Արևային փողոցային լուսավորման սյան բարձրությունը և դրա ազդեցությունը լուսավորման արդյունավետության վրա
Հակադարձ քառակուսի օրենք
Հակադարձ քառակուսային օրենքի օրինակ է լուսավորման սյունի բարձրության դեպքը, երբ այն երկու անգամ բարձր է ստանդարտ սյունից։ Մակերևույթի լուսավորվածությունը կնվազի մոտավորապես 75 %-ով։ Օրինակ՝ 6 մետր բարձրության վրա տեղադրված արեւային փողոցային լույսը հողի մակերևույթին կառաջացնի միայն 3 մետր բարձրության վրա տեղադրված լույսի լուսավորման 1/4-ը։ Սա սովորաբար հիմնական գործոնն է, երբ որոշվում է լուսավորման սյան բարձրությունը՝ կախված ճանապարհի լայնությունից։ Ընդհանուր առմամբ, մարդիկ կիրառում են 1-ին-1 մոտեցումը։ Օրինակ՝ հաշվի առնելով հնդկական ստանդարտ 3500-ը, 7 մետր լայնությամբ ճանապարհի համար անհրաժեշտ է նույն բարձրության լուսավորման սյուն՝ 20 լյուքսից բարձր համասեռ լուսավորվածություն ապահովելու համար։ Լույսի տեղադրման ցածր բարձրությունը լուրջ խնդիր է առաջացնում աչքի մեջ առաջացող այրվածքի (գլեյր) համար։ Դա խնդիր է նաև այն դեպքում, երբ լույսը հորիզոնտական ուղղությամբ ճիշտ չէ կարգավորված։ Բարձր սյուները ավելի արդյունավետ են այրվածքի նվազեցման համար, իսկ ճիշտ նախագծված լույսերը լույսի մեծ մասը ուղղում են այնտեղ, որտեղ այն անհրաժեշտ է։ Ավելի շատ էներգիա կօգտագործվի ավելի քիչ տեսանելի լույս արտադրելու համար, քան ավելի շատ տեսանելի լույս արտադրելու համար՝ բարձր էներգասպառման մակարդակով։
Բարձրությունը ընդեմ Վտտ-ի. Ինչու՞ է կարևոր բարձրությունը արեգակնային փողոցային լուսավորության համար
Մեծացված բարձրությունը լույսի ավելի լայն տարածում է ապահովում, քան վտտ-ի մեծացումը: Մեր դեպքում երկարության 4 մետրից 8 մետր մեծացումը գրեթե եռապատկեց լուսավորվող տարածքը՝ առանց հզորության մեծացման: Սա դիրքի և լամպի վտտ-ի համեմատման հիասքանչ օրինակ է: Դա ապացուցված է նաև Գուջարատում. 12 մետրանոց փողոցային լուսավորության սյուները 25 % պակաս էներգիա են օգտագործել՝ ընդհանուր առմամբ 8 մետրանոց սյուներից մոտ 40 % ավելի մեծ տարածք լուսավորելու համար: Ավելի բարձր սոլար վահանակները նշանակում են շրջակա ստվեր ստեղծող խոչընդոտների նվազում, ինչը օրվա ընթացքում մոտ 18 % ավելի էներգիա է հավաքում: Շատ ինժեներներ դա գիտեն, ուստի նրանք կենտրոնանում են բարձրության վրա՝ այլ ուղղությամբ չինվելով մեկ միավորի համար մոտ $120-ով ավելի թանկ համակարգերի մեջ մտնող մարտկոցի հզորության վրա: Ամեն ինչ կախված է բարձրությունից, քանի որ այն օպտիմալացնում է լուսավորության տարածումը, արեգակնային էներգիայի ընդունումը, քամու բեռնվածությունը և համակարգի երկարակեցությունը:
Արեգակնային փողոցային լուսավորության սյուների համատեքստային օպտիմալ բարձրություն
Արեւային փողոցային լուսավորության բարձրությունը որոշվում է տեխնոլոգիական լուծման և շրջապատող միջավայրի համատեղման վայրում: Ստորեւ ներկայացված են օգտագործման դեպքի վրա հիմնված ուղեցույցներ:
Բնակելի շենքեր/զբոսայգիներ (3-6 մ): 7 մ-ից պակաս լայնությամբ ուղիների համար 3-6 մ բարձրությամբ սյուները, որոնք սարքավորված են 30-60 Վտ լուսավորությամբ, ապահովում են 15-20 լյուքս միջին լուսավորվածություն: Դա հարմարավետ լուսավորում է ապահովում հետին գոտու համար՝ միաժամանակ սահմանափակելով լույսի ցանկացած արտահոսք:
Քաղաքային ճանապարհներ (8-10 մ): 8-12 մ լայնությամբ և 30 լյուքս պահանջ ունեցող փողոցների համար 100 Վտ լամպերը զուգավորել 8-10 մ բարձրությամբ սյուների հետ: Հակառակ կողմում տեղադրված լուսավորությունները նույնպես բարելավում են ծածկույթի արդյունավետությունը և նվազեցնում են անհրաժեշտ հեռավորությունները:
Ավտոմայրուղիներ (10-14 մ): 20 մ-ից ավելի լայնությամբ շարժավայրերի համար, որտեղ անհրաժեշտ է բարձր տեսանելիություն, 10-14 մ բարձրությամբ սյուները և 100-200 Վտ սարքավորումները համապատասխան են և կարող են տեղադրվել 40-50 մ հեռավորությամբ՝ նվազեցնելով արտացելու լույսը և աղավաղումը:
Լյուքսմանի հետազոտությունը (2023) ցույց է տվել, որ ±1,5 մ-ից պակաս բարձրության շեղումների դեպքում լուսավորությունը 40 %-ով նվազում է, իսկ էներգիայի 35 %-ը վատնվում է, ինչը ցույց է տալիս բարձրության մշակման կարևորությունը՝ լուսաչափային ցուցանիշների մաքսիմալացման և կյանքի ցիկլի ծախսերի նվազեցման համար:
Արեգակնային փողոցային լույսերի բարձրության ընտրություն
Հաշվի առնելով ճանապարհների լայնությունը, փողոցային լույսերի բարձրությունը և լույսերի միջև հեռավորությունը
Ճանապարհների վրա անհրաժեշտ լուսավորության մակարդակի հասնելը երեք տարրերի՝ ճանապարհի լայնության, սյուների բարձրության և սյուների միջև հեռավորության օպտիմալ հավասարակշռություն է: Օրինակ՝ 3–4 մետր լայնությամբ նեղ ուղին պահանջում է մոտավորապես նույն բարձրությամբ (մոտավորապես 3–4 մետր) սյուներ, որոնք տեղադրված են մոտավորապես 10–15 մետր հեռավորության վրա՝ լույսի միջև ահավոր մութ գոտին խուսափելու համար: Իսկ 8–12 մետր լայնությամբ ավելի լայն ճանապարհների դեպքում սյուների բարձրությունն ու դրանց միջև հեռավորությունը զգալիորեն փոխվում են: Սյուների բարձրությունը պետք է լինի 8–10 մետր, իսկ դրանց միջև հեռավորությունը՝ 25–30 մետր սահմաններում: Այս կոնֆիգուրացիան ընդհանուր առմամբ համապատասխանում է IES RP-8 ստանդարտի հրահանգներին: Մաթեմատիկական հաշվարկները երաշխավորում են պարտադիր պահանջվող պայծառության մակարդակի հասնելը՝ միաժամանակ սահմանափակելով աչքի շատ ուժեղ լուսավորումը (glare) և հարակից տարածքների վրա լույսի անցումը (light trespass):
Արևի մարտկոցների արդյունավետության, քամու բեռնվածության և մարտկոցների բարձրության միջև կան փոխզիջումներ:
Քամու բեռնվածությունը մեծանում է բարձրության հետ մեկտեղ, ինչը պահանջում է սյուների կառուցումը լավ նյութերից (օրինակ՝ ցինկապատ պողպատ), որպեսզի դիմանան մոտավորապես 150 կմ/ժ քամու արագությանը: Դրական կողմն այն է, որ սյուների բարձրության մեծացումը ապահովում է արևային պանելների համար լավացված արևի լույսի մուտք՝ առանց շրջակա շենքերի կամ ծառերի ստվերի խոչընդոտների: Նախագծողների և ինժեներների համար միշտ առկա է հաշվարկվող փոխզիջում: 2023 թվականին ստացված դաշտային զեկույցների հիման վրա սյուների բարձրության մեծացման դեպքում նյութերի արժեքը մեծանում է մոտավորապես 18%-ով, իսկ էներգիայի արտադրությունը՝ օրական մոտավորապես 9%-ով: Չնայած PWM կառավարիչները կարող են կառավարել մասնակի ստվերավորման խնդիրները, սակայն դրանք դեռևս չեն կարող ամբողջովին համակշռել չափազանց մեծ բարձրության ազդեցությունը: Որքան երկար են միացման մասնատված մասերը, այնքան մեծ են հզորության կորուստները: Պահարանավորումը դառնում է ավելի բարդ, իսկ անկյունը կարող է լինել չափազանց հարթ՝ ապահովելու լավ արևային լուսավորությունը:
Ստանդարտների փաստաթղթերից մինչև դաշտային տվյալների ստուգում. IS 3500
Բոլոր դասի ճանապարհների համար IES RP-8 և IS 3500 լյուքսային պահանջների հետ համապատասխանություն
Երբ խոսքը վերաբերում է IES RP-8-ի և Հնդկաստանի IS 3500 ստանդարտների համապատասխանությանը, արեգակնային փողոցային լուսավորության բարձրությունը ստանդարտներին համապատասխանելու համար ամենակարևոր ազդեցություն ունեցող գործոններից մեկն է: Այստեղ են մի քանի օրինակներ.
