چراغ های خیابانی قدرتمند خورشیدی و بادی چگونه کار می کنند؟

تقاضای فزاینده برای راه حل های انرژی پایدار منجر به توسعه فن آوری های نوآورانه شده است که منابع انرژی تجدید پذیر را مهار می کنند. در میان این نوآوری ها ، چراغ های خیابانی قدرتمند خورشیدی و باد به عنوان یک راه حل امیدوارکننده برای روشنایی خیابان ظاهر شده اند. این سیستم ها پانل های خورشیدی و توربین های بادی را برای تولید برق ترکیب می کنند و یک جایگزین قابل اعتماد و سازگار با محیط زیست برای نورپردازی سنتی خیابان ارائه می دهند. در این مقاله به بررسی چگونگی کار چراغ های خیابانی انرژی خورشیدی و باد ، اجزای آنها و مزایای آنها و همچنین کاربردهای بالقوه آنها در محیط های شهری و روستایی می پردازد.

در سیستم نور خیابان ترکیبی از انرژی خورشیدی و باد استفاده می کند و از منبع تغذیه مداوم حتی در دوره های کم نور خورشید یا باد اطمینان می دهد. این امر آن را به یک راه حل ایده آل برای مناطقی که شرایط آب و هوایی متفاوت دارند ، تبدیل می کند. در این مقاله ، ما همچنین اجزای اصلی این سیستم ها از جمله پانل های خورشیدی ، توربین های بادی ، باتری ها و سیستم های کنترل را بررسی خواهیم کرد. علاوه بر این ، ما در مورد مزایای زیست محیطی و اقتصادی چراغ های خیابانی انرژی خورشیدی و بادی و نقش آنها در کاهش انتشار کربن بحث خواهیم کرد.

با درک اصول کار این سیستم های ترکیبی ، می توانیم از پتانسیل آنها برای انقلابی در زیرساخت های روشنایی عمومی قدردانی کنیم. از آنجا که شهرها و شهرداری ها در تلاشند تا ردپای کربن خود را کاهش دهند ، اتخاذ چراغ های خیابانی انرژی خورشیدی و بادگیر می تواند نقش مهمی در دستیابی به اهداف پایداری داشته باشد. 

اجزای کلیدی چراغ های خیابانی انرژی خورشیدی و باد

تابلوهای خورشیدی

پانل های خورشیدی یکی از مؤلفه های مهم چراغ های خیابانی انرژی خورشیدی و بادی است. آنها نور خورشید را از طریق اثر فتوولتائیک (PV) به برق تبدیل می کنند. کارآیی پانل های خورشیدی به چندین عامل از جمله نوع سلولهای PV مورد استفاده ، زاویه نصب و میزان نور خورشید در دسترس بستگی دارد. به طور معمول ، پانل های خورشیدی مونوکریستالی یا پلی کریستالی به دلیل راندمان و دوام بالا در این سیستم ها استفاده می شود.

پانل های خورشیدی در قطب نور خیابان نصب شده اند ، جایی که آنها در طول روز نور خورشید را به خود جلب می کنند. برق تولید شده در باتری ها برای استفاده در طول شب ذخیره می شود. در مناطقی که دارای نور خورشید فراوان هستند ، پانل های خورشیدی می توانند اکثر قدرت مورد نیاز برای روشنایی خیابان را فراهم کنند. با این حال ، در مناطقی که دارای نور آفتاب کمتری هستند ، مؤلفه توربین بادی سیستم ترکیبی برای اطمینان از منبع تغذیه مداوم ضروری می شود.

توربین های بادی

توربین های بادی با تولید برق از انرژی باد ، پانل های خورشیدی را تکمیل می کنند. این توربین ها به طور معمول کوچک هستند و روی همان قطب مانند پانل های خورشیدی سوار می شوند. آنها انرژی باد را ضبط می کنند و از طریق چرخش تیغه های توربین آن را به برق تبدیل می کنند. برق تولید شده توسط توربین بادی نیز در باتری های سیستم ذخیره می شود و اطمینان حاصل می کند که نور خیابان حتی در دوره های کم نور خورشید از منبع تغذیه قابل اعتماد برخوردار است.

