SOLARTODO 12م صناعي مقسم 150 واط: الحل الرائد للإضاءة الشمسية عالية العمود

1.0 المقدمة: هندسة للإضاءة الصناعية بلا تنازلات

يمثل نظام SOLARTODO 12م صناعي مقسم 150 واط قمة أنظمة الإضاءة الشمسية المستقلة وعالية الأداء، المصممة خصيصًا للتطبيقات الصناعية والبلدية والتجارية المت demanding. توفر هذه التكوين ذو الذراعين إجمالي قدرة LED عالية الكفاءة تبلغ 300 واط، مثبتة على عمود فولاذي مجلفن بالغمس الساخن بارتفاع 12 متر. تم تصميمه كنظام "مقسم"، مما يحسن كل مكون حرج لتحقيق أقصى عائد للطاقة، وطول عمر تشغيلي، وسهولة في الصيانة. يتم تثبيت اللوح الشمسي بشكل مستقل لالتقاط الإشعاع الشمسي بشكل مثالي، بينما يتم وضع نظام البطارية Lithium Iron Phosphate (LFP) عالية السعة في حاوية آمنة وسهلة الوصول في قاعدة العمود. لا تسمح هذه البنية فقط بوجود احتياطي طاقة أكبر بكثير - مما يحقق فترة استقلالية تصل إلى 4 أيام - ولكنها تبسط أيضًا الخدمة وتعزز إدارة الحرارة. يتوافق هذا النظام مع المعايير الدولية الصارمة مثل IEC 60598 و IEC 62124، وهو مصمم لتوفير إضاءة موثوقة ومستقلة عن الشبكة للبنية التحتية الحيوية، بما في ذلك الطرق السريعة، ومرافق الموانئ، ومواقف السيارات الكبيرة، والحدائق الصناعية، مما يضمن السلامة واستمرارية التشغيل في أي بيئة.

2.0 مكونات النظام وتحليل الأداء

في قلب نظام 12م صناعي مقسم 150 واط تكامل تآزري لأفضل المكونات في فئتها، تم اختيار كل منها لأدائها الفائق، ومتانتها، وكفاءتها. تم تصميم النظام للعمل بشكل مثالي في المناخات المعتدلة، مع بنية متوازنة لتوليد الطاقة وتخزينها تضمن موثوقية على مدار السنة.

2.1 تجميع وحدات LED مزدوجة

يتميز النظام بتصميم قوي ذو ذراعين، كل ذراع مزود بوحدة LED عالية الكفاءة بقوة 150 واط. تستخدم هذه الوحدات شرائح LED من Bridgelux أو Cree الرائدة في الصناعة، والمعروفة بأدائها الاستثنائي وطول عمرها. تحقق كل وحدة 150 واط كفاءة مضيئة تتجاوز 175 لومن/واط، مما ينتج عنه خرج رائع يبلغ 26,250 لومن لكل رأس، بإجمالي نظام مشترك يبلغ 52,500 لومن. يضمن هذا الناتج العالي إضاءة واسعة ومتجانسة، متوافقة مع معايير إضاءة الطرق. تم تصنيف وحدات LED لأكثر من 50,000 ساعة من التشغيل (L70)، مما يترجم إلى أكثر من 12 عامًا من الخدمة الموثوقة بمعدل 12 ساعة في الليلة. تم تصنيع هيكل الوحدة من الألمنيوم المصبوب لإدارة حرارية متفوقة ومختوم بتصنيف IP66، مما يوفر حماية كاملة ضد دخول الغبار وخرطوم المياه عالي الضغط، مما يضمن المتانة في ظروف الطقس القاسية.

2.2 توليد الطاقة الشمسية المتقدمة

تتم إدارة توليد الطاقة بواسطة لوحة شمسية بقوة 300 واط ذروة (Wp). تستخدم هذه الوحدة تقنية خلايا Monocrystalline TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) من الجيل التالي، مما يدفع كفاءة التحويل إلى 23% مثيرة للإعجاب. تتيح هذه الكفاءة العالية حصاد طاقة أكبر من مساحة صغيرة، وهو أمر حاسم للتشغيل الموثوق خلال فترات الإشعاع الشمسي المنخفض. يتم تثبيت اللوح على حامل قابل للتعديل، مما يسمح بتميله للزاوية المثلى بناءً على خط العرض الجغرافي للتثبيت، مما يزيد من إنتاج الطاقة السنوي بنسبة تصل إلى 25% مقارنة بالأنظمة ذات الزاوية الثابتة. تم بناء اللوح نفسه ليكون طويل الأمد، مع ضمان إنتاج طاقة خطي لمدة 25 عامًا وبناء قوي يتضمن زجاج مقسى وإطار من الألمنيوم المقاوم للتآكل، معتمد لتحمل أحمال الرياح الكبيرة وأحمال الثلوج وفقًا لمعايير IEC 61215.

