هل يمكن شحن الألواح الشمسية بالضوء الاصطناعي؟

توفر الألواح الشمسية حلاً للطاقة الخضراء، ولكن قد تتساءل عما إذا كانت تعمل فقط مع ضوء الشمس الطبيعي. يطرح العديد من الأشخاص هذا السؤال عند التفكير في استخدام الطاقة الشمسية في الأماكن التي تتعرض لأشعة الشمس بشكل محدود.

يمكنك شحن الألواح الشمسية باستخدام مصادر الضوء الاصطناعي مثل مصابيح LED والمصابيح المتوهجة، على الرغم من أنها لن تشحن بنفس السرعة أو الكفاءة كما يحدث في ضوء الشمس المباشر. تعتمد سرعة الشحن على شدة الضوء ومدى قربه من اللوحة.

إن استخدام الضوء الاصطناعي لشحن الألواح الشمسية يفتح آفاقًا جديدة لتطبيقات الطاقة الشمسية في الأماكن المغلقة. فلا يزال بإمكانك شحن مصابيح حديقتك التي تعمل بالطاقة الشمسية والآلات الحاسبة والأجهزة الصغيرة من خلال الإضاءة الداخلية عندما لا تكون الشمس متاحة. فقط ضع في اعتبارك أن الضوء الاصطناعي ينتج نتائج أضعف ويستغرق وقتًا أطول لبناء الشحنة.

الإضاءة الاصطناعية للشحن بالطاقة الشمسية

يمكن للألواح الشمسية أن تعمل بالضوء الاصطناعي، على الرغم من أنها تولد طاقة أقل بكثير مقارنة بأشعة الشمس الطبيعية. إن نوع مصدر الضوء وخصائصه يحدثان فرقًا كبيرًا في فعالية الشحن.

مصادر الضوء الاصطناعي

تعمل مصابيح LED بشكل جيد لشحن الألواح الشمسية لأنها تنتج ضوءًا ساطعًا ومركّزًا مع استخدام قدر أقل من الطاقة. يمكنك استخدامها كخيار شحن احتياطي عندما لا يتوفر ضوء الشمس.

يمكن للمصابيح المتوهجة أيضًا شحن الألواح الشمسية، ولكنها ليست عملية لأنها تستخدم المزيد من الكهرباء وتنتج الكثير من الحرارة.

تنتج مصابيح الهالوجين ضوءًا أبيضًا قويًا مناسبًا للشحن بالطاقة الشمسية. فقط ضع في اعتبارك أنها تستهلك طاقة أكبر من مصابيح LED.

الخصائص الطيفية للضوء

تنتج الأضواء الاصطناعية المختلفة أطوال موجية مختلفة من الضوء. تعمل الألواح الشمسية بشكل أفضل مع الضوء الذي يتطابق مع طيف الشمس.

يمكن تصميم مصابيح LED لإصدار الضوء بأطوال موجية محددة تتناسب مع احتياجات الألواح الشمسية. وهذا يجعلها أكثر فعالية في الشحن.

تنتج المصابيح المتوهجة ضوءًا أصفر دافئًا وهو ليس مثاليًا للألواح الشمسية لأنها تفقد بعض الأجزاء المهمة من طيف الضوء.

كفاءة الألواح الشمسية تحت الضوء الاصطناعي

ستقوم الألواح الشمسية الخاصة بك فقط بالتقاط حوالي 10-25% من طاقة الضوء الاصطناعي مقارنة بما تحصل عليه من ضوء الشمس المباشر.

تعتبر المسافة بين مصدر الضوء واللوحة مهمة للغاية. احتفظ بالمصابيح الاصطناعية بالقرب منك للحصول على نتائج شحن أفضل.

إن استخدام الضوء الاصطناعي لشحن الألواح الشمسية ليس عمليًا جدًا للاستخدام اليومي. ستنفق المزيد من الكهرباء لتشغيل الأضواء مقارنة بما ستحصل عليه من الألواح.

تعمل الإضاءة الداخلية بشكل أفضل للأجهزة الشمسية الصغيرة مثل الآلات الحاسبة أو أضواء الحديقة مقارنة بالألواح الشمسية كاملة الحجم.

مقارنة بين الضوء الطبيعي والاصطناعي

تعمل الألواح الشمسية بشكل أفضل مع ضوء الشمس الطبيعي، الذي يوفر طاقة أكبر بكثير من مصادر الضوء الاصطناعي. تشكل شدة الضوء وطيفه فرقًا كبيرًا في مدى قدرة الألواح الشمسية على توليد الكهرباء.

ضوء الشمس مقابل الضوء الاصطناعي للألواح الشمسية

يوفر ضوء الشمس الطبيعي حوالي 1000 واط من الطاقة لكل متر مربع في يوم صافٍ. لا توفر مصابيح LED وغيرها من المصادر الاصطناعية سوى جزء ضئيل من هذه الطاقة - عادة أقل من 10 واط لكل متر مربع.

عندما تحاول شحن الألواح الشمسية بالضوء الاصطناعي، ستحصل على كهرباء أقل بكثير من الطاقة المستخدمة لتشغيل تلك الأضواء. وهذا يؤدي إلى خسارة صافية في الطاقة بسبب عدم كفاءة التحويل.

تحتاج الألواح الشمسية إلى ضوء قوي ومباشر للعمل بكفاءة. فكر في الأمر كما لو كنت تحاول ملء حوض سباحة بخرطوم حديقة مقابل هطول الأمطار - فالضوء الاصطناعي لا يمكنه مضاهاة قوة الشمس.

طيف الضوء وامتصاص الطاقة الشمسية

تم تصميم الألواح الشمسية لالتقاط أطوال موجية محددة من الضوء الذي تنتجه الشمس بشكل طبيعي. تصدر الشمس طيفًا واسعًا من طاقة الضوء، بما في ذلك الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية.

تنتج معظم الأضواء الاصطناعية نطاقًا ضيقًا من الأطوال الموجية. على سبيل المثال، تركز مصابيح LED بشكل أساسي على أطوال موجات الضوء المرئي التي تبدو جيدة للعين البشرية.

لا تستطيع الألواح الشمسية امتصاص الطاقة من الضوء الاصطناعي بشكل فعال لأنها تفتقر إلى العديد من الأطوال الموجية التي تم تصميمها لجمعها.

تأثيرات أشعة الشمس غير المباشرة والأيام الغائمة

حتى في الأيام الملبدة بالغيوم، لا تزال الألواح الشمسية تتلقى قدرًا أكبر بكثير من الطاقة القابلة للاستخدام مقارنة بالإضاءة الاصطناعية. تعمل الغيوم عادةً على تقليل إنتاج الألواح الشمسية بمقدار 10-25% مقارنة بالأيام الصافية.

لا يزال ضوء الشمس غير المباشر، مثل شمس الصباح أو المساء، قادرًا على شحن الألواح بكفاءة منخفضة. تنتشر أشعة الشمس عبر السحب والغلاف الجوي ولكنها تحتفظ بقدر كبير من قدرتها على إنتاج الطاقة.

ستولد الألواح الشمسية الخاصة بك بعض الطاقة حتى في ظل ظروف أقل من المثالية. يمنحك اليوم الغائم طاقة شحن أكبر بنحو 10 مرات من الإضاءة الداخلية.

عوامل أداء الألواح الشمسية

يعتمد إنتاج الطاقة من لوحة الطاقة الشمسية الخاصة بك على جودة وكثافة الضوء الذي تتلقاه، بالإضافة إلى العديد من العوامل البيئية الرئيسية الأخرى.

تأثير شدة الضوء

تلعب شدة الضوء دورًا كبيرًا في مدى كفاءة عمل الألواح الشمسية. يمنحك ضوء الشمس المباشر أفضل النتائج، حيث ينتج ما يصل إلى 1000 واط لكل متر مربع في الظروف المثالية.

ينتج الضوء الاصطناعي طاقة أقل بكثير. قد يولد ضوء داخلي ساطع ما بين 1 و10 وات فقط لكل متر مربع - وهذا أقل من 1% من طاقة ضوء الشمس.

