SOLARTODO 8م مصباح الشارع الشمسي الأمني المتكامل 60 واط مع كاميرا مدمجة

1.0 المقدمة: حل متكامل للإضاءة والمراقبة

يمثل مصباح الشارع الشمسي الأمني المتكامل 60 واط من SOLARTODO بارتفاع 8 أمتار تحولًا جذريًا في الإضاءة العامة والتجارية المستقلة، حيث يجمع بين الإضاءة عالية الكفاءة، والمراقبة المتقدمة، والطاقة المستدامة في نظام واحد متكامل. تم تصميم هذه الوحدة لأداء قوي في المناخات شبه الاستوائية، حيث تجمع بين مصباح LED عالي الكفاءة بقدرة 60 واط، ولوحة شمسية أحادية البلورة TOPCon بقدرة 180 واط، وبطارية ليثيوم حديد فوسفات (LFP) بسعة 720 واط ساعي، وكاميرا أمنية 2 ميجابكسل بالأشعة تحت الحمراء 4G، جميعها مثبتة على عمود فولاذي مجلفن بالغمس الساخن بارتفاع 8 أمتار. تضمن هذه البنية المتكاملة بالكامل "الكل في واحد زائد" نشرًا سريعًا، وصيانة قليلة، وعدم الاعتماد على الشبكة، مما يجعلها حلاً مثاليًا للطرق، ومواقف السيارات، وأمن المحيطات، والبنية التحتية النائية حيث تكون الإضاءة والمراقبة حاسمتين. تم تصميم النظام لتوفير تشغيل موثوق من الغسق إلى الفجر مع فترة استقلالية تبلغ 4 أيام، مما يضمن أداءً مستمرًا حتى خلال فترات طويلة من الطقس السيئ. يبرز الالتزام بالمعايير الدولية مثل IEC 62124 لأنظمة الطاقة الشمسية وIEC 60598 للمصابيح التزامه بالسلامة والجودة والموثوقية على المدى الطويل [1][2].

2.0 توليد الطاقة الشمسية المتقدمة

جوهر استقلالية النظام في الطاقة هو وحدته عالية الأداء من الألواح الشمسية (PV). تتميز اللوحة الشمسية الأحادية البلورة بقدرة 180 واط بتقنية خلايا Tunnel Oxide Passivated Contact (TOPCon)، والتي تحقق كفاءة تحويل تزيد عن 22%، وهي أعلى بكثير من الألواح متعددة البلورات أو PERC التقليدية. تتيح هذه الكفاءة المتفوقة حجم لوحة أكثر تناسقًا مع زيادة حصاد الطاقة، حتى في ظروف الإضاءة غير المثالية مثل الأيام الغائمة. تم تصنيع اللوحة باستخدام زجاج مقسى عالي الشفافية ومطلي بمادة مضادة للانعكاس وإطار من الألمنيوم قوي، مما يضمن المتانة ضد الضغوط البيئية. تم اعتمادها لتحمل أحمال الرياح تصل إلى 150 كم/ساعة، وهي مصممة لعمر خدمة يتجاوز 25 عامًا، مع ضمان بقاء ناتج الطاقة أعلى من 80% من تصنيفها الأولي. تم تحسين أداء اللوحة لتناسب أنماط الإشعاع الشمسي شبه الاستوائية، مما يولد طاقة كافية يوميًا لشحن البطارية بالكامل مع تشغيل المصباح والكاميرا.

3.0 تخزين الطاقة بكثافة عالية من ليثيوم حديد فوسفات (LFP)

تتم إدارة تخزين الطاقة بواسطة حزمة بطارية ليثيوم حديد فوسفات (LiFePO4 أو LFP) بسعة 720 واط ساعي. تم اختيارها لملفها الأمني الاستثنائي، وثباتها الحراري، وعمرها الطويل في الدورات، حيث يمكن لبطارية LFP تحمل أكثر من 2000 دورة تفريغ عميق مع الاحتفاظ بأكثر من 80% من سعتها الأصلية. وهذا يترجم إلى عمر تشغيلي خالٍ من الصيانة يتراوح بين 5-7 سنوات تحت ظروف الاستخدام العادية. يوفر نظام إدارة البطارية (BMS) المتكامل حماية شاملة ضد الشحن الزائد، والتفريغ الزائد، والدوائر القصيرة، والانفجار الحراري. ميزة رئيسية للنشر في المناخات شبه الاستوائية هي حماية الشحن في درجات الحرارة المنخفضة من نظام BMS، والذي يمنع تلف الخلايا من خلال تثبيط الشحن عندما تنخفض درجات الحرارة المحيطة عن 0 درجة مئوية. تم حساب سعة 720 واط ساعي بدقة لدعم 4 أيام كاملة من الاستقلالية (48 ساعة من التشغيل المستمر) لنظام LED بقدرة 60 واط والكاميرا، مما يضمن خدمة غير منقطعة خلال الأيام الممطرة أو الغائمة المتتالية.

