ما هي أنواع أعمدة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية؟

لقد أدت فعالية مصابيح الشوارع LED الحديثة، إلى جانب التقدم في تقنيات تخزين البطاريات، إلى إدخال مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية. إنها مكلفة وتعمل في المقام الأول دون إشراف مستمر. التأكد من تثبيت هذه الأضواء بشكل آمن على عمود إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية أمر حيوي. إنها مسألة تتعلق بالسلامة العامة، مما يجعل من الضروري أن يكون تصميمها متينًا وطويل الأمد.  

هناك العديد من المعايير واللوائح التي تحكم تصميم أعمدة إضاءة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية. على الرغم من أن هذه الأعمدة لها أحجام وأشكال ومواد وطرق تركيب وتركيب فريدة من نوعها، إلا أنها لا تختلف تمامًا عن أعمدة الإنارة العادية في الشوارع. ستستكشف هذه المدونة جميع المواصفات والأغراض المختلفة لأعمدة إنارة الشوارع. وفي وقت لاحق، سنناقش المعايير التي تضمن أن جودة أعمدة إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية تتوافق مع المعايير التي وضعها المنظمون والحكومات.

أنواع أعمدة إنارة الشوارع الشمسية حسب التصميم

يمكن أن يكون التنوع في تصميم أعمدة إنارة الشوارع جماليًا ومختلفًا اعتمادًا على تطبيقها. إن إضاءة الشارع للمشاة وإضاءة الطرق السريعة لا يمكن أن يكونا الشيء نفسه. دعونا نستكشف جميع تصميمات أعمدة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية الأخرى:

●  عمود إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية أحادي الذراع

التصميم الأكثر شيوعًا وشعبية لأعمدة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية هو التصميم الذي يحتوي على عمود رئيسي يربط جميع المكونات. يحتوي هذا التصميم على ذراع واحدة فقط تمتد للخارج لدعم وحدة إضاءة LED واحدة. فهو ممتاز للشوارع ذات الاتجاه الواحد والممرات ومواقف السيارات.

●  عمود إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية مزدوج الذراع

كما يوحي الاسم، يتميز عمود عمود إضاءة الشوارع الشمسي ذو الذراعين بذراعين ممتدين على طرفين متقابلين 180 ° منفصل. تستقر اللوحة الشمسية أعلى العمود بزاوية مناسبة للحصول على أقصى قدر من ضوء الشمس. قد تحتوي هذه الأعمدة على عناصر جمالية تضيف طابعًا مميزًا إلى تصميمها. يمكن أيضًا أن يكون لديهم حاوية مثبتة على العمود لحمل البطاريات. تعتبر هذه الأعمدة ضرورية في الشوارع ذات الاتجاهين والطرق السريعة.

●  عمود إضاءة الشوارع الشمسي المخروطي

تشير كلمة مخروطي إلى البنية المخروطية المقلوبة للعمود. يتمتع العمود بقطر أكبر عند القاعدة بالقرب من الأرض وقطر أصغر عند الجزء العلوي من العمود. يحتوي العمود بأكمله على زاوية مدببة، مما يجعل هذه الأعمدة رائعة لتوفير التكاليف مع توفير القوة الأساسية لحمل مكونات ضوء الشارع الشمسي. يمكن أن يكون عمود إضاءة الشارع الشمسي المخروطي أيضًا ذراعًا واحدًا أو ذراعين.

●  عمود إضاءة شارع شمسي مثمن الشكل

تتفوق أعمدة الإنارة الشمسية ذات الشكل المثمن للشوارع على غيرها من الأعمدة من حيث القوة والمتانة في ظروف الرياح العاتية، وخاصة في المدن الساحلية. يوفر المقطع العرضي ذو الثمانية أضلاع اتصالاً أساسيًا أكثر أهمية. ويعمل التصميم أيضًا على تحسين القوة الميكانيكية للمادة، مما يجعلها شديدة المقاومة للانحناء. تعتبر الأعمدة المثمنة رائعة للقوة، في حين أن الأعمدة المخروطية هي الأفضل من حيث الجمالية.

