EN
Községi világítási szabványok elérése nagyobb fényerősségű napenergiás utcai lámpákkal
Fényerősség-kimenet és eloszlás megfelelősége az IES RP-8 és az EN 13201 szabványoknak
A városi világítási projektekhez a szerelvényeknek és világítóberendezéseknek nemcsak az alapvető biztonsági követelményeknek kell megfelelniük azokban a megvilágított terekben, ahol a felhasználók látásbeli érzékelése a legfontosabb. Az IES RP-8 útfelügyeleti világítási irányelvei és az Európában alkalmazott EN 13201 szabvány különböző úttípusokra vonatkozóan különböző követelményeket állapít meg a fényáramra. Például gyűjtőutak és elsődleges főutak esetében a követelmények 3000–6000 lumen tartományban vannak meghatározva. A fejlett optikai technológia, amely egyenletesen összpontosítja a fényt a sötét foltok és a vakítás kiküszöbölésére, lehetővé teszi, hogy a nagy fényáramú, napenergiával működő utcai lámpák kielégítsék ezek közül a legtöbb követelményt. E kategória legfejlettebb kialakításai három chip-es LED technológiát és egyedi tükröket alkalmaznak annak biztosítására, hogy a fényerőszint a 2015-ös EN 13201 szabvány által 0,7 cd/m²-re meghatározott minimális határérték fölé emelkedjen – akár 6 sávos autópályák esetében is – és elérje az 1,0 cd/m² értéket. Gyakorlatilag ez azt jelenti, hogy a forgalom optimálisan és egyenletesen van megvilágítva, miközben éjszaka csökkenthető a fény szennyezése a lakóterületeken.
Az újonnan telepített rendszerek megbízhatóságának ellenőrzését a legkritikusabb területeken, például az autópályákon, főutakon és városi folyosókon végzik.
A napfényalapú világítási rendszerbe történő beruházás indokolt, és bizonyítottan sikeresen alkalmazható olyan útvonalakon, ahol a nappali munkavégzés veszélyes és nehéz lenne, valamint ahol a forgalom jelentősen megnő (naponta 25 000+ jármű). A közúti napfényalapú világítási rendszereknek téli időszakban, a legrövidebb napokon is ugyanazt a megvilágítási szintet (4500 lumen) kell biztosítaniuk. Az új napfényalapú világítási rendszerek ugyanazt a teljesítményt nyújtják, amit a mezővizsgálatok során is igazoltak, és a rendszerek 50 000 órás világítási időt jegyeztek fel; a rögzített átlagos fényerő-csökkenés 30%-os volt. Ez a megvilágítási szint kritikus fontosságú az útfelületi világítás szempontjából olyan területeken, mint például az autópálya-alagút be- és kilépő pontjai, illetve a kanyargós útvonalakon található autópálya-kilépők, ahol balesetek miatt sérülések keletkezhetnek a megfelelő megvilágítás hiánya miatt. A PHOENIX egy kiemelkedő példa arra, hogy a napenergiás utcai lámpák városi környezetben is folyamatosan biztosították a világítási szolgáltatást akkor is, ha a környezet enyhe árvíz hatására részben elárasztódott, mivel a napenergiás utcai lámpák erősen támaszkodtak jól dokumentált, megbízható litiumakkumulátorokra. Ennek eredményeként a városépítők módosítják az utcai világítási rendszerekkel szemben támasztott elvárásaikat azokban a területeken, ahol a tartomány – a magas árvízszintek miatt – esetleg eltávolíthatja a rendszereket.