2.3 تخزين الطاقة عالية السعة LiFePO4

تتم إدارة تخزين الطاقة بواسطة بنك بطاريات Lithium Iron Phosphate (LiFePO4 أو LFP) بسعة 1200 وات ساعة (Wh). تم اختيار كيمياء LFP لملفها الأمني الاستثنائي، واستقرارها الحراري، وعمرها الاستثنائي، القادر على تقديم أكثر من 2,000 دورة تفريغ عميق حتى عمق تفريغ 80%. يضمن ذلك عمر النظام لأكثر من 5 سنوات، متفوقًا بشكل كبير على البطاريات التقليدية القائمة على الرصاص. يتم إدارة نظام البطارية بواسطة نظام إدارة البطارية المتقدم (BMS) الذي يوفر حماية شاملة ضد الشحن الزائد، والتفريغ الزائد، والدوائر القصيرة، ودرجات الحرارة القصوى. تمنع حماية درجات الحرارة المنخفضة المدمجة الشحن تحت 0°C، مما يحافظ على صحة البطارية في المناخات الباردة. توفر سعة 1200Wh استقلالية تصل إلى 4 أيام، مما يضمن بقاء المصباح الشارعي قيد التشغيل خلال أربعة أيام متتالية من الطقس السيئ دون شحن شمسي.

2.4 التحكم الذكي MPPT وتعتيم ذكي

يدير النظام بالكامل وحدة تحكم متقدمة لتتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT). تتمتع هذه الوحدة بكفاءة تتبع تزيد عن 98%، مما يضمن استخراج كل واط ممكن من اللوح الشمسي، خاصة خلال ظروف الإضاءة المتغيرة مثل الفجر، والغسق، والأيام الغائمة. يمثل ذلك تحسينًا بنسبة 20-30% في كفاءة الشحن مقارنة بوحدات التحكم القديمة PWM. تدير الوحدة أيضًا برامج الإضاءة الذكية للنظام، بما في ذلك ملف تعريف قياسي من الغسق إلى الفجر يعمل لمدة 12 ساعة. وللمزيد من توفير الطاقة، تتضمن جدول تعتيم يعتمد على الوقت، على سبيل المثال، تعمل عند 100% سطوع لمدة 5 ساعات، ثم تتعتيم إلى 50% خلال ساعات الليل ذات الحركة المنخفضة، وتعود إلى 100% للساعتين الأخيرتين قبل الفجر. يمكن دمج حساسات الحركة PIR الاختيارية لتمكين التعتيم التكيفي، حيث تضيء الإضاءة إلى 100% عند اكتشاف النشاط وتعود إلى مستوى أقل (مثل 30%) عندما تكون المنطقة خالية، مما يوفر حتى 60% من الطاقة. تتوفر قدرات المراقبة عن بُعد عبر 4G أو LoRaWAN، مما يسمح بتتبع الأداء في الوقت الحقيقي والتنبيهات عن الأعطال.

2.5 السلامة الهيكلية: العمود والأساس

يدعم النظام عمودًا بارتفاع 12 مترًا، مصنوعًا من فولاذ Q235 عالي الجودة، والذي يخضع لعملية جلفنة بالغمس الساخن وفقًا لمعايير ASTM A123. يوفر ذلك طلاء زنك سميك ودائم يحمي من التآكل لعقود، حتى في البيئات المتوسطة التآكل. تم تصميم العمود لتحمل سرعات الرياح تصل إلى 150 كم/ساعة، مما يضمن الاستقرار الهيكلي خلال الأحداث الجوية القاسية. يضع التصميم المقسم حاوية البطارية الثقيلة في القاعدة، مما يخفض مركز الثقل ويعزز الاستقرار بشكل أكبر. يتم تصميم متطلبات الأساس بناءً على ظروف التربة المحلية، وعادةً ما تتضمن قاعدة خرسانية مسلحة لتأمين العمود وضمان السلامة الهيكلية على المدى الطويل.