- Բնակելի փողոցներ (Լայնություն՝ 5 մ): 6 մ բարձրությամբ սյուներ ապահովում են 10–15 լյուքս լուսավորություն
- Հավաքակայանների ճանապարհներ (Լայնություն՝ 7–10 մ): 8 մ բարձրությամբ սյուները կարող են բավարարել IS 3500-ի 20 լյուքս նվազագույն պահանջը
- Ավտոմայրուղիներ (Լայնություն՝ 12 մ և ավելի): 10 մ և ավելի բարձրությամբ սյուները ապահովում են ≥30 լյուքս համասեռ լուսավորություն, որը անհրաժեշտ է բարձր արագությամբ անվտանգ շարժման համար
Ցածր բարձրությունները կարող են առաջացնել ստանդարտներին չհամապատասխանող մութ գոտիներ, իսկ չափից բարձր բարձրությունները՝ լուսավորության անհամասեռություն և էներգիայի վատնում: Վերջերս կատարված մեկ աուդիտ (2023 թ.) Գուջարաթում հայտնաբերել է գյուղական ճանապարհներում 22 % չհամապատասխանություն՝ պայմանավորված IS 3500-ի 10 լյուքս նվազագույն պահանջի չկատարմամբ, որը չէր բավարարվում 6 մ-ից բարձր սյուների կողմից: Սա ընդգծում է ճանապարհների և փողոցային սարքավորումների ճիշտ նախագծման կարևորությունը:
Դաշտային ապացույցներ. 7 մ լայնությամբ գյուղական ճանապարհի վրա Գուջարաթում (Հնդկաստան) 8 մ և 12 մ բարձրությամբ սյուների համեմատություն
7 մ լայնությամբ ճանապարհի վրա իրականացվել է 12-ամսյա փորձարկում՝ գնահատելու սյուների բարձրության ազդեցությունը:
Նույնիսկ եթե 8 մետրանոց սյունը այստեղ և այնտեղ տալիս էր դրական, ավելի պայծառ լուսավորված հատվածներ, ապա 12 մետրանոց կայանքը, երբ դիտվում է միջին լյուքսի և ճանապարհի մեջ լույսի հավասարաչափ տարածման տեսանկյունից, անշուշտ լավագույնն էր՝ ստանալով 0,68 միավոր՝ ընդդեմ կարճ սյունի 0,41-ի: Վարորդը ճանապարհի երկայնքով անշուշտ ավելի քիչ լարվածություն կզգա, իսկ լույսը ավելի քիչ կթափվի հարակից դաշտերը, ինչը լավ համապատասխանում է Հնդկաստանի «Մութ երկինք» ստանդարտներին: Այս բոլորի հիման վրա մենք սովորեցինք, որ արևային փողոցային լույսերի դեպքում լավ ծածկույթը առավել կարևոր է, քան բարձր լյուքսը: Հավասարաչափությունը լավագույն որակի ցուցանիշն է՝ համեմատած միայն բարձր լյուքսի թվային ցուցանիշի հետ:
Հաճախ տրամադրվող հարցեր
Ի՞նչ է արևային փողոցային լամպերի դեպքում հակադարձ հեռավորության քառակուսի օրենքը:
Հակադարձ հեռավորության քառակուսի օրենքը նշում է, որ երբ լուսավորման սյան բարձրությունը կրկնապատկվում է, գետնի լուսավորվածությունը նվազում է մինչև սկզբնական լուսավորվածության մեկ չորսրորդը և տալիս է ցուցումներ լուսավորման սյուների տեղադրման հեռավորության վերաբերյալ:
Ինչն է դարձնում սյունի բարձրությունը ավելի արժեքավոր, քան վատտային հզորությունը՝ արեգակնային փողոցային լույսերի դեպքում:
Արեգակնային փողոցային լույսերի դեպքում բարձրությունը ավելի արժեքավոր է, քան վատտային հզորությունը, քանի որ այն ավելի շատ է ազդում լույսի տարածման շառավղի վրա, քան պարզապես վատտային հզորության մեծացումը: Կան Հնդկաստանի Գուջարաթ նահանգի օրինակներ, որտեղ սյուների բարձրության ճշգրտումը հանգեցրել է լույսի ավելի լայն տարածման և նույնիսկ էլեկտրաէներգիայի սպառման նվազեցման:
Ի՞նչ են շրջակա միջավայրը և սյունի բարձրության պարամետրերը:
3–6 մետրանոց սյուները հարմար են բնակելի շենքերի և այգիների համար, իսկ քաղաքային ճանապարհների համար սյուների բարձրությունը պետք է լինի 8–10 մետր, իսկ մայրուղիների համար՝ 10–14 մետր, որպեսզի հասնեն բավարար լուսավորման մակարդակի և միաժամանակ ապահովեն էներգախնայողություն:
Ի՞նչ են սյունի բարձրությունը մեծացնելու թերությունները:
Սյունի բարձրությունը մեծացնելու թերություններն են՝ նյութերի ավելի մեծ ծախսերը, քամու ավելի մեծ ազդեցության ենթակա լինելը և հնարավոր էներգախնայողության ու լույսի տարածման խնդիրները՝ եթե դա ճիշտ չի նախագծված: