كيف تعمل أضواء الشوارع؟ شرح الخلايا الكهروضوئية والمؤقتات وبرامج تشغيل LED

لا ينتظر ضوء الشارع غرفة التحكم ليخبره أن الليل قد حل. يقيس مستشعر الضوء الصغير الموجود أعلى الهيكل السطوع المحيط، وعند عتبة تتراوح بين 10 و20 لوكس، يغلق جهات الاتصال الخاصة به ويرسل الطاقة الرئيسية إلى السائق داخل الوحدة. يقوم برنامج التشغيل بتحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر منظم، وتقوم وحدة LED بتحويل هذا التيار إلى ضوء. يستغرق التسلسل بأكمله بضع ثوانٍ ويتكرر كل مساء دون أن يلمس أحد المفتاح.

إن رؤية ضوء الشارع كثلاث كتل تعمل بالتسلسل يجعل تشخيص مشاكل العالم الحقيقي أسهل. مصباح يحترق عند الظهيرة، جهاز يومض قبل أن يستقر، عمود يخفت إلى نصف الطاقة عند الساعة الواحدة صباحًا ويعود إلى سطوعه الكامل عندما تقترب السيارة. يشير كل عرض إلى طبقة التحكم أو برنامج التشغيل أو وحدة LED. تتبع الأقسام أدناه هذه السلسلة بالترتيب، ثم تدرج عمليات الفحص التي تمنع الأخطاء المكلفة عند طلب مصابيح الشوارع بكميات كبيرة.

الكتل الثلاث داخل ضوء الشارع العامل

تحتوي كل وحدة مثبتة على عمود، بدءًا من المصابيح السكنية بقدرة 50 وات إلى مصابيح الطريق الشريانية بقدرة 240 وات، على نفس الكتل الوظيفية الثلاثة.

• القوة والسائق. يصل جهد التيار الكهربائي إلى القطب، عادةً 120 فولت أو 230 فولت أو 277 فولت أحادي الطور، ويصل إلى 347 فولت أو 480 فولت في بعض ممرات أمريكا الشمالية. يقوم السائق بتصحيح التيار المتردد، وتصحيح عامل الطاقة، وتغذية مصابيح LED بتيار ثابت، عادةً ما يتراوح من 350 مللي أمبير إلى 1.05 أمبير اعتمادًا على تصميم الوحدة.
• محرك خفيف. رقائق LED مثبتة على لوحة معدنية أساسية. يمر الضوء الصادر من قالب أشباه الموصلات عبر طبقة الفوسفور ويخرج كضوء أبيض. توفر وحدات الإنارة التجارية جيدة الصنع ما بين 120 إلى 160 لومن لكل واط على مستوى التركيب، بعد الخسائر البصرية والحرارية.
• طبقة التحكم تحدد الخلية الكهروضوئية أو الموقت الفلكي أو مستشعر الحركة أو وحدة التحكم المتصلة بالشبكة متى يتلقى السائق الطاقة ومقدار التيار الذي يجب أن يقدمه. في التركيبات القديمة، تكون عبارة عن خلية ضوئية ذات قفل ملتوي في وعاء أعلى الهيكل. في التركيبات الأحدث، يمكن أن يكون جهاز استشعار مثبتًا على السطح متصلًا مباشرة بلوحة التشغيل.

نظرًا لأن الكتل مستقلة، نادرًا ما يبدو الخطأ في أحدها بمثابة خطأ في الآخر، مما يوفر قدرًا كبيرًا من التخمين في الموقع.

كيف تقرر الخلية الكهروضوئية أنها مظلمة بدرجة كافية

عنصر الاستشعار هو خلية كبريتيد الكادميوم التي تنخفض مقاومتها مع ارتفاع الضوء، أو ثنائي السيليكون الضوئي المقترن بدائرة مقارنة. في كلتا الحالتين تقوم الإلكترونيات بمقارنة المستوى المُقاس مقابل مرجع وتقوم بتشغيل مرحل أو مفتاح الحالة الصلبة.