A közbiztonság és a bűnözés megelőzésének javítása nagy fényerősségű megvilágítással
Javított láthatóság: sérülések megelőzése adatok alapján
A nagy fényerősségű napenergiás utcai lámpák jelentősen javítják az éjszakai láthatóságot, így a felhasználók már távolról is észreveszik őket. A járművezetők, akik ezek mellett haladnak el, a gyalogosokat körülbelül 1,5–2 másodperccel korábban észlelik, mint normál utcai lámpák esetén. Ez az időtartam döntő fontosságú a balesetek elkerüléséhez és megelőzéséhez, különösen a csúcsforgalmi órákban a kritikus útkereszteződésekben. Ezek a lámpák 5000 K és 6500 K közötti fehér fényt sugároznak. Ez javítja a vezetők színérzékelését és a mozgásminták követését. A közlekedésmérnökök megállapították, hogy ha az optimális megvilágítást egyenletesen osztják el, a gyalogosok éjszakai baleseteinek száma 20–30 százalékkal csökken. Ez különösen igaz éjszaka a gyalogos-átkelőhelyeken és a tömegközlekedési eszközökről leszállóhelyeken, ahol minden másodperc számít.
A folyamatos utcai világítás hatása a bűnözésre és a közönség biztonságérzeteire
A nagy teljesítményű utcakivilágítás nehezebbé teszi a bűnözők számára, hogy elkerüljék a felelősséget tevékenységeikért. Az emberek láthatják, mit tesznek környezetükben mások. Egy 2014-ben készült tanulmány vizsgálta a utcakivilágítás és a bűnözés kapcsolatát városi környezetben. A kutatók felfedezték, hogy a bűnözés kockázata csökken a jól megvilágított környezetekben. A jól megvilágított bűncselekményhelyeken körülbelül 21%-kal kevesebb bűncselekmény történt, mint hasonló, kevésbé megvilágított környezetekben. Az utcakivilágítás hatással van az emberekre. A megkérdezettek 80%-a azt nyilatkozta, hogy biztonságosabbnak érzi magát a jól megvilágított környezetben való sétálás során. Pszichológiai szempontból az emberek biztosabbnak érzik magukat ott, ahol jól látnak. A kamerák jelenléte fokozza az utcakivilágítás bűnmegelőző hatását. A bűnmegelőző hatás továbbá növeli az adott területen sétáló emberek számát is. A jól megvilágított környezetek emellett ösztönzik a gyaloglást, és növelik a potenciális bűnmegelőzés hatékonyságát az utcakivilágítás révén. Az emberek kevésbé hajlamosak bűncselekményt elkövetni jól megvilágított és sűrűn lakott környezetekben.
A nagy fényerő teljesítmény kulcsfontosságú technikai előfeltételei napelemes utcai lámpáknál
Monokristályos PV-panelek, litium-ion akkumulátorok és nagy hatásfokú LED-ek: integrált rendszerterv
Az utcai lámpa képessége erős és meggyőző fénysugarat létrehozni a három fő összetevő kiegyensúlyozásán alapul: a monokristályos PV (napelem) és a LiFePO4 (lítiumvas-foszfát) akkumulátor. A monokristályos PV (napelem) hatásfoka 22%. Ez azt jelenti, hogy legfeljebb a napfényből elérhető energiának 22%-át tudja átalakítani; így elegendő energiát tud tárolni ahhoz, hogy egy forgalmas metropoliszban működő utcai lámpát üzemeltessen, miközben minimalizálja a szükséges helyigényt. A monokristályos PV (napelem) által begyűjtött energiát ezután a lítiumvas-foszfát akkumulátorban tárolják, amely akkumulátor többször is elviseli a 90%-os kisütési mélységet (DOD). Ennek az akkumulátortípusnak rendkívül hosszú ciklusélettartama van, így hosszabb ideig biztosítja az utcai lámpa világítását rossz időjárás esetén is.