3.0 الأسئلة المتكررة (FAQ)

س1: ما هو العمر المتوقع للنظام بالكامل؟

ج: تم تصميم النظام للموثوقية على المدى الطويل. يتمتع العمود الفولاذي المجلفن بالغمس الساخن بعمر تصميم يزيد عن 25 عامًا. يأتي اللوح الشمسي الأحادي البلورة مع ضمان إنتاج طاقة لمدة 25 عامًا. تم تصنيف وحدات LED لأكثر من 50,000 ساعة، ومن المتوقع أن تدوم بطارية LiFePO4 لأكثر من 5 سنوات قبل الحاجة إلى الاستبدال، مما يوفر تكلفة إجمالية منخفضة للملكية.

س2: كيف تستفيد التصميم المقسم من الصيانة والأداء؟

ج: تفصل التصميم المقسم اللوح الشمسي والبطارية عن الوحدة الضوئية. يسمح ذلك بتوجيه اللوح لأقصى تعرض للشمس بشكل مستقل عن اتجاه الضوء. كما يسمح بتأمين بطارية أكبر بكثير في قاعدة العمود، مما يبسط الوصول للصيانة ويحمي البطارية من الحرارة الشديدة التي يمكن أن تتجمع في الوحدات المدمجة "الكل في واحد"، مما يطيل من عمرها التشغيلي.

س3: هل يمكن لهذا النظام العمل في المناطق ذات الشتاء الطويل وقلة ضوء الشمس؟

ج: تم تكوين هذا النظام للمناخات المعتدلة مع استقلالية تصل إلى 4 أيام. بالنسبة للمناطق التي تشهد فترات ممتدة من الإشعاع الشمسي المنخفض، مثل خطوط العرض الشمالية خلال الشتاء، نوصي بتكوين مخصص. عادةً ما يتضمن ذلك زيادة قدرة اللوح الشمسي وسعة البطارية لتمديد فترة الاستقلالية إلى 7 أيام أو أكثر، مما يضمن تشغيل موثوق على مدار السنة. يرجى استشارة مهندس من SOLARTODO للحصول على محاكاة مخصصة.

س4: ما الميزات الذكية المتاحة لهذا الطراز؟

ج: يتضمن الطراز القياسي تعتيمًا ذكيًا يعتمد على الوقت (مثل 100% لمدة 5 ساعات، 50% لمدة 5 ساعات، 100% لمدة ساعتين). تشمل الترقيات الاختيارية حساسات حركة PIR للإضاءة التكيفية، والتي يمكن أن توفر 60% إضافية من الطاقة. علاوة على ذلك، يمكن إضافة وحدة مراقبة عن بُعد عبر 4G/LoRaWAN، مما يوفر بيانات في الوقت الحقيقي حول حالة النظام، وإنتاج الطاقة، وتشخيص الأعطال من خلال منصتنا السحابية.

س5: ما هي التطبيقات الرئيسية لهذا الطراز المزدوج الذراع بقدرة 150 واط بارتفاع 12م؟

ج: يعد هذا النظام عالي العمود وعالي الإنتاج مثاليًا لإضاءة المساحات الكبيرة التي تتطلب مستويات عالية من السطوع والتجانس. تشمل التطبيقات الرئيسية الطرق الرئيسية، والطرق السريعة، وساحات الحاويات في الموانئ، ومحيطات المجمعات الصناعية الكبيرة، وأرصفة المطارات، ومواقف السيارات في المراكز التجارية أو التجزئة. يوفر التصميم ذو الذراعين تغطية ضوئية واسعة ومتجانسة بشكل استثنائي، مما يقلل من العدد الإجمالي للأعمدة المطلوبة للمشروع.

4.0 المراجع

• [1] IEC 60598-2-3:2002+AMD1:2011، وحدات الإضاءة - الجزء 2-3: متطلبات خاصة - وحدات الإضاءة للطرق وإضاءة الشوارع.
• [2] IEC 62124:2004، أنظمة الطاقة الشمسية (PV) المستقلة - التحقق من التصميم.
• [3] IEC 61215:2021، وحدات الطاقة الشمسية (PV) الأرضية - تأهيل التصميم والموافقة على النوع.
• [4] مختبر الطاقة المتجددة الوطني (NREL)، حاسبة PVWatts. (لبيانات الإشعاع الشمسي).