رقمان مهمان. يتم ضبط عتبة التشغيل عادةً بين 10 و20 لوكس، وهو ما يتوافق مع الغسق المتأخر تحت سماء صافية. تكون عتبة إيقاف التشغيل أعلى بشكل متعمد، وغالبًا ما تكون ضعفين إلى ثلاثة أضعاف قيمة التشغيل. تسمى هذه الفجوة بالتباطؤ، وبدونها سيتم إيقاف تشغيل الجهاز في اللحظة التي يرفع فيها ناتجه مستوى الإضاءة المحيطة، ثم يتم تشغيله مرة أخرى، ويدور طوال الليل.

موضع المستشعر يقرر الموثوقية

يجب أن ترى الخلية الكهروضوئية السماء، وليس التركيبات التي تتحكم فيها. عندما يواجه المستشعر جدارًا قريبًا أو علامة عاكسة أو شعاعًا من القطب التالي، يمكن لحلقة التغذية الراجعة تثبيت المصباح بعد شروق الشمس. ويحدث نفس الشيء عندما تكون نافذة المستشعر مغطاة بالغبار أو شبكة العنكبوت، وهو السبب الأكثر شيوعًا لبقاء ضوء الشارع مضاءًا طوال اليوم.

الموقتات وأجهزة استشعار الحركة وأجهزة التحكم الذكية

يعمل الموقت الفلكي بشكل مختلف. يقوم بتخزين خطوط الطول والعرض والتاريخ، ويحسب غروب الشمس وشروقها في غضون دقيقة أو دقيقتين، ويقوم بتبديل الدائرة وفقًا لذلك. إنها محصنة ضد النوافذ القذرة والمواقع المظللة، ولكن انقطاع التيار الكهربائي الذي يؤدي إلى مسح الساعة، أو تغيير التوقيت الصيفي الذي لا تعرفه وحدة التحكم، يغير الجدول حتى يقوم شخص ما بتصحيحه.

يضيف استشعار الحركة طبقة ثانية من التوفير. يقوم كاشف الميكروويف أو الأشعة تحت الحمراء السلبية بتثبيت الجهاز عند مستوى الاستعداد بحوالي 20 إلى 30 بالمائة ويرفعه إلى الإخراج الكامل عندما تدخل مركبة أو مشاة إلى المنطقة. على الطرق ذات حركة المرور المنخفضة، يمكن أن يؤدي ذلك إلى خفض استخدام الطاقة ليلاً بمقدار الثلث. يعد الكشف السلبي بالأشعة تحت الحمراء أقل موثوقية في الطقس شديد البرودة، ويحتاج كلا النوعين إلى تصويب دقيق لتجنب المحفزات الكاذبة الناتجة عن تحريك أوراق الشجر.

وتذهب أضواء الشوارع المتصلة بالشبكة إلى أبعد من ذلك. تقوم وحدة التحكم في مقبس NEMA أو Zhaga بالإبلاغ عن استهلاك الطاقة وساعات التشغيل وأكواد الأخطاء عبر شبكة لاسلكية أو رابط NB IoT. يمكن للمشغلين تعتيم الدوائر بأكملها، وتشغيل ملفات تعريف منفصلة لعطلة نهاية الأسبوع وتحديد السائق الفاشل قبل اتصال السكان. هذه النظرة العامة على آفاق تطبيق أضواء الشوارع الذكية يغطي ما تنطوي عليه عمليات النشر على مستوى المدينة فعليًا.

بالنسبة للمشاريع التي تحتاج إلى جداول التعتيم والإبلاغ عن الأعطال المضمنة في التركيبات بدلاً من إضافتها لاحقًا، تعد مصابيح الشوارع الذكية بقدرة 240 واط المزودة بمقبس تحكم مدمج نقطة بداية عملية في قائمة المواصفات.

PY-LED666-240W ضوء الشارع الذكي إن مصباح الشارع LED666-240W الذكي هو عبارة عن حل حديث لإضاءة الطريق يدمج كفاءة الطاقة، التحكم الذكي، والأداء المستقر. الاستفادة من الجودة العالية ... عرض المنتج →

ماذا يحدث بين القطب وشريحة LED

بين وصلة القطب والمحرك الخفيف يجلس السائق، وهو يقوم بأكثر من مجرد تغيير الجهد. إنه يحافظ على ثبات التيار مع تسخين مصابيح LED، لذلك يبقى الإخراج ثابتًا خلال ليلة صيف دافئة وليلة شتاء باردة على حدٍ سواء. تعد كفاءة السائق من 88 إلى 92 بالمائة أمرًا طبيعيًا، والجسم المعدني الموجود خلف اللوحة هو المسار الحراري الذي يحافظ على درجة حرارة الوصلة داخل النطاق الذي حددته الشركة المصنعة.

