المشكلة النموذجية لحلول الطاقة الخارجية بناءً على الخزانة الخارجية IP55
ريتشارد وانج/29 أبريل/2022
استهل
تعرض هذه المقالة بشكل أساسي المشكلات الناجمة عن بناء حل الطاقة الخارجية باستخدام خزانة IP55 الخارجية. وبناء على هذه المشاكل كيف نبني حلولنا لتجنب هذه المشاكل.
1. تحديات المناطق البيئية القاسية لحلول الطاقة الخارجية
1.1. المنطقة الساحلية والجزر
يوجد في جميع أنحاء العالم العديد من المناطق ذات السواحل والجزر الكبيرة. في هذه المناطق، لا بد من نشر بعض حلول الطاقة الخارجية. على سبيل المثال، مزود طاقة كاميرا CCTV ونظام الطاقة الاحتياطية للمراقبة بالفيديو. مثال آخر هو حل RRU Power Backup لمحطات 4G الأساسية. عادةً ما يستخدم معظم العملاء الكابينة الخارجية IP55 لتحقيق هذا النوع من حلول الطاقة الخارجية من منظور التكلفة.
أكبر مشكلة في المنطقة الساحلية هي مزيج الرطوبة العالية والهواء المالح، مما قد يتسبب في صدأ المعدن بسرعة. يمكن أن يسبب هذا الصدأ تحديات كبيرة لطول عمر المعدات واستقرارها.
المصدر www.ise.fraunhofer.de
دراسة من قبل Fraunhofer-ISEتظهر الأبحاث أن الكلوريدات (الأملاح) ترسب ما يصل إلى 1500 مجم في المتر الواحد. يؤدي الهواء المالح إلى تآكل غلاف محلول الطاقة الخارجي أولاً. في الوقت نفسه، نظرًا لاستخدام الخزانة الخارجية IP55 بشكل عام، فإن نظام الطاقة وأجهزة الشبكة داخل الخزانة الخارجية سوف يتآكل أيضًا تدريجيًا.
1.2. منطقة الغابة
قامت Edgeware أيضًا بنشر حلول الطاقة الخارجية في العديد من مناطق الغابة. المشكلة الرئيسية في منطقة الغابة هي البعد وعدم إمكانية الوصول إليها، مما يجعل الصيانة أكثر صعوبة. الرطوبة العامة في منطقة الغابة مرتفعة، خاصة في موسم الأمطار، تصل نسبة الرطوبة إلى 90% أو أكثر. بسبب البيئة الجيدة في منطقة الغابة، يوجد العديد من الحشرات والحيوانات. إذا كان حل الطاقة الخارجية يعتمد على الخزانة الخارجية IP55، فهناك احتمال معين لغزو الحشرات والحيوانات.
المصدر Rainforests.mongabay.com
1.3 المنطقة الصحراوية
كما أن هناك العديد من المناطق الصحراوية في العالم، وتتوزع هذه المناطق الصحراوية على نطاق واسع في الدول النامية. أكبر مشكلة في المناطق الصحراوية هي الأضرار التي لحقت بحلول الطاقة الخارجية بسبب الرمال. عادة ما تكون هذه المناطق مليئة بالرمال والغبار، وإذا حدثت عاصفة رملية ستتفاقم المشكلة. أكبر مشكلة في الخزانة الخارجية IP55 هي أنها ليست نظامًا مغلقًا تمامًا، لذلك يمكن للرمل والغبار الدخول بسهولة إلى نظام الطاقة الخارجي والتأثير على استقرار النظام.
كما أن هناك العديد من المناطق الصحراوية في العالم، وتتوزع هذه المناطق الصحراوية على نطاق واسع في الدول النامية. أكبر مشكلة في المناطق الصحراوية هي الأضرار التي لحقت بحلول الطاقة الخارجية بسبب الرمال. عادة ما تكون هذه المناطق مليئة بالرمال والغبار، وإذا حدثت عاصفة رملية ستتفاقم المشكلة. أكبر مشكلة في الخزانة الخارجية IP55 هي أنها ليست نظامًا مغلقًا تمامًا، لذلك يمكن للرمل والغبار الدخول بسهولة إلى نظام الطاقة الخارجي والتأثير على استقرار النظام.