●  عمود إنارة الشوارع الشمسي ذو الصاري العالي

العمود الذي يمتد من القاعدة إلى الأعلى يسمى أيضًا الصاري. يُطلق على أي عمود يزيد ارتفاعه عن 50 قدمًا اسم عمود إنارة الشوارع الشمسي ذو الصاري العالي. يتم تركيب هذه الأعمدة عادة في الأماكن التي تتطلب إضاءة واسعة النطاق، مثل الطرق السريعة، ومواقف السيارات الكبيرة، والمناطق الصناعية، أو الملاعب. يتم عادةً تركيب مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية ذات الكثافة العالية على قمة هذه الأعمدة. تتمتع أعمدة الصاري العالية بأقطار وسمك أكبر لتحقيق الاستقرار.

●  عمود إضاءة الشوارع الشمسي المزخرف

إن تصميمات أنظمة الإضاءة الحديثة المبنية على مبادئ التقشف تجعل الأشياء تبدو غير نشطة من خلال نهجها الوظيفي. وبالمقارنة، تحتوي أعمدة الإنارة الشمسية المزخرفة على تفاصيل دقيقة بسبب تصميماتها المعقدة. تم دمج التقنيات الخضراء الحديثة في تصميمها مع المظهر التقليدي. وهي تتضمن وحدات الألواح وبطاريات التخزين التي تظل مخفية داخل الأغطية الواقية للأعمدة. تخدم هذه التركيبات بشكل جيد احتياجات الإضاءة في الحدائق والمتنزهات، بالإضافة إلى المواقع التاريخية والممرات والمتنزهات.

●  عمود إنارة الشوارع الذكي بالطاقة الشمسية

تتضمن أحدث التطورات التكنولوجية في أعمدة إضاءة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية إنترنت الأشياء وأجهزة الاستشعار وأجهزة الاتصال. وقد تستخدم أعمدة الإضاءة هذه الذكاء الاصطناعي للتكيف مع الظروف المتغيرة، سواء كانت موسمية أو مرتبطة بحركة المرور. يمكنه تعلم أنماط حركة المرور والإضاءة والرياح وتدفق الطاقة الشمسية. بدون الحاجة إلى برمجة يدوية، تقوم أعمدة إنارة الشوارع الشمسية هذه بضبط نفسها بناءً على البيئة المحيطة وتحتوي على عناصر مثل الألواح الشمسية المثبتة على الأعمدة والبطاريات مثل LiFePO4 ذات كثافة الطاقة العالية.

●  عمود إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية قابل للطي/التعديل

أعمدة إضاءة الشوارع الشمسية القابلة للطي/التعديل رائعة للإعدادات المؤقتة أو السيناريوهات التي تتطلب المرونة. من السهل إعدادها باستخدام الألواح الشمسية ووحدة الإضاءة وعمود الدعم المعياري. لا يُقصد بهذه الأعمدة أن تكون قوية أو خيارات الإضاءة الأكثر موثوقية. ومع ذلك، فإنها توفر قدرة أكبر على النقل والتعديل.

أنواع مصابيح الشوارع الشمسية البولنديون  حسب المادة

من الضروري أن تكون البنية التحتية للإضاءة قوية لأنها تتمتع بإعدادات يمكنها العمل عبر الولايات والأماكن ذات الكثافة السكانية المنخفضة أو المنخفضة. يجب أن تكون عملية اختيار المواد شاملة ومعقدة عند إنتاج عمود إضاءة الشوارع الشمسي. هناك خيارات في المعادن والمواد الكيميائية والمواد الطبيعية. فيما يلي بعض المواد الأكثر شيوعًا في أعمدة إضاءة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية:

●  أعمدة فولاذية مجلفنة

هذه الأقطاب مصنوعة من الفولاذ الكربوني. ومع ذلك، فإن الفولاذ الكربوني في حد ذاته غير قادر على مقاومة التآكل. يمكن أن تكون هذه الأقطاب مخروطية أو مثمنة الشكل في المقطع العرضي ولكنها مطلية بالزنك كمادة للتضحية. تسمى عملية طلاء الزنك لحماية الفولاذ الكربوني بالجلفنة. هذه هي أعمدة إضاءة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية الأكثر شعبية من حيث المتانة والفعالية من حيث التكلفة.

●  أعمدة الألومنيوم

يعد الألومنيوم أخف المواد وأكثرها مقاومة للتآكل لإنتاج الأعمدة. تبلغ كثافتها 0.0975 رطل/بوصة ³ مما يجعل من السهل نقلها وتداولها. يبلغ متوسط ​​العمر الافتراضي لعمود الألومنيوم النموذجي 50 عامًا، ويرجع ذلك أساسًا إلى طبقة الأكسيد التي تتكون على الألومنيوم، والتي تحمي المادة. إن خصائصها المقاومة للتآكل تجعلها مثالية للمناطق الساحلية والرطبة.