تحمل التركيبات الخارجية أيضًا حماية لا تحتاجها المصابيح الداخلية. يمتص جهاز الحماية من زيادة التيار الموجود على متن الطائرة من فئة 10 كيلو أمبير العناصر العابرة التي تنتقل إلى أعلى القطب أثناء ضربات البرق القريبة. تحمل الحشيات والجسم المصنوع من الألومنيوم المصبوب تصنيف IP66، وعادةً ما تتوافق العدسة مع IK08 أو أفضل، كما أن غدة الكابل والحشية هي الأجزاء الأكثر احتمالية لقبول الماء بعد سنوات من التدوير الحراري.

من السهل رؤية الكسب مقارنة بمصادر الضوء القديمة بأرقام مستديرة. أنتجت وحدة الصوديوم ذات الضغط العالي بقدرة 150 واط ما يقرب من 15000 لومن بينما تسحب حوالي 175 واط بمجرد حساب خسائر الصابورة. تصل وحدة الإنارة LED الحديثة بقدرة 140 لومن لكل واط إلى نفس الضوء الذي يتم توصيله مع حوالي 100 واط من المدخلات، ونظرًا لأن الجهاز البصري يوجه الشعاع إلى الطريق بدلاً من الإشعاع في كل الاتجاهات، فغالبًا ما تكون إضاءة الطريق القابلة للاستخدام أعلى عند نفس رقم اللومن.

يعتمد الناتج المستقر عند هذا المستوى على المحرك الخفيف والتصميم الحراري اللذين يعملان معًا، وهو ما تم بناء تركيبات مثل مصباح الشارع LED بقدرة 150 واط حوله.

PY-LED591-150W ضوء الشارع الخارجي عالي الجودة إن إنارة الشوارع LED591-150W الخارجية عالية الجودة عبارة عن وحدة إضاءة احترافية مصممة لسيناريوهات الإضاءة الصعبة مثل الطرق الحضرية الرئيسية والمساحات الكبيرة... عرض المنتج →

تستخدم مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية نفس المنطق مع مسار طاقة مختلف

يستبدل ضوء الشارع الشمسي اتصال التيار الكهربائي بلوحة كهروضوئية ووحدة تحكم بالشحن وحزمة بطارية، ثم يحتفظ بنفس منطق التحكم في نهاية السلسلة. خلال النهار تقوم اللوحة بشحن البطارية من خلال وحدة تحكم MPPT. عند الغسق، تطلق الخلية الكهروضوئية أو الموقت الطاقة المخزنة للسائق.

التحجيم هو حسابي وليس تخمين. الطاقة اليومية تساوي القوة الكهربائية للإضاءة مضروبة في ساعات التشغيل، ويتم ضبطها لتناسب أي ملف تعريف تعتيم. تستهلك وحدة 60 واط تعمل لمدة خمس ساعات عند الإنتاج الكامل وخمس ساعات بنسبة 30 بالمائة حوالي 390 واط ساعة، والتي تغطيها حزمة فوسفات حديد الليثيوم بقدرة 12.8 فولت 100 أمبير بهامش، ويتم إعادة تعبئة لوحة 120 إلى 150 واط في يوم مشمس عادي. تحتاج المواقع ذات الفترات الغائمة الطويلة إلى ليلتين إلى ثلاث ليالٍ من الاستقلالية.

تضع التصميمات المقسمة اللوحة والبطارية على حامل منفصل بحيث يحمل العمود وزنًا أقل، بينما تحافظ التصميمات المتكاملة على كل شيء في رأس التثبيت من أجل تثبيت أسرع. ولا يحتاج أي منهما إلى حفر الخنادق، ولهذا السبب تشيع وحدات الطاقة الشمسية على طول المتنزهات والساحات العامة والطرق الريفية حيث تكون تكلفة الاتصال بالشبكة أعلى من الضوء نفسه.

يُظهر مصباح الشارع الشمسي عالي السطوع بقدرة 80 واط كيفية مطابقة اللوحة والبطارية والمحرك في عائلة منتج واحدة.

PY-SLST06-80W إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية عالية السطوع إن مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية ذات السطوع العالي 80W عبارة عن منتج عالي الأداء وموفر للطاقة مصمم لمشاريع الإضاءة العامة والطرق المتوسطة والكبيرة الحجم. هذا المسلسل... عرض المنتج →

ما يجب على المشترين تأكيده قبل تقديم الطلب

معظم شكاوى إضاءة الشوارع التي ترجع إلى الشراء تأتي من إحدى الحالتين. تم اقتباس رقم على مستوى الشريحة بدلاً من مستوى التركيب، أو تم اختيار وحدة الإنارة دون التحقق من نظام التحكم الذي يجب أن تعمل معه. يسرد الجدول أدناه القيم التي تستحق التأكيد كتابيًا.

ثلاث نقاط أخرى تستحق مكانا في نفس المحادثة. تأكد من أن قطر التركيب وإمالة الذراع يتطابقان مع العمود وفئة الطريق، نظرًا لأن المدخل مقاس 60 مم لن يناسب دعامة مقاس 76 مم. اطلب بيانات صيانة التجويف LM-80 وTM-21 بدلاً من رقم التسويق طوال فترة الإنتاج. وأخيرًا، قم بإدراج الشهادات التي يتطلبها سوق الوجهة، مثل CE أو RoHS أو TUV، بحيث تتم تسوية الامتثال قبل بدء الإنتاج.

الأعراض الميدانية وماذا تعني عادة

بمجرد إزالة الكتل الثلاث، يتم حل معظم استدعاءات الخدمة في قائمة قصيرة من الأسباب.

• يبقى الضوء طوال اليوم. نافذة الخلية الكهروضوئية متسخة أو مظللة أو معطلة، أو أن المؤقت الفلكي فقد تاريخه بعد انقطاعه.
• وميض أو التسرب القصير. سائق فاشل، أو طرف الأشياء بأسمائها الحقيقية مفكك، أو تداخل في زوج التعتيم.
• ركوب الدراجات وإيقافها قرب الفجر. نطاق التباطؤ ضيق جدًا، أو أن المستشعر يلتقط الضوء من عمود مجاور.
• سطوع كامل عند الساعة الثانية صباحًا على طريق ينبغي أن يكون خافتًا. لم يتم تحميل ملف تعريف التحكم مطلقًا، أو تم إسقاط وحدة تحكم الشبكة من الشبكة.
• خرج أقل مما كان عليه في اليوم الأول مع عدم وجود أمر التعتيم. تدهور وحدة LED، أو سلسلة فاشلة، أو محرك يعمل على تقليل التيار لحماية نفسه من الحرارة.

تعد إنارة الشوارع نظامًا بسيطًا بمجرد تقسيمه إلى أجزائه. شيء ما يقرر أن المكان مظلم، شيء ما يحول التيار الكهربائي أو طاقة التيار المستمر المخزنة إلى تيار متحكم فيه، وشيء ما يحول هذا التيار إلى ضوء. تشير الأخطاء إلى إحدى هذه الكتل الثلاث، والمواصفات الجيدة تحدد أداء العناصر الثلاثة قبل توقيع الطلب.

بالنسبة للمشترين الذين يديرون مشاريع متعددة المواقع، فإن الميزة العملية للشركة المصنعة التي تتولى التصميم والأدوات والتجميع داخليًا هي الاتساق بين الطلبات، مما يعني نفس العناصر البصرية ونفس التجميع ونفس منصة التشغيل عامًا بعد عام. تنتج شركة Poda Lighting مصابيح الشوارع LED التي تعمل بالتيار الكهربائي والطاقة الشمسية في نطاق 50 وات إلى 240 وات، إلى جانب الأضواء الكاشفة ومصابيح الإضاءة العالية ومصابيح الحدائق المستخدمة في الملاعب والأنفاق والمصانع والشوارع السكنية، وتصدر إلى أكثر من خمسين دولة. إذا كنت تقوم بإعداد مناقصة أو مقارنة العينات، يمكنك ذلك أرسل مواصفات مشروعك إلى الفريق للحصول على توصية مطابقة.