2. لماذا لا تعتبر خزانة IP55 الخارجية الخيار الأفضل لبناء حل الطاقة الخارجية؟
2.1 بنية الخزانة الخارجية IP55 النموذجية
الصورة أعلاه عبارة عن حل طاقة خارجي نموذجي يعتمد على خزانة IP55 الخارجية. العديد من التصاميم النموذجية لهذا النوع من الخزانات الخارجية IP55:
(1) يستخدم الفولاذ المجلفن بشكل عام لبناء الخزانة الخارجية.
(2) يتم استخدام المروحة أو مكيف الهواء بشكل عام كوسيلة للتبريد.
هذه التصاميم جيدة تمامًا في المناطق البيئية العامة. لكنها ستكون مشكلة كبيرة في منطقة البيئة القاسية. على سبيل المثال المنطقة الساحلية ومنطقة الغابة والمنطقة الصحراوية التي ذكرناها سابقًا. نقوم بتحليل هذه المناطق مع التحديات التالية:
- رطوبة عالية
- ارتفاع درجة الحرارة
- الهواء شديد الملوحة
- الحشرات والحيوانات
- الرمال والغبار
2.2 تآكل الفولاذ المجلفن بسبب البيئة القاسية
يمكن للفولاذ المجلفن من الناحية النظرية أن يوفر طبقة حماية جيدة للفولاذ لتجنب التآكل السريع للفولاذ. ثم في مناطق خاصة مثل الغابات والمناطق الساحلية، بسبب الهواء الصخري والرطوبة العالية للغاية، يكون هذا التأثير الوقائي ضعيفًا جدًا.
الصورتان أعلاه هما محلول الطاقة الشمسية الخارجي الذي صممته شركة Edgeware في أمريكا الوسطى استنادًا إلى الخزانة الخارجية IP55. تم نشر هذه الخزانة الخارجية IP55 لمدة عامين فقط. بسبب الرطوبة العالية والأمطار في المنطقة المحلية، الشيء الأكثر أهمية هو وجود ضوء الشمس القوي بعد العاصفة الممطرة، مما يؤدي مباشرة إلى التآكل العام للخزانة الخارجية. ومن الخطورة بشكل خاص أن الجزء العلوي من الخزانة قد صدأ، مما تسبب في تسرب المياه.
2.3 الخزانة الخارجية IP55 لا تمنع الغبار والحشرات مما قد يؤثر على موثوقية النظام
يمكن لـ IP55 نظريًا منع تسرب الغبار الخارجي إلى حد ما. ومع ذلك، هذا فقط في المجالات العامة. أما بالنسبة للمناطق الخاصة مثل الغابات المطيرة والصحاري التي ذكرناها سابقاً فهذا لا يكفي لأن الظروف الخارجية قاسية جداً.
الصورة أعلاه هي موقع نشره عميلنا في منطقة الغابات المطيرة، ويمكنك رؤية جثث الحشرات والغبار داخل الخزانة الخارجية. يمكن أن يكون لهذه الأشياء الممزوجة بالهواء عالي الرطوبة تأثير كبير على وظائف الجهاز وموثوقيته.
2.4 عواقب المشاكل المذكورة أعلاه بالنسبة لحلول الطاقة الخارجية
لقد أكدت Edgeware دائمًا مع العملاء أنه عند تصميم حل طاقة خارجي ونشره، خاصة في مناطق خاصة من البيئة القاسية، فإنك تحتاج إلى مراعاة التوازن بين النفقات التشغيلية والنفقات الرأسمالية. ولا يمكن أن ترتفع النفقات التشغيلية بشكل حاد لمجرد إنقاذ النفقات الرأسمالية. عندما يتم نشر حل الطاقة الخارجية المستند إلى IP55 Outdoor Cabinet في المناطق النائية، فإن حدوث المشكلات المذكورة أعلاه سيؤدي حتمًا إلى زيادة كبيرة في عدد واحتمال زيارات المحطات. تكلفة صيانة الموقع البعيد مرتفعة جدًا، لذا يجب علينا تقليل تكلفة صيانة الموقع قدر الإمكان.
3.Summary
تتمتع البيئات القاسية باستجابات خاصة، ولهذا السبب نشجع العملاء على نشر سلسلة Edge Span من Edgeware في هذه المناطق الخاصة. نظرًا لأن هذا النظام مصبوب بغلاف من الألومنيوم كقلب أساسي، فلا توجد مشكلة في الصدأ، ويصل النظام بأكمله إلى مستوى الحماية IP65 لحماية النظام بالكامل.