ترکیبی از انرژی خورشیدی و باد تضمین می کند که نور خیابان می تواند در انواع شرایط آب و هوایی به طور مؤثر کار کند. به عنوان مثال ، در روزهای ابری یا بارانی که انرژی خورشیدی محدود است ، توربین بادی می تواند با تولید برق از باد جبران کند. این رویکرد ترکیبی قابلیت اطمینان سیستم را افزایش داده و احتمال قطع برق را کاهش می دهد.

انباره باتری

ذخیره سازی باتری یکی از مؤلفه های مهم چراغ های خیابان و بادبان خورشیدی و باد است. برق تولید شده توسط پانل های خورشیدی و توربین های بادی در باتری ها ذخیره می شود که در طول شب یا هنگامی که نور خورشید یا باد کافی وجود ندارد ، نور خیابان را تأمین می کند. نوع باتری مورد استفاده در این سیستم ها می تواند متفاوت باشد ، اما باتری های لیتیوم یون معمولاً به دلیل چگالی انرژی زیاد ، طول عمر طولانی و نیازهای نگهداری کم ترجیح می دهند.

ظرفیت باتری تعیین می کند که چراغ خیابان بدون ورودی انرژی اضافی چقدر می تواند کار کند. در سیستم های هیبریدی ، باتری باید بتواند انرژی کافی را برای تأمین انرژی در طول شب و در دوره های تولید کم انرژی ذخیره کند. مدیریت مناسب باتری برای اطمینان از ماندگاری و کارآیی سیستم ضروری است.

سیستم های کنترل

سیستم کنترل مغز نور خیابان انرژی خورشیدی و بادی است. این جریان برق بین پانل های خورشیدی ، توربین های بادی ، باتری ها و خود نور خیابان را مدیریت می کند. سیستم کنترل تضمین می کند که باتری ها به طور کارآمد شارژ می شوند و چراغ خیابان فقط در صورت لزوم عمل می کند ، مانند شب یا در شرایط کم نور.

سیستم های کنترل پیشرفته همچنین می توانند شامل ویژگی هایی مانند سنسورهای حرکتی باشند که به نور خیابان اجازه می دهد تا روشنایی خود را بر اساس وجود عابران پیاده یا وسایل نقلیه تنظیم کند. این نه تنها انرژی را حفظ می کند بلکه ایمنی و امنیت منطقه را نیز تقویت می کند. برخی از سیستم های کنترل مجهز به قابلیت نظارت از راه دور هستند و به اپراتورها امکان می دهد عملکرد چراغ های خیابانی را ردیابی کرده و هرگونه نیاز تعمیر و نگهداری را شناسایی کنند.

چراغ های خیابانی قدرتمند خورشیدی و بادی چگونه کار می کنند

بهره برداری از نور خیابان های خورشیدی و بادبادک انرژی خیابان شامل ادغام پانل های خورشیدی ، توربین های بادی ، باتری ها و سیستم های کنترل است. در طول روز ، پانل های خورشیدی نور خورشید را ضبط می کنند و آن را به برق تبدیل می کنند که در باتری ها ذخیره می شود. به طور همزمان ، توربین بادی برق را از انرژی باد تولید می کند که در باتری ها نیز ذخیره می شود.

در شب یا در دوره های کم نور خورشید ، از برق ذخیره شده برای تأمین انرژی نور خیابان استفاده می شود. سیستم کنترل تضمین می کند که چراغ خیابان به طور کارآمد عمل می کند و به طور خودکار در غروب و خاموش در سحر روشن می شود. در بعضی موارد ، سیستم کنترل ممکن است براساس میزان انرژی موجود یا وجود عابران پیاده ، روشنایی نور را تنظیم کند.

ماهیت ترکیبی سیستم تضمین می کند که نور خیابان می تواند به طور مداوم کار کند ، حتی در مناطقی که دارای نور خورشید یا باد متناقض هستند. این امر باعث می شود چراغ های خیابانی خورشیدی و بادگیر یک راه حل قابل اعتماد و پایدار برای نورپردازی عمومی در محیط های مختلف باشد. 

مزایای چراغ های خیابانی قدرت خورشیدی و بادی

مزایای زیست محیطی

یکی از مهمترین مزایای چراغ های خیابان قدرت خورشیدی و بادی ، تأثیر مثبت آنها بر محیط زیست است. این سیستم ها با استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر ، اعتماد به سوخت های فسیلی را کاهش داده و به کاهش انتشار کربن کمک می کنند. استفاده از انرژی خورشیدی و باد همچنین آلودگی هوا را کاهش داده و ردپای محیطی زیرساخت های روشنایی عمومی را به حداقل می رساند.

