تحليل كفاءة الإضاءة لعدة مصادر ضوئية شائعة الاستخدام في مصابيح الشوارع الشمسية

تتعدد خيارات تركيب مصابيح الشوارع الشمسية، ولكل منها مزاياها، إلا أن تكلفتها مرتفعة عمومًا. ولخفض التكلفة، يُعد اختيار مصدر الإضاءة عاملًا أساسيًا. فيما يلي نبذة مختصرة عن تصنيف مصادر الإضاءة الشائعة لمصابيح الشوارع: 1. مصابيح الصوديوم: هي الأكثر استخدامًا، وتتميز بأعلى كفاءة إضاءة نظرية، وقد تكون قدرتها الكهربائية أكبر، وسعرها متوسط. أما عيبها فهو ضعف جودة الألوان. 2. المصابيح الموفرة للطاقة: تُعد المصابيح ثلاثية الألوان الموفرة للطاقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة بين مصادر إضاءة التفريغ الغازي. ورغم أن كفاءتها الضوئية النظرية أقل قليلًا من مصابيح الصوديوم، إلا أن جودة ألوانها ممتازة، تكاد تضاهي المصابيح المتوهجة (يُقاس مؤشر جودة الألوان باستخدام المصابيح المتوهجة). ورغم أن عمرها الافتراضي ليس الأطول، إلا أن استخدامها الواسع يُخفض تكلفة تركيبها بشكل كبير. حتى أن تكلفة الواط الواحد من المصابيح الموفرة للطاقة عالية الجودة لا تتجاوز بضعة سنتات. هذه ميزة لا تضاهيها أي مصادر إضاءة عالية الكفاءة أخرى. 3. مصدر إضاءة LED ومصابيح بدون أقطاب كهربائية. لم تُستخدم المصابيح بدون أقطاب كهربائية على نطاق واسع بسبب القيود التقنية وارتفاع تكلفتها. مع ذلك، تشهد تقنية LED تطورًا سريعًا. تقع نسبة كفاءة الطاقة في مصابيح الشوارع LED بين مصابيح الصوديوم والمصابيح الموفرة للطاقة. يمكن تحقيق تجسيد لوني ممتاز؛ وإذا تم التحكم في حالة التشغيل بشكل جيد، يمكن أن يكون عمرها طويلًا جدًا، ويمكن أن تصل نظريًا إلى 100,000 ساعة، وهي ميزة لا تُضاهى بين مصادر الإضاءة. على الرغم من مزايا LED العديدة، إلا أن لها أيضًا قيودًا. متطلبات درجة حرارة التشغيل لمصابيح LED صارمة للغاية، فهي غير مناسبة للعمل في درجات حرارة عالية. حتى عند تشغيلها في درجة حرارة الغرفة، يُعد تبديد الحرارة مشكلة. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب مصابيح LED جهد تشغيل عاليًا. في حالة زيادة الجهد، سيقل سطوعها بشكل كبير، وقد تتلف بسرعة. بالإضافة إلى ذلك، تُفرض قيود على رقائق LED في بعض الدول، مما يرفع سعر مصادر إضاءة LED إلى 30 يوانًا/واط، وهو ما يحدّ من انتشارها. ونظرًا لأن بعض مشاريع إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية تخضع لقيود سعرية، فقد صمّم خبراء شركة باودينغ سبكتروم للإلكترونيات مؤخرًا وحدة تحكم جديدة لإنارة الشوارع بالطاقة الشمسية، تعتمد على مصابيح موفرة للطاقة كمصدر للإضاءة، وقد حققت نتائج ممتازة. يعتمد النظام على عاكس عالي التردد ذي كفاءة عالية، بالإضافة إلى طريقة تحكم فريدة للحماية في وحدة التحكم، مما يضمن أداءً مستقرًا للغاية. وبفضل انخفاض سعر المصابيح الموفرة للطاقة، يُسهم هذا النظام بشكل كبير في خفض التكلفة الإجمالية لإنارة الشوارع. علاوة على ذلك، تتوفر هذه المصابيح في كل مكان، كما أن صيانتها واستبدالها في المستقبل أمر في غاية السهولة.