4.0 مصباح LED عالي الكفاءة وتصميم بصري

يتكون عنصر الإضاءة من وحدة LED بقدرة 60 واط مزودة بشريحة LED من نوع Bridgelux أو Cree، مما يوفر كفاءة ضوئية استثنائية تزيد عن 170 لومن لكل واط. ينتج عن ذلك تدفق ضوئي إجمالي يبلغ حوالي 10,200 لومن، مما يوفر توزيعًا ضوئيًا ساطعًا وموحدًا مناسبًا لارتفاعات التركيب التي تصل إلى 8 أمتار. تم تصميم المصباح لعمر يزيد عن 50,000 ساعة (L70)، مما يقلل الحاجة إلى الاستبدال. يكون ناتج الضوء باردًا أبيض (5000K-6000K) مع مؤشر تجسيد اللون (CRI) يزيد عن 75، مما يضمن وضوح الرؤية وإدراك الألوان بدقة لكل من المشاة وكاميرات الأمن. يستخدم النظام البصري عدسة متخصصة مصممة لإنشاء نمط إضاءة مستطيل، مما يزيد من تغطية الضوء على الطرق ويقلل من تلوث الضوء، بما يتماشى مع مبادرات السماء المظلمة.

5.0 التحكم الذكي MPPT والإدارة عن بُعد

في قلب النظام يوجد جهاز تحكم متقدم لتتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT) بكفاءة تتبع تزيد عن 98%. يقوم هذا الجهاز بتحسين نقل الطاقة من اللوحة الشمسية إلى البطارية باستمرار، مما يجمع حتى 30% المزيد من الطاقة مقارنة بأجهزة التحكم القديمة من نوع PWM، خاصة خلال الظروف الجوية المتغيرة. يقوم الجهاز بأتمتة تشغيل النظام بالكامل، بما في ذلك وظيفة الغسق إلى الفجر وجداول التعتيم الذكية. يتيح مستشعر الحركة بالأشعة تحت الحمراء (PIR) المدمج التعتيم التكيفي، حيث يعمل الضوء عند سطوع افتراضي بنسبة 30% ويزداد إلى 100% عند اكتشاف الحركة، مما يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 60%. علاوة على ذلك، يسمح وحدة الاتصال 4G المدمجة بالمراقبة والتحكم عن بُعد. يمكن لمشغلي النظام الوصول إلى بيانات الوقت الحقيقي حول حالة البطارية، وتوليد الطاقة، وتنبيهات الأعطال، بالإضافة إلى تعديل جداول الإضاءة عن بُعد عبر منصة سحابية، مما يعزز الكفاءة التشغيلية والصيانة الاستباقية.

6.0 مراقبة أمنية عالية الدقة مدمجة

بعيدًا عن الإضاءة، يتضمن هذا الطراز كاميرا أمنية بالأشعة تحت الحمراء بدقة 2 ميجابكسل (1080p)، مما يحول مصباح الشارع إلى أصل أمني مزدوج الغرض. توفر الكاميرا بث فيديو عالي الدقة وتسجيلًا، يمكن الوصول إليه عن بُعد عبر اتصال 4G المخصص. مزودة بمصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء، توفر قدرات رؤية ليلية واضحة تصل إلى مسافة 30 مترًا، مما يضمن المراقبة على مدار الساعة. يتضمن النظام تخزينًا داخليًا قادرًا على الاحتفاظ بما يصل إلى 7 أيام من لقطات الفيديو المستمرة، مع خيارات للنسخ الاحتياطي السحابي. الكاميرا محاطة بغطاء مقاوم للعوامل الجوية بتصنيف IP66، مما يضمن تشغيلًا موثوقًا في البيئات الخارجية القاسية. تعتبر هذه الميزة المدمجة للمراقبة ذات قيمة كبيرة لمراقبة الأماكن العامة، وردع الجريمة، وتوفير لقطات إثباتية دون الحاجة إلى بنية تحتية منفصلة للطاقة والبيانات.

