حاجز ضوضاء الطرق السريعة باستخدام الطاقة الشمسية مع خاصية امتصاص الصوت

١. ما هو حاجز الصوت الشمسي الطرقي الصوتي؟
وهي منشأة طرقية متعددة الوظائف تجمع بين وظائف التحكم في الضوضاء وتوليد الطاقة الكهروضوئية. وعلى عكس الحواجز الصوتية التقليدية، لا تقوم هذه المنشأة فقط بامتصاص ضوضاء حركة المرور بكفاءة، بل تستغل أيضًا المساحة المتاحة على الواجهة المُوجَّهة نحو الجنوب (أو الاتجاه المناسب) لتوليد الطاقة الشمسية، مما يوفِّر كهرباءً خضراء لإضاءة الطرق السريعة وأنظمة المراقبة وأكشاك تحصيل الرسوم وغيرها من المرافق.
٢. كيف تحقِّق هذه المنشأة امتصاص الصوت وتوليد الطاقة في الوقت نفسه؟
تتكوَّن هذه الحاجز من وحدات متعددة:
طبقة امتصاص الصوت: وتُصنع عادةً من ألياف الألومنيوم الدقيقة أو ألواح الصوف الصخري الم Sandwich أو المواد الخزفية المسامية، وتوضع على الجانب المواجه للطريق لامتصاص الضوضاء الناتجة عن المركبات.
الوحدة الكهروضوئية: وهي الألواح الكهروضوئية المُركَّبة على قمة الحواجز أو على الأسطح المائلة أو بين ألواح العزل الصوتي، والتي تقوم بتحويل أشعة الشمس إلى كهرباء.
الطبقة الإنشائية: يتم اعتماد هيكل إطار معدني أو هيكل داعم خرساني عالي القوة لضمان أن مقاومة الرياح ومقاومة التصادم تفي بمعايير السلامة المعمول بها على الطرق السريعة.
٣. ما مدى فعالية تأثير هذا الحاجز الصوتي في خفض الضوضاء؟
وبناءً على تصميم المادة والهيكل، يمكن أن تصل درجة العزل الصوتي المرجّحة (Rw) إلى أكثر من ٣٠–٣٥ ديسيبل، بينما يتراوح معامل الامتصاص الصوتي (NRC) عادةً بين ٠,٧ و٠,٩. وبذلك يُمكنه خفض تأثير الضوضاء الناتجة عن حركة المرور على المناطق السكنية المحيطة بشكلٍ فعّال، وهو ما يتوافق مع "معيار جودة البيئة الصوتية" (GB 3096-2008) ومواصفات تصميم الحواجز الصوتية للطرق السريعة ذات الصلة.
٤. كم كمية الكهرباء التي يمكن أن تولّدها الجزء الخاص بالطاقة الشمسية؟ وأين تُستخدم؟
وباعتبار حواجز كل كيلومتر مثالاً، فإذا تم تركيب نظام للطاقة الشمسية بقدرة تتراوح بين ٥٠٠ و٨٠٠ كيلوواط-ذروة (kWp)، فإن متوسط إنتاج الكهرباء السنوي يبلغ نحو ٥٠–٨٠ ألف كيلوواط-ساعة. ويمكن استخدام الكهرباء المُولَّدة عبر الاتصال بالشبكة الكهربائية أو عبر أنظمة مستقلة عن الشبكة لـ:
إضاءة الأنفاق والمنحدرات الطرقية
أجهزة مراقبة حركة المرور، ولوحات المعلومات الإلكترونية
محطة شحن منطقة الخدمات
الاتصال بالشبكة الكهربائية القريبة لتحقيق مبدأ «التوليد الذاتي للاستهلاك الذاتي، مع إرجاع الفائض إلى الشبكة»
٥. ما المعايير الوطنية أو الصناعية التي يتوافق معها هذا المنتج؟
عادةً ما يستند تصميم المنتج إلى المعايير التالية:
الأداء الصوتي: GB/T 23451، ISO 140، ASTM E90
الوحدات الكهروضوئية: IEC 61215، IEC 61730
مرافق سلامة حركة المرور: JTG D81 (مواصفات التصميم الخاصة بمرافق سلامة حركة المرور على الطرق)
السلامة الإنشائية: يجب اعتماد قدرات مقاومة الرياح، والزلازل، والتأثيرات من خلال الاختبار النموذجي.