علاوه بر کاهش انتشار گازهای گلخانه ای ، چراغ های خیابانی ترکیبی به حفاظت از انرژی کمک می کنند. از آنجا که آنها به شبکه الکتریکی تکیه نمی کنند ، آنها به کاهش تقاضای کلی برای برق کمک می کنند ، که می تواند منجر به کاهش استفاده از منابع انرژی غیر قابل تجدید شود. این امر باعث می شود چراغ های خیابانی خورشیدی و بادی به یک جزء اساسی توسعه پایدار شهری بپردازند.

مزایای اقتصادی

در حالی که سرمایه گذاری اولیه در چراغ های خیابان انرژی خورشیدی و بادی ممکن است بالاتر از سیستم های سنتی روشنایی خیابان باشد ، مزایای اقتصادی بلند مدت قابل توجه است. از آنجا که این سیستم ها برق خود را تولید می کنند ، آنها نیاز به قبض های گران قیمت برق را از بین می برند. با گذشت زمان ، پس انداز هزینه های انرژی می تواند سرمایه گذاری اولیه را جبران کند و چراغ های خیابانی ترکیبی را به یک راه حل مقرون به صرفه برای شهرداری ها و شهرها تبدیل کند.

علاوه بر این ، چراغ های خیابانی ترکیبی نسبت به سیستم های روشنایی سنتی نیاز به نگهداری کمتری دارند. استفاده از مؤلفه های بادوام مانند چراغ های LED و باتری های لیتیوم یون ، نیاز به تعویض و تعمیرات مکرر را کاهش می دهد. این بیشتر به صرفه جویی در هزینه های مرتبط با چراغ های خیابان قدرت خورشیدی و بادی کمک می کند.

استقلال انرژی

یکی دیگر از مزیت های اصلی چراغ های خیابانی انرژی خورشیدی و بادی ، توانایی آنها در تأمین استقلال انرژی است. از آنجا که این سیستم ها برق خود را تولید می کنند ، تحت تأثیر قطع برق یا نوسانات در شبکه الکتریکی قرار نمی گیرند. این امر باعث می شود که آنها در مناطق دور افتاده یا خارج از شبکه که دسترسی به برق محدود است ، به ویژه ارزشمند باشد.

با کاهش اعتماد به شبکه الکتریکی ، چراغ های خیابانی ترکیبی همچنین می توانند به بهبود امنیت انرژی کمک کنند. در صورت بروز یک فاجعه طبیعی یا سایر موارد اضطراری ، این چراغ ها می توانند همچنان به کار خود ادامه دهند و روشنایی اساسی را برای مسیرهای تخلیه و خدمات اضطراری فراهم می کنند. این امر باعث می شود چراغ های خیابان هیبریدی خورشیدی و باد به یک راه حل انعطاف پذیر و قابل اعتماد برای روشنایی عمومی بپردازند.

پایان

در پایان ، چراغ های خیابان قدرت خورشیدی و بادگر ، پیشرفت چشمگیر در روشنایی عمومی پایدار را نشان می دهد. این سیستم ها با ترکیب انرژی خورشیدی و باد ، یک جایگزین قابل اعتماد و سازگار با محیط زیست برای روشنایی سنتی خیابان ارائه می دهند. ادغام پانل های خورشیدی ، توربین های بادی ، باتری ها و سیستم های کنترل تضمین می کند که چراغ های خیابانی می توانند در انواع شرایط آب و هوایی به طور کارآمد عمل کنند و آنها را برای هر دو محیط شهری و روستایی مناسب می کند.

فواید زیست محیطی و اقتصادی چراغ های خیابان هیبریدی خورشیدی و باد ، آنها را به گزینه ای جذاب برای شهرها و شهرداری هایی که به دنبال کاهش ردپای کربن و هزینه های انرژی خود هستند ، تبدیل می کند. از آنجا که تقاضا برای راه حل های انرژی تجدید پذیر همچنان در حال رشد است ، احتمالاً چراغ های خیابانی ترکیبی نقش مهمی در توسعه زیرساخت های پایدار دارند.