A magas hatásfokú LED-ek az energiát olyan irányított fényvé alakítják át, amely ott érhető el, ahol a leginkább szükséges. A modern LED-chipek 150–200 lumen/fordulat (lumen/watt) hatásfokot nyújtanak. Ez a hatékonyság lehetővé teszi a fény irányításának pontos szabályozását, miközben minimalizálja a felesleges fénykibocsátást. E rendszer minden komponense intelligens vezérlővel rendelkezik. Például MPPT-algoritmusokat (maximális teljesítménypont-követés) alkalmaznak a napelemek energiafelvételének optimalizálására a változó időjárási körülményekre (pl. felhőzet, hőmérséklet) való reagáláshoz. Emellett a fényerő-szenzorok csökkenthetik a megvilágítás szintjét, hogy elkerüljék az energia pazarlását akkor, amikor emberek nem tartózkodnak a helyszínen. Ez a teljes rendszer optimalizálja az energiafelhasználást és a hulladéktermelést. Ennek eredményeként teljesíti – sőt túlszárnyalja – az amerikai közlekedési minisztériumok magas megvilágítási (>10 000 lumen) és útfelület-megvilágítási előírásait.
A rendszer megbízhatósága döntő fontosságú az alkatrészek élettartamának biztosításához. A monokristályos napelemek több mint 25 évig működnek. A LiFePO4 akkumulátorok ellenállók a szélsőséges hőmérsékleti körülményekkel szemben. Az LED-ek folyamatos működése több mint 50 000 órán át messze meghaladja az LED-ek hasznos élettartamának igényeit, és jól felülmúlja az ipari szabványokat a fényerő-csökkenés (lumen depreciation) tekintetében. Ezek az alkatrészek együtt karbantartásmentes, rugalmas (a hálózati megszakítások idején is) és költséghatékony infrastruktúrát alkotnak évtizedekre.
Hosszú távú üzemeltetési előnyök önkormányzatok számára: hatékonyság, rugalmasság és megtérülés (ROI)
A nagy fényerőképességű napenergiás utcai lámpák három fő módon előnyösek a városi költségvetés szempontjából. Először is, jelentős megtakarítás érhető el az elektromos áram költségeiben: a napenergiás utcai lámpák üzemeltetési költsége körülbelül 50–80%-kal alacsonyabb, mint a hagyományos, villamos hálózatra csatlakoztatott utcai lámpáké. A elkerült milliárdokat közösségi projektekbe – például iskolákba vagy parkokba – lehet újraindítani. Másodszor, az utcai lámpák megbízhatóak: amikor a villamos hálózat kiesik, a napenergiás lámpák továbbra is működnek, általában legalább három éjszakán keresztül. Ezen felül az üzemeltetési költségek is csökkennek: nincs több földbe ásás és vezeték-karbantartás szükséges. Valójában sok önkormányzat jelentése szerint az üzemeltetési szervizhívások száma a régi típusú utcai lámpákhoz képest felére csökkent az átállás után. Az ipari jelentések szerint az önkormányzatok általában 3–5 év alatt térülnek meg az első telepítési költségeikből. Ezen felül egy napenergiás utcai lámpa-berendezés átlagos élettartama több mint 25 év. Végül az önkormányzatok így hozzájárulhatnak saját szén-dioxid-kibocsátásuk csökkentéséhez.
GYIK szekció
Milyen előnyök származnak a napenergiás utcai lámpák használatából?
A napenergiás utcai lámpák használata költségmegtakarítást eredményez, alacsony karbantartási igényű, és megbízható áramkimaradás esetén is.
Hogyan javítják a napenergiás utcai lámpák a biztonságot, és csökkentik az emberi bűnözést?
Az utcai lámpák javítják a biztonságot a látási viszonyok javításával és a balesetek csökkentésével. A napenergiás utcai lámpák csökkentik az emberi bűnözést úgy, hogy eltávolítják a sötét területeket, amelyeken a bűnözők elrejtőzhetnek.
Milyen technológiák teszik lehetővé a napenergiás utcai lámpák magas szintű teljesítményét?
A monokristályos napelemek, a litium-vas-foszfát akkumulátorok és a nagy hatásfokú LED-ek integrációja optimális energiakonverziót, -tárolást és -elosztást biztosít.