدام حديد التسليح الأساسي كقطب تأريض إذا كان التصميم يسمح بذلك وكان الاتصال لا رجعة فيه. يجب أن يكون حجم الموصل الأرضي مناسبًا لتيار العطل ووقت الانفصال. الفحص البصري ليس بديلاً عن اختبار مقاومة الأرض.

يجب أن يشمل فحص الأسلاك جدول الكابلات، وعزم الدوران الطرفي، وتقييم المصهر، وحالة الحماية من زيادة التيار، والاستمرارية الأرضية، واختبار مقاومة العزل. تأكد من إغلاق مدخل الكابل وأن مسار التصريف واضح. تأكد من صحة القطبية في الدوائر الشمسية التي تعمل بالتيار المستمر. يمكن أن يؤدي الاتصال ذو القطبية العكسية إلى تدمير وحدة التحكم أو برنامج التشغيل. قم بتسمية الكابلات على كلا الطرفين. لا ينبغي لفني الصيانة المستقبلي أن يخمن أي كابل يغذي وحدة الإنارة. الأجزاء الصغيرة من النظام الكهربائي هي التي يتم فيها كسب الموثوقية أو فقدانها.

أجهزة التركيب، وأغطية الوصول، والأجزاء الصغيرة

تتضمن أجهزة التثبيت الدعامة، والذراع، واللسان، والمحول، والمسامير، والغسالات، ومسامير التثبيت. قد تكون هذه الأجزاء صغيرة، لكنها تحدد زاوية الهدف، والأمن الميكانيكي، ومقاومة التآكل للتركيب. قد تظل وحدة الإنارة التي تم تركيبها باستخدام محول لسان خاطئ غير ثابتة وتهتز في مهب الريح. يمكن أن تتعرض الدعامة ذات المثبتات غير المتطابقة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ والمجلفنة للتآكل الجلفاني. يمكن أن يصبح المسمار اللولبي المشدود بدون مركب مضاد للإمساك مزعجًا ويصبح من المستحيل إزالته. يجب تحديد واجهة التثبيت بنفس الرسم مثل العمود ووحدة الإنارة.

تعتبر أغطية الوصول وفتحات اليد جزءًا من التصميم القابل للصيانة. يجب أن يكون غطاء فتحة اليد قابلاً للإزالة دون إتلاف الحشية. يجب أن تمنع المفصلة أو الحبل سقوط الغطاء. يجب أن تكون الحشية قابلة للاستبدال. يجب أن يكون الجزء الداخلي خاليًا من الحواف الحادة التي يمكن أن تلحق الضرر بعزل الكابل. يجب أن تكون براغي الغطاء أسيرة أو غير قابلة للصدأ. الغطاء البلاستيكي الذي يصبح هشًا عند التعرض للأشعة فوق البنفسجية هو تسرب مستقبلي. يمكن للغطاء المعدني ذو الحشية الرديئة أن يهتز في مهب الريح ويدخل الماء. غطاء الوصول ليس جزءًا تجميليًا. إنه باب النظام الكهربائي.

تشتمل الأجزاء الصغيرة أيضًا على ملصقات ورموز QR وعلامات طرفية وعلامات تحذير. تدعم هذه العناصر السلامة والصيانة. يمكن أن يرتبط رمز الاستجابة السريعة ببيانات المنتج أو مخطط الأسلاك أو سجل التشغيل. يمكن أن يُظهر الملصق رقم الدائرة وإعدادات برنامج التشغيل وتاريخ التثبيت. يمكن لعلامة التحذير تحديد نقطة الانفصال. هذه التفاصيل غير مكلفة في المصنع ومكلفة لإعادة بنائها في الميدان. من السهل فحص مصابيح الشوارع ذات العلامات الجيدة، وإصلاحها، وأقل عرضة للتعديل بشكل غير صحيح.

تعتبر الحماية من التآكل مشكلة على مستوى النظام. قد يكون العمود مجلفنًا، وقد تكون وحدة الإنارة مطلية بالمسحوق، وقد تكون أدوات التثبيت مقاومة للصدأ. إذا تم خلط هذه المواد دون عزل، فإن المعدن الأقل نبلاً يمكن أن يتآكل. يجب مراجعة لوحة القاعدة ومسامير التثبيت والقوس ومبيت وحدة الإنارة كزوج كلفاني. وفي المناطق الساحلية، يؤدي رذاذ الملح والرطوبة إلى تسريع المشكلة. يجب أن تتضمن المواصفات درجة التثبيت وسمك الطلاء وغسالات العزل عند الحاجة. يمكن للمشروع الذي يوفر مبلغًا صغيرًا على أدوات التثبيت أن يدفع ثمنه من خلال الوصول إلى الصيانة والاستبدال.

