تُعتبر مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية ذروة "المرض" في فصل الشتاء، فما هو سبب ذلك؟

يشهد فصل الشتاء ذروة استخدام مصابيح الشوارع الشمسية، حيث تعاني العديد منها من مشاكل في الجودة خلال هذه الفترة. من أبرز هذه المشاكل عدم كفاية الإضاءة ليلاً، فمثلاً، لا تضيء هذه المصابيح إلا لثلاث أو أربع ساعات فقط من اليوم، أو لا تصلها أشعة الشمس المباشرة. يعود السبب الرئيسي لهذه الظاهرة إلى مشكلة في بطارياتها، فما هو السبب؟

يعود السبب إلى ضعف نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية. ففي الشتاء، يقل ضوء الشمس عن باقي الفصول، مما يؤدي إلى نقص في الطاقة الكهربائية المولدة من الألواح الشمسية. وفي الوقت نفسه، لا تُفرغ البطاريات سوى 70% من طاقتها في الصيف، وبالتالي لا تكفي الطاقة في الشتاء إلا لإضاءة الشارع لمدة ساعتين أو ثلاث ساعات فقط في حال انقطاع التيار الكهربائي.

١. في فصل الشتاء، يكون الطقس باردًا، مما قد يؤدي إلى تلف البطاريات وضعف تفريغها. عادةً في المناطق الباردة، تُدفن بطاريات التخزين على عمق متر واحد على الأقل، وتُوضع على عمق ٢٠ سم في قاع الرمل، لتسهيل تصريف المياه، مما يُطيل عمر البطارية. كما يُنصح باستخدام قطن عازل حراري لبطاريات الليثيوم.

٢- تُسبب الألواح الشمسية نقصًا في الكهرباء، مما يُؤدي إلى نقص في الطاقة اللازمة لملء البطارية يوميًا. في فصل الشتاء، تكون زاوية الشمس غير مناسبة، مما يُسبب نقصًا في الإضاءة. في بعض الأماكن، تُحجب الألواح الشمسية جزئيًا أو كليًا بسبب وجود عوائق مثل الأشجار، مما يُؤدي إلى نقص في الكهرباء.

٣- إذا لم يتم تنظيف الألواح الشمسية لفترة طويلة، يتراكم عليها الغبار بكثرة، مما يؤثر على الطاقة. في بعض المناطق، وبسبب كثرة تساقط الثلوج، يتسبب ذلك في نقص الطاقة في الألواح الشمسية. لذا، يُنصح بتنظيف الغبار والثلوج المتراكمة على الألواح الشمسية بشكل دوري، كل شهرين على الأقل.

٤- بالنسبة للحياة. مع زيادة معدل شحن وتفريغ البطارية، تنخفض الطاقة تدريجيًا، لذا فإن إضاءة مصابيح الشوارع الشمسية المستخدمة بكثرة تنخفض تدريجيًا بعد ثلاث سنوات، وهذا أمر طبيعي. يمكن حل هذه المشكلة من خلال تخزين الطاقة في البطاريات.

في الواقع، طالما يتم استخدام المصابيح الشمسية في الوقت المناسب، يمكن التغلب بسهولة على الأيام الممطرة.

١- عند تصميم مصابيح وفوانيس الطاقة الشمسية، يجب مراعاة المناخ المحلي والبيئة ودرجة الحرارة وغيرها من الظروف، وذلك لضمان التوزيع الأمثل لنظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية. قبل أيام قليلة من هطول الأمطار، يلزم تعديل تصميم الألواح الكهروضوئية الشمسية وسعة تخزين الطاقة في البطاريات لتلبية احتياجات الإضاءة خلال الأمطار المتواصلة. إن إقبال المستهلكين على تقليل عدد المصابيح والفوانيس من قِبل الشركات المصنعة لخفض تكلفتها، هو السبب الرئيسي لنقص الطاقة اللازمة لتشغيلها خلال أيام الأمطار.

٢- يجب أن يكون حامل مصباح الطاقة الشمسية مقاومًا للماء. فعندما يتلف حامل المصباح بسبب الماء، لا يؤثر ذلك بشكل كبير على عمره الافتراضي. كما أن الماء يُتلف بسهولة وحدة التحكم في مصابيح الشوارع الشمسية، مما يؤثر على عملية الشحن والتفريغ والإضاءة. وبما أن مصباح الطاقة الشمسية مُدمج في وحدة التحكم، فيجب اختيار وحدة تحكم مقاومة للماء.

3- الآن، يستخدم بعض المصنعين مصادر إضاءة رخيصة لاستبدال مصادر إضاءة LED، وهذا أحد أسباب عدم استقرار مصابيح الشوارع الشمسية الكبيرة.

4- منع تلف البطارية. أثناء عملية التركيب، بالإضافة إلى خاصية مقاومة الماء الخاصة بالبطارية، يتم دفنها عادةً لحمايتها من الماء، وإذا تم دفنها بشكل خفيف جدًا، فسيؤدي ذلك إلى مشكلة في مقاومة الماء، وقد يتسبب ذلك في تلفها.

5- يجب اختيار موقع تركيب مصابيح الشوارع الشمسية بشكل مناسب. يجب ألا يكون هناك أي عوائق أمام الألواح الشمسية، كالأشجار العالية والمباني، لأن هذه الأشياء تُلقي بظلالها وتؤثر على امتصاص الألواح للطاقة الضوئية، مما يؤدي على المدى الطويل إلى استنزاف كبير لطاقة البطارية، ويؤثر على استخدامها في الأيام الممطرة.