تستمد معدات الطاقة الشمسية طاقتها من الشمس، لكنها تستمر في العمل حتى في الليل. لكن قرر شخص ما أن يبادر بصنع خلية شمسية، ولن يكون من الخطأ اعتباره أول من اخترع المصباح الشمسي. على الرغم من أن الخلية التي صنعها المخترع الأمريكي تشارلز فريتس عام ١٨٨٣ لم تكن فعالة، إلا أن الألواح الشمسية متوفرة اليوم بكفاءة ٢٠٪. لا بد أنك لاحظت أنها تعمل بعد غروب الشمس وتنطفئ مع بزوغ الفجر. كيف يحدث هذا؟ ستتعرف اليوم على كيفية تشغيل مصابيح الطاقة الشمسية ليلاً. هل تحتاج مصابيح الطاقة الشمسية إلى ضوء الشمس المباشر؟ أتساءل كم من الوقت تبقى مصابيح الطاقة الشمسية مضاءة ليلاً؟ لنبدأ في البحث عن إجابة لكل هذه الأسئلة.
ما هو الضوء الشمسي؟
مصباح شمسي يتكون من مصباح LED يعمل ببطارية تعمل بالطاقة الشمسية. تُعرف هذه المصابيح أيضًا باسم الفوانيس الشمسية أو المصابيح الشمسية. يُستخدم المصباح الشمسي في الاستخدامات التجارية والصناعية على حد سواء. أنواع المصابيح الشمسية الخارجية المختلفة هي:
- أضواء شمسية محيطة وزخرفية.
- الكشافات الشمسية
- الفوانيس الشمسية
- إضاءة المسار بالطاقة الشمسية
- أضواء الحركة التي تعمل بالطاقة الشمسية
- أعمدة الإنارة التي تعمل بالطاقة الشمسية
- الأضواء الشمسية
- إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية
كيف يتم تشغيل الأضواء الشمسية في الليل؟
تحتوي مصابيح الطاقة الشمسية على مستشعرات ضوئية تُمكّنها من الإضاءة ليلًا. ولأن مصطلح "شمسي" مرتبط بالشمس، فأنت تعتقد أنها لا تعمل إلا بوجود ضوء الشمس. ولكن كيف تتمتع بهذه الكفاءة حتى في غياب الطاقة الشمسية لتشغيلها ليلًا؟ لم تُصمم أجهزة الطاقة الشمسية للعمل صباحًا فقط، وإلا فما فائدتها؟
مكونات الضوء الشمسي
يتكون ضوء الشمس من أربعة مكونات رئيسية، وهي: الألواح الشمسية (الفولتية الضوئية)، والبطاريات، ومستشعرات الضوء، وإلكترونيات التحكم. خلال النهار، تمتص الخلايا الكهروضوئية ضوء الشمس وتخزنه في بطاريات. تُحوّل هذه الطاقة المُخزّنة إلى طاقة كهربائية. يجب أن تكون البطاريات ذات سعة دقيقة لتخزين طاقة كافية خلال النهار لإضاءة المصباح ليلاً.
1. تحتوي الأضواء الشمسية على مستشعرات ضوئية
المكونات الكهربائية القادرة على استشعار ضوء الشمس هي مستشعرات ضوئية تعمل كحلقة وصل بين البطاريات ومصابيح LED. عند غياب ضوء الشمس ليلاً، تُفعّل مستشعرات الضوء الدائرة الكهربائية بين الضوء والبطاريات، مما يسمح بتدفق الطاقة إلى مصابيح LED، فتُضاء. وبهذه الطريقة، تُضاء المصابيح الشمسية تلقائيًا ليلاً.
2. مستشعر الجهد
داخل الدائرة، يوجد مستشعر جهد يقيس الجهد أثناء توليد الطاقة. يتم توليد الطاقة خلال النهار، ثم يرصد مستشعر الجهد الطاقة ويغلق المصباح بقطع الدائرة. في الليل، يفتح مستشعر الجهد الدائرة، ويتدفق التيار، ويُضاء المصباح.
3. مستشعر الحركة
في الأيام الغائمة وفي الشتاء، عندما تكون أشعة الشمس قليلة، يمنع مستشعر الحركة تشغيل المصباح نهارًا. يعمل هذا المستشعر بكفاءة مع مستشعر جهد ومستشعر ضوئي لرصد الطاقة. هذا يُمكّن من تشغيل الإضاءة الشمسية بدقة في جميع الفصول، بغض النظر عن سطوع الشمس. الآن، لقد فهمت كيفية تشغيل الإضاءة الشمسية ليلًا. ولكن لا يزال هناك المزيد لاكتشافه.
انظر أيضا: الطاقة الشمسية ستتضاعف ثلاث مرات خلال السنوات الخمس المقبلة
هل يتم إيقاف تشغيل الأضواء الشمسية تلقائيًا في الصباح؟
بعد أن تعلمنا كيفية تشغيل المصابيح الشمسية ليلاً، لنرَ ما إذا كانت تُطفأ تلقائيًا في الصباح. تكتشف أجهزة استشعار الضوء ضوء الشمس وتقطع الدائرة بين البطاريات ومصابيح LED. بهذه الطريقة، تُطفأ المصابيح الشمسية تلقائيًا. لا داعي للقلق بشأن إطفاء المصابيح الشمسية، فهي مصممة بذكاء لتعمل تلقائيًا.
لماذا يبقى ضوء الشمس مضاءً أثناء النهار؟
أحيانًا تكون الشمس في وضع رأسي، بينما لا تزال المصابيح الشمسية مضاءة. هذا يعني أن مستشعرات الضوء لا تعمل بشكل صحيح. إما أنها معطلة أو بسبب عطل فني. في هذه الحالة، لا تكتشف مستشعرات الضوء وجود ضوء الشمس أو غيابه، لذا فهي تعمل دائمًا. يمكن إصلاح هذا الأمر بسهولة باستبدال مستشعرات الضوء في المنزل.
أنواع أجهزة استشعار الصور
تُستخدم أنواع مختلفة من مستشعرات الضوء في الإضاءة الشمسية. أكثر أنواع مستشعرات الضوء شيوعًا في الإضاءة الشمسية هي:
a) مستشعرات الضوء:هو مستشعر بسيط يستشعر غياب ضوء الشمس في المساء أو الليل، فيُشغّل ضوء الشمس. لا يُميّز بين شدة الظلام لضبط أوقات التشغيل والإيقاف.
b) لوكس أجهزة الاستشعارصُمم هذا الجهاز لاكتشاف شدة الظلام بعد غروب الشمس لتشغيل الأضواء الشمسية. يعمل الجهاز على شدة الضوء، وليس فقط على وجود ضوء الشمس أو غيابه.
c) سلبي الأشعة تحت الحمراء (PIR)في مصابيح الطاقة الشمسية الكاشفة للحركة والآمنة، يُستخدم هذا النوع من مستشعرات الضوء. يستشعر هذا المستشعر الحرارة ويُشغّل الضوء عند استشعار وجود شخص بالقرب منه. بعد ذلك، لنكتشف ما إذا كانت مصابيح الطاقة الشمسية تحتاج إلى ضوء الشمس المباشر.
انظر أيضا: كيفية إصلاح مستشعر الضوء الشمسي
هل تحتاج المصابيح الشمسية إلى ضوء الشمس المباشر؟
كيف تعمل مصابيح الطاقة الشمسية ليلاً دون التعرض المباشر لأشعة الشمس؟ نعم، يُعدّ ضوء الشمس المباشر طريقة جيدة وسريعة لشحنها. تحتاج هذه المصابيح إلى ضوء الشمس لشحن خلاياها بشكل كافٍ، مما يعني أنها تحتاج إلى ضوء الشمس المباشر للعمل بكفاءة. ومع ذلك، بدون التعرض المباشر لأشعة الشمس، تعمل مصابيح الطاقة الشمسية بكفاءة بفضل وجود الخلايا الكهروضوئية. كلما زادت كمية ضوء الشمس التي تمتصها الألواح، زادت مدة إضاءتها ليلاً.
1. العوامل المؤثرة على ضوء الشمس
أحيانًا، لا تتعرض الألواح الشمسية لأشعة الشمس المباشرة لأسباب مثل الطقس الغائم، أو الظلال، أو تغيرات الفصول. في هذه الحالات، لا تسقط أشعة الشمس المباشرة على الألواح، وبالتالي لا تتلقى ضوء الشمس السلبي اللازم لشحن البطاريات.
2. آثار استخدام الأضواء الشمسية دون ضوء الشمس
إذا لم يتم شحن مصباحك الشمسي بشكل كافٍ من خلال ضوء الشمس ويعمل في الغالب بالبطاريات، فمن المحتمل أن يفقد كفاءته ولن يدوم طويلاً.
انظر أيضا: هل تحتاج لوحة الطاقة الشمسية Ring إلى ضوء الشمس المباشر؟
ما هي كمية ضوء الشمس التي تحتاجها الأضواء الشمسية؟
تُشحن الألواح الشمسية بشكل كامل خلال ساعات ذروة الشمس، وتُخزّن أكبر قدر من الطاقة. تحتاج المصابيح الشمسية إلى 5-6 ساعات من ضوء الشمس لتعمل بكفاءة ليلًا دون الحاجة إلى بطاريات لتوفير طاقة إضافية. لكن هذا قد يختلف خلال فصل الشتاء أو موسم الأمطار، حيث قد تتراوح ساعات الشمس بين 5 و6 ساعات، ولكن شدة الشمس أقل من الصيف. في مثل هذه الأيام، قد تحتاج المصابيح الشمسية إلى 6-8 ساعات للشحن. ووفقًا لوزارة الطاقة الأمريكية، يُرجّح وجود فرق بنسبة 30% إلى 50% في أداء المصابيح الشمسية خلال فترة الركود.
ما هي المدة التي تظل فيها الأضواء الشمسية مضاءة في الليل؟
ببساطة، يعتمد الأمر على عدد من العوامل بالإضافة إلى كفاءة الأضواء الشمسيةلذلك، قد يعتمد وقت بقاء مصابيح الطاقة الشمسية مضاءة ليلاً على الظروف التالية. هذه بعض النقاط الأساسية لتحديد مدة إضاءة مصابيح الطاقة الشمسية ليلاً.
1. نوع الألواح الشمسية في الأضواء
تعتمد مدة إضاءة مصباحك الشمسي ليلًا على نوع اللوح الشمسي المتصل به. اللوح الشمسي الجيد يشحن البطاريات بكفاءة، ويمكنه العمل لمدة 15 ساعة تقريبًا، وأحيانًا أكثر. يشحن اللوح الشمسي الجيد البطاريات بسرعة وفعالية خلال النهار. أما اللوح الشمسي الضعيف فيؤدي إلى استهلاك سريع للبطارية.
2. قوة البطاريات
بفضل مجموعة البطاريات القوية، يبقى مصباح الطاقة الشمسية مضاءً لفترة أطول ليلاً. يبقى المصباح مضاءً لمدة لا تقل عن 10 ساعات، ولا تزيد عن 15 ساعة إذا كانت البطاريات في حالة جيدة. يمكن تقليل هذه المدة خلال فصل الشتاء، لأن كثافة الطاقة الشمسية فيه تكون ضعيفة. بهذا، تكون قد عرفت أخيراً مدة بقاء المصباح الشمسي مضاءً ليلاً.
اقرأ أيضا: كيفية استخدام الألواح الشمسية مباشرة بدون بطارية؟
لماذا لا يضيء ضوء الشمس في الليل؟
انها مشكلة شائعة في الأضواء الشمسية لا يعمل الجهاز ليلاً. قد يحدث هذا لعدة أسباب يمكن حلها بسهولة.
1. لا يوجد مصدر للطاقة
قد تستمد مصابيح الطاقة الشمسية طاقتها من الشمس، ولكن مع ذلك، يوجد مفتاح تشغيل/إيقاف يجب تشغيله بنفسك. نعم، مع أنها ليست عملية يومية، بل إلزامية بعد تركيب مصابيح الطاقة الشمسية. بعد ذلك، تُدار العملية بواسطة مستشعرات الضوء.
2. الألواح الشمسية المسدودة
بما أن الألواح الشمسية تحتاج إلى ضوء الشمس المباشر لشحن البطاريات، فإن أي انسداد أو جسم يلقي بظلاله عليها قد يؤدي إلى نقص في وصول ضوء الشمس. هذا يؤثر على سرعة الشحن وكميته، مما يؤدي بدوره إلى عدم تشغيل ضوء الشمس ليلاً.
3. أجهزة الاستشعار المربكة
أجهزة استشعار الأضواء الشمسية تستشعر وجود الضوء وتعمل وفقًا لذلك. لذا، إذا وُضعت لوحة الطاقة الشمسية في مكان تتلقى فيه الكثير من الضوء من مصادر إضاءة أخرى، مثل إنارة الشوارع وأضواء المدينة، إلخ، فمن المحتمل أن تتشوش المستشعرات. إذ تعتبر هذه الأضواء ضوء الشمس، فتُطفئ المصباح.
4. الأسلاك مكسورة
كيف يمكن تشغيل الأضواء الشمسية في الليل مع وجود أسلاك مكسورةمن المحتمل جدًا أن تتلف الأسلاك نتيجة التآكل والتلف الناتج عن التعرض المستمر لأشعة الشمس. على الرغم من أن مصابيح الطاقة الشمسية مصممة لتحمل الظروف الجوية، إلا أن سلكًا مفكوكًا أو مكسورًا قد يسبب المشكلة أحيانًا. أحيانًا تقضم الحيوانات السلك، وقد لا تكون على دراية بذلك.
5. علامة التبويب قيد التشغيل
تحتوي مصابيح الطاقة الشمسية على لسان يمنع تدفق التيار إلى الدائرة. يمكن تصحيح هذا الوضع بسحب اللسان للسماح بتدفق التيار وعمله.
6. الألواح المتسخة
تُوضع الألواح الشمسية على الأسطح أو في أماكن خارجية أخرى حيث تتوفر أشعة الشمس الكافية. يُعد هذا ضروريًا، ولكنه في المقابل يتسبب في تساقط الغبار والحطام والثلوج والمطر وغيرها على الألواح. كل هذا يُغطيها، ولا يمتص ضوء الشمس الكافي لشحن البطاريات. وبالتالي، لا تتوفر طاقة كافية لتشغيل المصابيح ليلًا. نظّف الألواح بقطعة قماش ناعمة وتجنب خدشها.
7. البطاريات ميتة
الاستخدام المكثف للبطاريات يُقلل من قدرتها على تخزين الطاقة. وبالتالي، تُستنفد الطاقة المُخزنة خلال النهار أو تُستنفد بشكل أسرع. يجب حل هذه المشكلة بتغيير البطاريات.
8. تسرب المياه
الماء من يتسرب المطر أو الثلج المذاب إلى داخل اللوحة أحيانًا. يؤدي هذا إلى إتلاف طلاء المستشعرات وصدأ الأجزاء المعدنية للضوء. لذلك، لا تعمل المصابيح. استشر فنيًا لفحصها.
إذن، كيف تعمل مصابيح الطاقة الشمسية ليلًا؟ يكمن الجواب في آلية عملها ومستشعرات الضوء. هل تحتاج مصابيح الطاقة الشمسية إلى ضوء الشمس المباشر؟ حسنًا، يكمن الجواب في دقة الخلايا الكهروضوئية وشدة ضوء الشمس. ما مدة إضاءة مصابيح الطاقة الشمسية ليلًا؟ هناك عدة عوامل تؤثر على مدة إضاءة مصابيح الطاقة الشمسية. يبدو أننا أجبنا على جميع أسئلتكم المتعلقة بمشاكل مصابيح الطاقة الشمسية. الآن، يمكنك تشخيص مشكلة مصباحك الشمسي بنفسك وإصلاحها.