كيف تعمل المكونات معًا: قائمة مراجعة المشتريات

المجموعات المكونة ليست مستقلة. يؤثر ارتفاع القطب على توزيع وحدة الإنارة وإمكانية الوصول إلى الألواح الشمسية. يؤثر نطاق إدخال السائق على اختيار جهد البطارية. يؤثر بروتوكول التحكم على استراتيجية التعتيم. يؤثر تصميم الأساس على قالب مسمار التثبيت وقاعدة العمود. تؤثر الأسلاك والحماية من زيادة التيار على ضمان السائق. وبالتالي، يجب أن تربط قائمة مراجعة المشتريات المواصفات بخطة التثبيت والصيانة. ويجمع الجدول أدناه المكونات الرئيسية حسب مخاطر الشراء. إنها ليست بديلاً عن مراجعة التصميم، ولكنها تساعد المشتري على طرح أسئلة أفضل قبل تقديم الطلب.

وينبغي استخدام القائمة المرجعية مع قائمة المواد على مستوى المكونات. اطلب رسم القطب، وملف القياس الضوئي لوحدة الإنارة، وورقة بيانات السائق، وبروتوكول التحكم، ونموذج الطاقة الشمسية، وجدول الصمامات والاندفاع، وخطة التأريض. إذا لم يتمكن المورد من تقديم هذه المستندات، فإن السعر غير قابل للمقارنة. قد يعني السعر المنخفض عمودًا أرق، أو محركًا منخفض الجودة، أو بطارية أصغر، أو واقيًا مفقودًا من زيادة التيار. قد لا تكون هذه الاختلافات مرئية في الصورة، ولكنها ستظهر في سجل الصيانة.

ويجب أن تغطي خطة المشتريات أيضًا قطع الغيار وإمكانية الخدمة. يحتاج المشروع الذي يحتوي على 500 وحدة إنارة إلى نسبة احتياطية عملية للسائقين وأجهزة التحكم والخلايا الكهروضوئية والصمامات. يجب أن تتطابق قطع الغيار مع البرامج الثابتة المثبتة ومراجعة الأجهزة. إذا كانت وحدة التحكم مملوكة، فقد يلزم تكوين القطعة الاحتياطية مسبقًا. إذا كانت وحدة الإنارة محكمة الغلق، فقد يتطلب استبدال برنامج التشغيل إجراءً في المصنع. تؤثر هذه التفاصيل على التكلفة الإجمالية للملكية. من المتوقع أن تعمل مصابيح الشوارع لسنوات، وبالتالي فإن القدرة على خدمتها مهمة بقدر أهمية الناتج الأولي.

تنتمي قدرة المصنع والتخصيص أيضًا إلى التقييم. إن المورد الذي يمكنه العمل من الرسومات وإنتاج العينات وتكييف العمود أو الدعامة مع واجهة المشروع يقلل من مخاطر تعديلات الموقع. بالنسبة للمشترين الذين يحتاجون إلى هذا النوع من الدعم، فإن الشركة قدرات التصنيع والتخصيص ذات صلة بمناقشة المكونات. الهدف ليس إضافة المزيد من الأجزاء. الهدف هو جعل الأجزاء متناسبة معًا قبل مغادرة المصنع.

من السهل إدراج مكونات مصابيح الشوارع ويصعب دمجها. يحتوي كل من العمود والأساس ووحدة الإنارة والسائق وأجهزة الاستشعار وإمدادات الطاقة والأسلاك وأجهزة السلامة على مواصفات ووضع عطل. النهج الموثوق هو التعامل معهم كنظام واحد. ابدأ بمتطلبات الطريق أو الموقع، ثم حجم الهيكل والبصريات، ثم حدد جهاز التحكم ومصدر الطاقة، ثم تحقق من الأسلاك ومسار السلامة. تحقق من الواجهات بين المكونات، وليس فقط أوراق البيانات. قد لا يكون العمود القوي بما يكفي لوحدة الإنارة قويًا بما يكفي للوحة الشمسية. قد لا يكون السائق الذي يتميز بالكفاءة عند التحميل الكامل مستقرًا عند انخفاض الإضاءة. قد لا تتحمل البطارية الكبيرة بدرجة كافية على الورق درجة الحرارة المثبتة.

الاستنتاج عملي. المشترين الذين يحددون التفاصيل على مستوى المكونات، ويطلبون سجلات الاختبار، ويخططون للصيانة، يحصلون على مصابيح الشوارع التي تعمل بشكل متوقع. يحصل المشترون الذين يقارنون فقط القوة الكهربائية وارتفاع القطب والسعر على مجموعة من الأجزاء التي قد تفشل بطرق مختلفة. أفضل وقت لحل هذه المخاطر هو قبل الطلب، حيث لا يزال من السهل تغيير الرسومات والعينات والحسابات. وذلك أيضًا عندما يمكن استخدام الخبرة الهندسية والتخصيصية للمورد لتحسين النتيجة بدلاً من مجرد ملء سطر الكتالوج.