تعتبر المسافة من مصدر الضوء مهمة أيضًا. يؤدي تحريك اللوحة إلى مسافة ضعف المسافة من مصدر الضوء إلى تقليل خرج الطاقة بمقدار أربعة أضعاف.

الكثافة الطيفية والكفاءة

تستجيب الألواح الشمسية بشكل أفضل لأطوال موجية محددة من الضوء. يوفر ضوء الشمس الطبيعي المزيج المثالي من الأطوال الموجية لمعظم الألواح.

تنتج الأضواء الصناعية المختلفة أطوال موجية مختلفة. تعمل مصابيح LED بشكل أفضل من المصابيح الفلورية للشحن، لكن لا تقترب أي منهما من فعالية ضوء الشمس.

تؤثر مادة اللوحة الخاصة بك على الأطوال الموجية التي يمكنها استخدامها. ألواح السيليكون تعمل بشكل جيد مع الضوء المرئي، في حين تيلوريد الكادميوم يمكن للألواح استخدام نطاق أوسع.

الاعتبارات البيئية والمادية

تؤثر درجة الحرارة على أداء اللوحة. وعادةً ما تعني الظروف الأكثر برودة كفاءة أفضل.

يمكن أن يحجب الغبار والأوساخ الضوء ويقلل من خرج الطاقة بنسبة 10-30%. يساعد التنظيف المنتظم في الحفاظ على الأداء الأقصى.

كما أن عمر الألواح الشمسية مهم أيضًا، فمعظم الألواح تفقد كفاءتها بنحو 0.5% كل عام.

إن زاوية اللوحة الخاصة بك تحدث فرقًا. قم بتوجيهها مباشرة نحو مصدر الضوء للحصول على أفضل النتائج.

يمكن أن تؤثر الرطوبة على الأداء، وخاصة مع الإضاءة الاصطناعية الداخلية.

التطبيقات العملية والقيود

يمكن للألواح الشمسية أن تعمل بالضوء الاصطناعي، لكن أداءها يختلف بشكل كبير بناءً على مصدر الضوء والإعداد. إن إنتاج الطاقة أقل بكثير من ضوء الشمس، مما يجعل من المهم فهم أين وكيف يعمل هذا النهج بشكل أفضل.

شحن الألواح الشمسية داخل المنزل

تحتاج الألواح الشمسية الداخلية إلى وضع محدد حتى تعمل بشكل فعال. ضعها بالقرب من مصادر الضوء - على بعد 20 بوصة من الأفضل. تعمل بشكل أفضل في الغرف التي تحتوي على الكثير من وحدات الإضاءة.

تستخدم العديد من الأجهزة الداخلية مثل الآلات الحاسبة والأدوات الصغيرة خلايا شمسية صغيرة يتم شحنها جيدًا تحت الضوء الاصطناعي. هذه الخلايا مصنوعة خصيصًا للاستخدام الداخلي.

يبلغ إنتاج الطاقة داخل المنزل حوالي 1-5% مما تحصل عليه من ضوء الشمس المباشر. ستحتاج إلى المزيد من الألواح للحصول على مستويات طاقة مفيدة داخل المنزل.

ملاءمة المصابيح الكهربائية المختلفة

تعمل مصابيح LED بشكل جيد جدًا لشحن الألواح الشمسية. فهي تنتج حرارة أقل وتستهلك طاقة أقل من الخيارات الأخرى.

كما أن المصابيح الفلورية تعطي نتائج جيدة، فهي تخلق طيفًا أوسع من الضوء يمكن للخلايا الشمسية استخدامه.