●   أعمدة خرسانية

من خلال الجمع بين الأسمنت والماء ومواد مثل الرمل والحصى أو الحجارة يتم تكوين الخرسانة. إنها إحدى الطرق التقليدية لإنشاء عمود. أصبحت هذه المواد قديمة الطراز ببطء بسبب عمرها الافتراضي وطبيعتها الهشة. ومع ذلك، توفر هذه الأعمدة الخرسانية جماليات فريدة حيث لا يكون المظهر العتيق أو القوة هو المتطلب الأساسي. ويتم تعزيزها عادة بإطارات معدنية لتعزيز قوتها.

●   أعمدة الألياف الزجاجية

أحدث التقنيات في إنتاج أعمدة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية هي أعمدة الألياف الزجاجية. وهي مناسبة للأعمدة ذات الارتفاع القياسي التي لا تتطلب قوة هائلة. فهو خفيف الوزن للغاية مقارنة بالفولاذ الكربوني والألومنيوم. يبلغ متوسط ​​كثافة مادة عمود الألياف الزجاجية النموذجي 0.081 رطل/بوصة³. قد يشير المثبتون إلى أعمدة الألياف الزجاجية على أنها بوليمر مقوى بالألياف (FRP).  

●   أعمدة خشبية

في منتصف القرن التاسع عشر، تم استخدام أعمدة خشبية لدعم خطوط التلغراف. مع مرور الوقت، قامت منظمات مثل المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) بتطوير معايير لضمان اتساق الأعمدة الخشبية على مستوى البلاد. تعد أشجار الصنوبر الأصفر الجنوبي، والتنوب دوغلاس، والأرز الأحمر الغربي بعض الأنواع المناسبة لتشكيل أعمدة إضاءة الشوارع الشمسية الخشبية. تتميز هذه الأشجار بخفة وزنها وتوفر نسبة جيدة بين القوة والوزن.  

أنواع  أعمدة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية حسب الارتفاع

إن خلق ظروف الإضاءة المناسبة لأعمدة الإنارة الشمسية في الشوارع يعتمد على ارتفاعها. سيؤثر تغيير الارتفاع بشكل مباشر على اختيار وحدة LED الشمسية وقوتها وسعتها للإضاءة. عادةً ما يتم تصنيف أعمدة إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية إلى ثلاثة ارتفاعات:

• أعمدة ذات ارتفاع قياسي (20-30 قدمًا)
• أعمدة طويلة (30-50 قدمًا)
• أعمدة الصاري العالية (أكثر من 50 قدمًا)

أنواع  أعمدة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية حسب نوع التركيب

يمكن تركيب أعمدة إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية باستخدام تقنيات مختلفة بناءً على متطلبات التضاريس والموقع. هناك ثلاثة أنواع:

●   مغروس  أعمدة (الدفن المباشر)

كان الدفن المباشر هو الطريقة الأولى المستخدمة لدفن أعمدة الإنارة في الشوارع. إنه سهل ولا يتطلب أعمال أساس معقدة. ومع ذلك، فهو أيضًا الأقل متانة بالنسبة لتطبيقات أعمدة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية. تعتبر دراسات حالة التربة حيوية لهذا النوع من طريقة التثبيت.

●   مِرسَاة - أعمدة ذات قاعدة (مثبتة على الشفة)

بعد تشكيل الأساس المتين، والذي عادة ما يكون من الخرسانة المسلحة. لوحة ذات قاعدة مرساة يتم تثبيتها في الخرسانة. يحتوي عمود إضاءة الشارع الشمسي على شفة بها فتحات لتمرير البراغي التي تربط شفة العمود باللوحة الأساسية. إنها الطريقة الأكثر تفوقًا ومتانة لتركيب عمود إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية. يمكن للمثبتين أيضًا ضبط زاوية العمود باستخدام تعديلات البراغي هذه.

  ●   مفصلية  أعمدة قابلة للطي

إنها مشابهة لطريقة التثبيت المعتمدة على المرساة. مع ذلك، تم تثبيت لوحة الأساس وحافة العمود بمفصلات للسماح بإمالة أعمدة إنارة الشوارع—مرافق الإمالة في أنشطة الصيانة. ومع ذلك، فإن التكلفة الأعلى تجعلها مناسبة بشكل أساسي للأعمدة ذات الارتفاع القياسي.

طرق تركيب أعمدة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية

هناك طرق مختلفة لتثبيت الألواح الشمسية على أعمدة إضاءة الشوارع الشمسية. تعتمد العملية على اختيار وحدة الإضاءة LED. ستتغير تقنيات التركيب إذا كانت هناك حاجة إلى لوحة شمسية وبطارية منفصلة. وبالتالي، فإن وحدة إضاءة الشوارع الشمسية المتكاملة ستتطلب ميزات تثبيت أقل. إليكم تقنيات تركيب أعمدة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية:

• لوحة شمسية مثبتة في الأعلى: هذه هي الأنواع الأكثر شيوعًا من الألواح الشمسية، مع الخلايا الكهروضوئية الموجودة أعلى عمود ضوء الشارع.

• لوحة شمسية مثبتة على الجانب: يتم تثبيت اللوحة الشمسية على جانب الصاري، في مواجهة أشعة الشمس.

• لوحة شمسية منفصلة مثبتة على عمود (نظام مستقل): يتم تركيب هذه اللوحة الشمسية بشكل منفصل عن عمود الإضاءة كنظام مستقل، مما يوفر الطاقة لأعمدة إضاءة الشوارع الشمسية LED.

• تركيب الألواح الشمسية المتكاملة (تصميم الكل في واحد): هذه هي حوامل الألواح الشمسية الحديثة والأنيقة. يتم دمجها في وحدة الإضاءة LED دون الحاجة إلى أي تكاليف إضافية للتركيب أو التثبيت.

• نظام التركيب ثنائي اللوحة: إذا كان عمود إنارة الشوارع يدعم أضواء الشوارع والبطاريات وشاشات LED الذكية لإضاءة الشوارع، فستحتاج الأجهزة إلى طاقة إضافية. قد تكون هناك حاجة لأكثر من لوحة شمسية واحدة لدعم كافة الأجهزة الإلكترونية. يمكن وضع اللوحة الشمسية في الأعلى والجانب أو بشكل منفصل على أي من الجانبين.

معايير أعمدة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية

كما ذكرنا سابقًا، يجب أن تتبع أعمدة إضاءة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية المعايير. قد تختلف القواعد واللوائح المحلية في منطقتك. ومع ذلك، فإن اتباع المعايير سيؤدي إلى إنشاء مكون يتطلب أقل قدر من التغييرات للامتثال لمتطلبات المنطقة المحلية. فيما يلي الرموز القياسية المعمول بها في معظم البلدان والمناطق:

• ASTM C1089-19: المواصفة القياسية لأعمدة الخرسانة المصبوبة مسبقًا والمجهدة
• سلسلة ANSI C136: معايير معدات إضاءة الطرق والمناطق
• ASTM  A123: المواصفة القياسية لطلاء الزنك (المجلفن بالغمس الساخن) على منتجات الحديد والصلب
• معايير AASHTO

ملخص: أنواع  أعمدة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية

مع تبني العالم للتكنولوجيا الخضراء، أصبحت أعمدة إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية تحظى بشعبية كبيرة في التطبيقات الحضرية والريفية، وخاصة على الطرق ذات ضوء الشمس الجيد والتي لا تعوق الضوء. بالنسبة للممرات، تعد أعمدة الإنارة الشمسية المزخرفة للشوارع خيارًا رائعًا لأنها تتطلب ظروف إضاءة منخفضة. النوع الأكثر حداثة هو أعمدة الإنارة في الشوارع ذات الألواح الشمسية المتكاملة المصنوعة من الفولاذ المجلفن على شكل مخروطي/ثماني الأضلاع. ومع ذلك، فإنهم يحتاجون إلى تركيبات إضاءة ذات تقنيات متكاملة وأنظمة تحكم ومراقبة متقدمة.

إذا كنت تبحث عن حل فعال من حيث التكلفة ودائم وطويل الأمد، ففكر في حلول الإضاءة الشمسية من CHz Lighting. إنهم يقدمون الألواح الشمسية المعيارية والمتكاملة، ورقائق LED، وبرامج التشغيل، وأجهزة إنترنت الأشياء، والمنظمات التي تتوافق مع معايير IP وIK وCE وROHS الاستثنائية. قم بزيارة موقعهم الإلكتروني للعثور على المنتج الذي يعجبك!