7.0 التصميم الهيكلي والمرونة البيئية

يدعم النظام بالكامل عمودًا قويًا بارتفاع 8 أمتار مصنوع من فولاذ Q235، والذي يخضع لعملية جلفنة بالغمس الساخن وفقًا لمعايير ASTM A123. يوفر هذا طلاء زنك سميك ودائم يحمي من التآكل لأكثر من 20 عامًا، حتى في المناخات شبه الاستوائية الرطبة. تم تصميم العمود لتحمل سرعات الرياح تصل إلى 150 كم/ساعة، مما يضمن سلامة الهيكل خلال العواصف والأعاصير. يوفر التصميم الكل في واحد، مع جميع المكونات الموجودة في غلاف بتصنيف IP66 في أعلى العمود، مظهرًا نظيفًا وعصريًا، كما يردع السرقة والتخريب. تم تصميم النظام للعمل ضمن نطاق واسع من درجات الحرارة، من -20 درجة مئوية إلى +60 درجة مئوية، مما يجعله مناسبًا لأغلب التركيبات العالمية.

الأسئلة الشائعة (FAQ)

1. ما هو الوقت المعتاد لتركيب وحدة واحدة؟

يبسط التصميم الكل في واحد عملية التركيب بشكل كبير. يمكن لفريق من فنيين اثنين عادةً تجميع وإقامة وحدة كاملة بارتفاع 8 أمتار في حوالي 30-45 دقيقة، بشرط أن تكون الأساسات معدة مسبقًا. تقلل هذه القدرة على النشر السريع بشكل كبير من تكاليف العمالة والجداول الزمنية للمشاريع مقارنة بأنظمة الإضاءة الشمسية التقليدية المعتمدة على الشبكة أو الأنظمة المنفصلة، والتي غالبًا ما تتطلب حفرًا واسعًا، وكابلات، وتوصيلات مكونات في الموقع.

2. كيف يعمل النظام خلال فترات طويلة من الطقس الممطر؟

تم تصميم النظام مع استقلالية لمدة 4 أيام. تخزن بطارية LFP بسعة 720 واط ساعي طاقة كافية لتشغيل الضوء بقدرة 60 واط والكاميرا لمدة أربع ليالٍ متتالية دون أي شحن شمسي. يضمن ذلك تشغيلًا موثوقًا من الغسق إلى الفجر خلال فترات طويلة من الطقس الغائم أو الممطر، وهو أمر نموذجي في المناخات شبه الاستوائية. كما أن جهاز التحكم MPPT يزيد من كفاءة التقاط الطاقة في الأيام الغائمة، مما يساعد على تجديد البطارية حتى مع وجود ضوء شمس محدود.

3. هل يمكن الوصول إلى لقطات الكاميرا في الوقت الحقيقي؟

نعم، الكاميرا المدمجة بدقة 2 ميجابكسل مزودة بوحدة خلوية 4G. يتيح ذلك للمستخدمين المصرح لهم الوصول إلى بث الفيديو المباشر واللقطات المسجلة عن بُعد من أي جهاز متصل بالإنترنت عبر منصة سحابية آمنة أو تطبيق موبايل. يوفر النظام قدرات مراقبة في الوقت الحقيقي دون الحاجة إلى أي بنية تحتية شبكية محلية، مما يجعله مثاليًا لمراقبة المناطق النائية أو المعزولة حيث لا تكون كاميرات CCTV التقليدية ممكنة.

4. ما هي متطلبات الصيانة لهذا المصباح الشمسي؟

تم تصميم النظام ليكون قليل الصيانة. تتمثل المهمة الرئيسية في تنظيف دوري لسطح اللوحة الشمسية (عادةً 2-4 مرات في السنة) لإزالة الغبار، والأوراق، أو فضلات الطيور التي قد تعيق إنتاج الطاقة. البطارية من نوع LFP خالية من الصيانة مع عمر يتجاوز 5 سنوات، والمصباح LED مصنف لأكثر من 50,000 ساعة. يوفر نظام المراقبة عن بُعد تنبيهات لأي أعطال، مما يمكّن من الصيانة الاستباقية بدلاً من التفاعلية.

5. هل يمكن تخصيص جدول الإضاءة؟

بالتأكيد. بينما الإعداد الافتراضي هو التشغيل من الغسق إلى الفجر مع التعتيم عند اكتشاف الحركة، يسمح جهاز التحكم الذكي ببرمجة مرنة للغاية. يمكن تخصيص جداول الإضاءة عن بُعد لتلبية احتياجات التشغيل المحددة. على سبيل المثال، يمكن برمجة الضوء للعمل بنسبة 100% في أول 5 ساعات من الليل، ثم التعتيم إلى 30% خلال ساعات الليل ذات الحركة المنخفضة، ثم العودة إلى وضع الاستشعار للحركة، مما يعزز كل من السلامة والحفاظ على الطاقة.

المراجع

[1] اللجنة الكهروتقنية الدولية. (2016). IEC 62124: أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة - التحقق من التصميم. IEC.
[2] اللجنة الكهروتقنية الدولية. (2020). IEC 60598-1: المصابيح - الجزء 1: المتطلبات العامة والاختبارات. IEC.