فيما يلي كيفية مقارنة المصابيح المختلفة:

• LED: أفضل كفاءة في استخدام الطاقة، مناسبة للألواح الصغيرة
• الفلورسنت: طيف ضوء واسع، يعمل بشكل جيد مع معظم الألواح
• المصباح المتوهج: ناتج حراري مرتفع، غير فعال للغاية
• الهالوجين: أفضل من المصابيح المتوهجة، لكنه لا يزال غير مثالي

إيجابيات وسلبيات الشحن الاصطناعي

فوائد	العيوب
يعمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، في المطر أو الشمس ممتاز للأجهزة الصغيرة مثالي لأجهزة الاستشعار الداخلية لا توجد مخاوف بشأن الطقس	انتاج طاقة منخفض جدًا يستغرق وقتا أطول للشحن يحتاج إلى الكثير من الأضواء ارتفاع تكاليف الطاقة

ستحصل على أفضل النتائج باستخدام الألواح عالية الكفاءة المصممة للاستخدام الداخلي. وتعتبر الأجهزة الصغيرة التي تعمل بالطاقة الشمسية مثل لوحات المفاتيح والآلات الحاسبة أمثلة جيدة لتطبيقات الإضاءة الاصطناعية الناجحة.

تعمل هذه الطريقة بشكل أفضل كنسخة احتياطية أو مكمل للشحن الشمسي العادي، وليس كبديل.

البطاريات الشمسية والتخزين

تخزن البطاريات الشمسية الطاقة عندما لا يكون هناك ضوء شمس، مما يتيح لك استخدام الطاقة الشمسية ليلاً أو نهارًا. كما تعمل بالضوء الاصطناعي أيضًا، وإن كانت أقل كفاءة من ضوء الشمس.

أنواع البطاريات الشمسية

تعد بطاريات الرصاص الحمضية شائعة الاستخدام ورخيصة الثمن في أنظمة الطاقة الشمسية. وهي تعمل بشكل جيد ولكنها تحتاج إلى صيانة منتظمة.

تكلف بطاريات الليثيوم أيون مبالغ أكبر في البداية لكنها تدوم لفترة أطول. وهي أخف وزنًا وأكثر كفاءة من خيارات بطاريات الرصاص الحمضية.

أنواع البطاريات الشائعة لتخزين الطاقة الشمسية:

• الرصاص الحمضي: $100-300 لكل كيلووات ساعة
• ليثيوم أيون: $400-750 لكل كيلو وات في الساعة
• المياه المالحة: $400-600 لكل كيلوواط ساعة

بطاريات دي اي اي اس اس تعد البطاريات الشمسية خيارًا بارزًا في سوق البطاريات الشمسية. تقدم Deye حلول تخزين طاقة متقدمة متوافقة مع أنظمة الطاقة الشمسية المختلفة، مما يوفر كفاءة عالية ودورات حياة طويلة.

تم تصميم بطاريات Deye لتحسين استخدام الطاقة، وهي ممتازة للتطبيقات السكنية والتجارية. تتيح لك التكنولوجيا الذكية التكامل السلس مع أنظمة الألواح الشمسية، مما يضمن لك تحقيق أقصى استفادة من استثمارك في الطاقة الشمسية.

الحفاظ على دورات الشحن

تحتاج بطاريات الطاقة الشمسية الخاصة بك إلى العناية المناسبة حتى تعمل بأفضل أداء. احفظها في مكان بارد وجاف بدرجة حرارة تتراوح بين 50 و85 درجة فهرنهايت.

لا تدع بطارياتك تنخفض إلى أقل من 20%، فهذا يساعدها على الاستمرار لفترة أطول والعمل بشكل أفضل.

افحص مستويات البطارية مرة واحدة شهريًا. نظف أي تآكل في الأطراف باستخدام فرشاة سلكية.

الشحن العميق وكفاءة التخزين

تم تصميم بطاريات الدورة العميقة خصيصًا لأنظمة الطاقة الشمسية. فهي تتحمل استنزافها وإعادة شحنها عدة مرات.

تحتفظ معظم البطاريات الشمسية بحوالي 85-95% من الطاقة التي تضعها فيها. وهذا يعني أنك ستحصل على قدر كبير من الطاقة عندما تحتاج إليها.

ستدوم بطارياتك لمدة تتراوح بين 5 و15 عامًا مع العناية الجيدة بها. وعادةً ما تدوم بطاريات الليثيوم أيون لفترة أطول من بطاريات الرصاص الحمضية.

نصائح لتخزين أفضل:

• استخدم وحدة التحكم في الشحن
• لا تخلط البطاريات القديمة والجديدة
• الحفاظ على درجة حرارة البطارية مستقرة