ما هي أكبر المشكلات التي يواجهها المستخدمون مع مصابيح الجدران العاملة بالطاقة الشمسية؟

مشكلات عمر البطارية ومدة التشغيل في الظروف الواقعية

قصر عمر البطارية وعدم التوافق بين المدة المعلنة والمدة الفعلية للإضاءة

ينتهي الكثير من الناس بخيبة أمل عندما تدوم أضواء الجدران الشمسية الخاصة بهم حوالي نصف المدة التي تدعيها الإعلانات. إن الاختبارات التي تُجرى في المختبرات ضمن ما يُسمى بـ"الظروف المثالية" لا تعكس حقًا الظروف الخارجية الفعلية. فالأضواء التي تعد بتوفير إضاءة تتراوح بين 8 إلى 12 ساعة غالبًا ما تبدأ بالاختفاء بعد 4 أو 5 ساعات فقط، خصوصًا إذا استمر مستشعر الحركة بتشغيلها وإيقافها طوال المساء. لماذا يحدث هذا؟ السبب هو أن معظم الشركات المصنعة تختبر هذه المنتجات في بيئات خاضعة للرقابة لا يوجد فيها ظلال تغطي جزءًا من اللوحة الشمسية، ويظل ضوء الشمس ثابتًا طوال اليوم، وتبقى درجة الحرارة مستقرة. لكن هذه العوامل لا تنطبق على الفناء الخلفي أو مداخل المنازل الواقعية حيث تلقي الأشجار بظلالها في أوقات معينة، وتشيع الأيام الغائمة، وتصبح درجة حرارة الليل أكثر برودة من حرارة النهار.

تدهور البطارية بسبب التقلبات في درجة الحرارة ودورات الشحن

تُفقد بطاريات الليثيوم أيون حوالي 20% من سعتها الكلية بعد مرور 18 شهرًا فقط عند تعرّضها لتغيرات حرارية منتظمة تزيد عن 30 درجة فهرنهايت بين -1 درجة مئوية و29 درجة مئوية. ويتفاقم الوضع في الطقس الحار حيث تتحلل المواد الكيميائية داخل البطارية بشكل أسرع. كما أن درجات الحرارة المنخفضة ليست أفضل حالًا؛ إذ تواجه هذه البطاريات صعوبة في استقبال الشحن بشكل صحيح تحت نقطة التجمد، ما قد يؤدي إلى انخفاض كفاءة الشحن بنسبة تتراوح بين 35 و40 بالمئة مقارنةً بالظروف العادية في درجة حرارة الغرفة. وكل مرة نفرغ فيها البطارية ونشحنها خلال الاستخدام اليومي، يقل عمرها الافتراضي أكثر. وفي الأماكن ذات الظروف الجوية المتوسطة، تفقد البطارية حوالي نصف بالمئة من سعتها مع كل دورة شحن كاملة. لكن الأمور تصبح أسوأ في المناخات القاسية حيث يمكن أن تصل الخسائر إلى ما يقارب 0.8% في كل دورة، ما يعني أن البطاريات لا تدوم طويلاً كما هو متوقع قبل الحاجة إلى استبدالها.

تحليل الجدل: البطاريات غير القابلة للتبديل في مصابيح الحوائط العاملة بالطاقة الشمسية

عندما تكون البطاريات مختومة داخل وحدات الإضاءة، يضطر الأشخاص إلى استبدال الوحدة بأكملها كل بضع سنوات، على الرغم من أن الألواح الشمسية ومصابيح LED لا تزال تعمل بشكل جيد. وقد لاقى هذا النهج انتقادات كثيرة لأنه يتعارض مع ما نسعى لتحقيقه في مجال الاستدامة. وفقًا لأحدث الاستطلاعات، يفضل حوالي سبعة من أصل كل عشرة مستهلكين أن تكون البطاريات قابلة للتبديل بأنفسهم. وتزعم الشركات المصنعة أن تركيب البطاريات بشكل دائم يزيد من مقاومة الماء ويقلل من التكلفة الأولية بنسبة تتراوح بين 15٪ وربما حتى 20٪. صحيح أن هذه الأسعار المنخفضة في البداية تبدو جذابة عند الشراء، ولكن مع مرور الوقت يجد الناس أنفسهم ينفقون ما يصل إلى ثلاثة أضعاف التكلفة الإجمالية، فضلًا عن إسهامهم الكبير في تزايد كميات النفايات الإلكترونية التي تتراكم في المدافن عبر البلاد.

أداء ضعيف في ظروف قلة أشعة الشمس والطقس السيئ

كفاءة الشحن وأداء الألواح الشمسية في ضوء ضئيل

أضواء الحائط التي تعمل بالألواح الشمسية تتحمل بطيئة 15 إلى 40 في المئة عندما يكون الجو غائماً بدلاً من الشمسية وفقاً لمراجعات الشمسية من العام الماضي. العديد من الشركات تبوح بمنتجاتها بأنها تعمل بشكل جيد حتى في الأيام الرمادية، ولكن معظم المنشآت المنزلية لا تزال تعتمد على خلايا السيليكون البوليكريستالين. هذه موجودة في حوالي 7 من كل 10 وحدات سكنية في الواقع. المشكلة؟ إنهم يكافحون لتحويل الضوء المنتشر إلى كهرباء، ويتحكمون في أقل من 10% من معدل التحويل في أحسن الأحوال. إذاً ماذا يحدث في الممارسة؟ أربع ساعات طويلة من الطقس الغائم قد يمنح أصحاب المنازل فقط نصف ساعة تقريبا من الإضاءة بعد حلول الظلام. هذا يخلق مشاكل حقيقية للناس الذين يتوقعون إضاءة موثوقة خلال أشهر الشتاء أو خلال فترات الأمطار المتكررة.

انخفاض في الوضوح والإغلاق المبكر خلال فترات غائمة طويلة

الحقيقة هي أن معظم أنظمة الإضاءة الخارجية تبدأ في فقدان إشعاعها بعد يومين فقط من الغماء متتالية. عندما تنخفض البطاريات هذه الأنظمة لديها برنامج مدمج يقلل من السطوع من 30٪ إلى 80٪ بمجرد اكتشاف مستويات الشحن التي تنخفض إلى أقل من نصف السعة. تقريباً لا أحد يخبر العملاء عن ميزة التخفيف التلقائي ماذا سيحدث بعد ذلك؟ الضوء يظلم مبكراً عندما يستمر الطقس السيئ لعدة أيام وفقاً لأبحاث حديثة من تحالف الطاقة الاستهلاكية، تقريباً ثلثي الأشخاص الذين يملكون هذه الأضواء واجهوا مشاكل مع فشلها خلال تلك الفصول الممطرة التي نخاف منها جميعاً.

تأثير التغيرات الموسمية في ضوء الشمس على مصابيح الحائط التي تعمل بالطاقة الشمسية

توفر النماذج المتميزة المجهزة ببطاريات LiFePO4 احتفاظًا أفضل بنسبة 18٪ في الطقس البارد من احتفاظها بالشحنة من الليثيوم أيون القياسي (NREL 2022) ، ومع ذلك ، فإن 12٪ فقط من مصابيح الجدران الشمس

عدم كفاية الوضوح ومخاوف جودة LED

الضوء الضعيف أو الضعيف فشل في الحاجة إلى الأمن والبيئة الخارجية

معظم مصابيح الجدار الشمسية لا تصلح عندما يتعلق الأمر بتوفير ضوء كاف لأغراض الأمن أو الإضاءة العامة للمنطقة حول المنزل. ووفقاً للبحث الذي نشر العام الماضي، فإن ثلث النماذج الرخيصة تقريباً لا تتمكن من إضاءة أقل من 300 ليمن باستمرار، وهو ما لا يكفي لإضاءة الخطوات بشكل صحيح أو لإخافة المتسللين المحتملين. ما يميل المصنعون إلى التركيز عليه هو كم من الوقت يمكن أن تبقى هذه الأضواء مضاءة بدلاً من مدى إشراقها في الواقع. ماذا حصل؟ تلك البقع الباردة المظلمة بدلاً من تغطية متساوية في المنطقة خذ المداخل حيث يحتاج الناس إلى حوالي 600 ليمن للمشي بأمان في الليل. معظم الأضواء الشمسية العادية بالكاد تصل إلى 300 ليمن هناك، تاركة الناس يتلاعبون في الظلام.

فشل في إطلاق المصابيح بسبب ارتفاع درجة حرارة المصابيح أو سوء جودة المكونات

حوالي 38 في المائة من مصابيح الحائط التي تعمل بالطاقة الشمسية تعاني من مشاكل الإجهاد الحراري، بناءً على اختبارات متانة أجريت في عام 2024. عندما تعمل المصابيح داخل الحجرات حيث ترتفع درجات الحرارة فوق 140 درجة فهرنهايت، فإنها تميل إلى فقدان حوالي 15 إلى 20٪ من إنتاجها الضوئي كل عام لأن الحرارة لا تخرج بشكل صحيح. الأمور تزداد سوءاً عندما يستخدم المصنعون مخزونات حرارة صغيرة الحجم مع تلك المفاصل غير الموثوق بها التي رأيناها من قبل ماذا حصل؟ العديد من هذه الأضواء تبدأ في التوهج قبل الوقت المُتوقع بعض النماذج تنخفض إلى نصف الوضوح في غضون 18 شهرا فقط من التركيب. النظر إلى سبب حدوث هذا الأمر يشير إلى تدابير خفض التكاليف. بدلاً من المواد المناسبة، تختار الشركات غالبًا إطارات الألومنيوم غير المضغوطة والمكثفات المصممة فقط لبيئات 85 درجة مئوية، في حين أن هذه المنتجات غالباً ما تنتهي في الأماكن التي تصل درجات الحرارة فيها بشكل روتيني إلى

مفارقة الصناعة: مطالبات الضوء العالي مقابل إنتاج الإضاءة المقاس

الاتحاد السويدي يسمح للمصنعين بالابتعاد عن 20% من التبعات عن الطاقة الضوئية، والتي يستفيدون منها بالتأكيد. لكن عندما يختبر الناس هذه الأضواء الشمسية في ظروف حقيقية، حوالي سبعة من كل عشرة لا يصلون إلى ما وعد به على الصندوق، الكثير من الشركات تظهر مدى إشراق منتجاتها بعد تشغيلها لمدة ساعة أو نحو ذلك بدلاً من إخبار العملاء بما يحدث طوال الليل. هذا أمر مخادع جداً للناس الذين يريدون إضاءة ثابتة طوال ساعات الظلام وهناك جانب سلبي حقيقي لمشكلة المعلومات الخاطئة هذه. المنازل التي تعتمد على هذه الأضواء الشمسية ضعيفة الأداء تنتهي بها المطاف إلى وجود ما يقرب من ربع المزيد من السير والسقوط على الرصيف مقارنة بالمنازل التي لديها أنظمة إضاءة سلكية عادية، وفقًا لنتائج مجلس السلامة المنزلية التي صد

تحديات الصمود: مقاومة الطقس وطول العمر للمواد

أضرار المياه ومشاكل العزل عن المياه في المنشآت الخارجية

الكثير من المنتجات تقول أنها لديها تصنيفات IP65، ولكن وفقا لتقرير الإضاءة الخارجية لعام 2024، حوالي ثلثي هذه المنتجات تفشل مبكراً لأن الماء يدخل إلى الداخل بطريقة ما. عادة ما تكون المشكلة تعود إلى مواد الختم ذات الجودة السيئة حيث تتصل أجزاء المقصورة مع بعضها البعض وأين تدخل الكابلات إلى الوحدة. مع ارتفاع و انخفاض درجات الحرارة طوال اليوم، تتوسع المواد وتتقلص، مما يخلق في النهاية فجوات صغيرة تسمح للرطوبة بالدخول. بمجرد حدوث هذا، يتراكم التكثيف في الداخل ويبدأ في تناول الدوائر. هذا النوع من الضرر يؤدي إلى خلل في العمل في وقت أبكر بكثير مما كان متوقعاً، حتى بالنسبة للأضواء التي يفترض أن تكون محمية تحت المظلات أو غيرها من الغطاءات.

تدهور المواد من التعرض للأشعة فوق البنفسجية والدرجات الحرارية القصوى

معظم الأغلفة البوليمرية وأجزاء تركيبها تبدأ في فقدان المرونة حوالي 12 إلى 18 شهرًا بعد التعرض لأشعة فوق البنفسجية. تظهر الاختبارات أن حوالي 40% سيظهرون علامات الصفر أو الشقوق عندما يضعونها في ظروف الطقس المتسارعة التي تستخدمها المختبرات عندما تنخفض درجات الحرارة إلى ما دون الصفر، تصبح هذه البلاستيكات أكثر هشاشة ومتعرضة للانهيار بالكامل. من ناحية أخرى، الحرارة الشديدة في الصحراء يمكن أن تشوه نفس المواد مع مرور الوقت. هذا غريب نوعا ما لأن تكنولوجيا الألواح الشمسية نفسها عادة ما تتضمن مواد مقاومة للأشعة فوق البنفسجية للحماية. ومع ذلك، لا تزال العديد من الشركات تربط هذه الأغلفة البلاستيكية الضعيفة دون أي علاج على الإطلاق، مما يخلق مشاكل جدية في الموثوقية في المستقبل للمنشآت المقصودة أن تستمر لعقود في الهواء الطلق.

فشل أجهزة الاستشعار والعمل غير المتسق

تعطيل جهاز استشعار الحركة بسبب سوء المعايرة أو تداخل الطقس

حوالي 40 في المئة من تلك الأضواء الشمسية تبدأ في وجود مشاكل مع أجهزة استشعار الحركة بعد عامين فقط من الخدمة. المذنبين الرئيسيين؟ عوامل بيئية في الغالب الرطوبة التي تدخل من المطر أو الرطوبة بالإضافة إلى إعدادات الحساسية الخاطئة هي مشاكل شائعة وفقًا لدراسة حديثة لعام 2023 حول أنظمة الطاقة المتجددة. هذه أجهزة الاستشعار تعمل بشكل أفضل بين 15 درجة مئوية تحت الصفر و 45 درجة مئوية، لكنها تتحطم بسرعة عندما تتجاوز درجات الحرارة هذه الحدود أو يكون هناك تراكم التكثيف داخل الهيكل. عندما يحدث هذا، الناس إما الحصول على إنذارات خاطئة مستمرة في الليل أو أسوأ من ذلك، لا تحذير على الإطلاق عندما يقترب شخص ما في الواقع. في كلتا الحالتين، هذه الميزات الأمنية الذكية لا يمكن استخدامها لحماية الممتلكات وتأمين السلامة الباطنية في المنزل.

فشل وظيفة من الغسق إلى الفجر بسبب أجهزة استشعار الضوء الخاطئة

عندما تتلف الخلايا الضوئية، ينتهي الأمر بالناس بأضواء مشتعلة طوال اليوم عندما لا ينبغي أن تكون مضاءة، أو الأسوأ من ذلك، لا توجد إضاءة على الإطلاق بعد حلول الظلام. الغبار والغبار المتراكم مع مرور الوقت يخلط حقا مع كيفية عمل هذه أجهزة الاستشعار، خفض دقة في مكان ما بين 30 إلى 60 في المئة سنويا. وأجهزة استشعار رخيصة؟ لا يمكنهم قراءة الضوء المحيط بشكل صحيح في معظم الأحيان تظهر الاختبارات الميدانية أن حوالي 28 في المئة منهم لن يتحولوا حتى عندما تتدفق السحب جزئياً. كل هذا العبث يستنزف البطاريات أسرع مما كان متوقعاً ويجعل الناس يفقدون الثقة في أي نوع من أنظمة الإضاءة التلقائية

أنماط الضوء غير المتسقة أو المتمثلة التي تؤثر على ثقة المستخدم

البطاريات القديمة تميل إلى العبث مع استقرار الجهد، مما يؤدي إلى تلك الضوء مزعج يتلاشى والإضاءة غير متسقة التي يشكو الكثير من الناس عن هذه الأيام. حوالي ثلث الناس يبلغون عن هذه المشكلة عندما يتعلق الأمر بأضواء LED التي يتم التحكم بها بواسطة تقنية PWM، أي شيء فوق 90 هرتز يبدأ في أن يبدو غير مستقر لمعظم العيون، حتى لو كان إنتاج الضوء الفعلي يبقى تقريباً كما هو على الورق. المشكلة هي أن أدمغتنا لا ترى الأمر بهذه الطريقة الناس فقط يدركون الأشياء أكثر ظلمة عندما يحدث التلميع وهذا يخلق كل أنواع المشاكل ليشعروا بالأمان في الليل أبحاث المستهلكين تظهر شيئاً مقلقاً أيضاً - حوالي 4 من كل 10 عملاء يفقدون الثقة في الأضواء التي تتوهج بانتظام. هذا منطقي حقاً، من يريد أن يمشي في منزله ليلاً ويعتقد أن الأضواء ستطفئ في أي وقت؟

(بيانات: تقرير أداء الإضاءة الشمسية لعام 2024)