איך לעצב את תרשים התאורה של מנורת רחוב סולארית לגן?

בדוק את צרכי התאורה האזוריים ואת התקנות החלות.

- רמות לוקס מומלצות לאיזורים: שבילים = 10–20 לוקס | מגרשי משחקים = 20–30 לוקס | שטחים פריפריאליים/נמוכי תנועה = 5–10 לוקס

יישום רמות תאורה ספציפיות באזורים שונים של הפארק הוא קריטי לבטיחות ולתפקוד אופטימלי, תוך ניהול צריכה של אנרגיה. שבילים דורשים מינימום של 10–20 לוקס כדי להבטיח נראות מסלול, שטחי משחקים זקוקים ליותר – 20–30 לוקס – כדי לקדם שימוש פעיל ודינמי, ואיזורים פריפריאליים או בעלי תנועה נמוכה מעוצבים כדי לאפשר תאורה סביבתית לביטחון, ללא זיהום אור, בטווח של 5–10 לוקס. יעדים אלו עומדים בתקן CIE 115:2010 ומרמזים על שיפור של 40% בהפחתת סיכונים של נפילה – עניין קריטי עבור ילדים וקשישים. המדריכים להתקנת פנסי רחוב סולריים, הכוללים חסימה, נועדו להגן מפני חריגה מרמות התאורה המומלצות. תאורה מוגזמת תוביל לבזבוז קיבולת הסוללה וכנראה תפריע ליחסים בין טרף לצייד בקרב בעלי חיים ליליים, וכן עלולה לגרום לרמה משמעותית של אי נוחות עקב הבהוב.

הגבלות אתריות ודיווח על התאמה: שילוב גורמים כגון ניתוח הצללה, תכנון מסלולים, צפיפות הולכי רגל ותקנות בטיחות כגון EN 13201, IES RP-8 והחוקים המקומיים באור שמשי.

אם דפוסי האור השמשי מבוססים על הגבלות, יישום הפתרון יהיה סביר להניח שיהיה מושלם. ראשית, השתמשו בתרשימי מסלול השמש וניתוח הצללים כדי לסייע במקם הלוחות הסולריים רחוק מהכיסוי של עצי הצל והמבנים שעלולים לפגוע בתהליך הטעינה היומי. השתמשו בתבניות פעילות הולכי הרגל בסמוך לסמוכות, לפתחים ולנקודות תנועה אחרות כדי לתכנן בעצמכם את עיצוב האור. ההתאמה לתקנות והגבלות היא כדלקמן:

EN 13201 – תכנון מסלולים ויישור במערכים מרחבית ליניארית

IES RP-8 – בקרת זוהר (UGR < 19) באזורים שכבר מאירים, כגון מגרשי משחקים

תקנות מקומיות בנוגע לאי-הפרעה מאור (למשל: < 0.5 fc בקו המניע)

הטמעת האלמנטים הללו בשלב התכנון הראשוני צפוייה לחסוך 70% מהעלויות של שדרוג לאחר המонтаж, כפי שמתועד בדוגמאות המקרה של יוזמת התאורה העירונית של משרד האנרגיה של ארצות הברית.

תאורת רחוב סולארית: הגדרת תצורה פוטומטרית אחידה

בניגוד לתאורת רחוב סולארית, תאורת רחוב מסורתי מאירה אזורים מסוימים בהתאם לחישובים ונתונים מדעיים, ולא על סמך הנחות. הערכת אתר מתאימה וניתוח תאורה מוקדם לפני ההתקנה יבטיחו הפצה אחידה של האור ויוכלו לחסוך בהספק הסוללה על ידי מניעת עליונות תאורה לא מתוכננת.

להחיל שלושה מדדים מרכזיים: עוצמת תאורה (אילומיננס), יחס אחידות (U1 ≥ 0.4, U2 ≥ 0.7) ובקרת זוהר מפריע (UGR < 22) לסביבות פארק.

כל מדד קשור זה לזה:

הנראות הפעולה נקבעת על פי עוצמת התאורה בבוקס (למשל: שבילים: 10–20 בוקס; מגרשי משחקים: 20–30 בוקס; לפי התקן CIE 115:2010).

יחסים של אחידות (U1, U2) מונעים ניגודיות מסוכנת. כדי למחוק צללים המפריעים/oriemntation, U1 ≥ 0.4 ו-U2 ≥ 0.7, בהתאם ל-IES RP-8.

בקרת הבהוב היא בעלת ערך UGR מתון וחייבת להיות < 22 בפארקים, ו-< 19 באזורי משחק כדי למנוע אי נוחות חזותית והבהוב מפריע, בהתאם ל-CIE 112:1994 ול-IES RP-8.

הפרמטרים הללו מבטיחים שהתאורה תומכת בבטיחות ובחוויית המשתמש, תוך שימור עמידות אנרגטית.

הצבת התאורה המנוהלת על ידי סימולציה מתמקדת במיקום, בגובה, בזווית ההטיה ובמרווחים בין העמודים כדי להשוות את הפיזור של האור ולמנוע אזורים חשוכים.

תוכנות פוטומטריות אוטומטיות כגון Dialux ו-AGi32, יחד עם נתוני תחנה מתקדמים ונתוני צמחייה, נתוני התקנים קשורים ופרופילי עומס סוללות מתקדמים, מאפשרים לתכנונים לדמות תנאים מהעולם האמיתי ולשפר את מיקום ההתקנים האורניים, הגובה שלהם והזווית שלהם כדי להתאים לרצונות המשתמש. פרופילי עומס הסוללה, אשר מבוססים על צרכים אמיתיים, ניתנים לקביעת זמן הפעלה ועומס פלט שנקבע על ידי המשתמשים. התקדמות זו משפרת את מיקום ההתקנים האורניים כנדרש כדי להאיר שטח מסוים ולמנוע את הקשיים הנובעים מאור מופרז, תוך השגת חפיפה אורנית נדרשת.

מחקרים מתוך דוח יעילות מערכות פוטו-וולטאיות לשנת 2023 קבעו כמותית את האתגרים הנובעים מאור יתר, אשר סוללות עוצבו כדי לפעול בהתחשב במעבדת הסוללה הממשית מהמנורה, על ידי קביעת כמותית של הדרכים שבהן אור יתר מקצר את אוטונומיית המערכת עד 30% במהלך הלילה. פרופילים של עומס סוללה המבוססים על סימולציה מאמצים לספק כיסוי שטח של יותר מ־90% ולשפר את היעילות בכך שמביאים להעלמת עד 40% מהאזורים החשוכים בהשוואה למיקום המסורתי, וכן מעדנים את מיקום המנורות כדי למנוע את האתגרים הקשורים באוטונומיה של המערכת.

תצורת חומרת מנורת הסולר ואסטרטגית המיקום

גובה העמוד והמרווחים: היחס בין הגובה למרווח הוא בין 3:1 ל־4:1

חשוב לתכנן את המרחק בין העמודים בהתאם לגובה הרצוי של העמודים כדי להבטיח כיסוי אור אופטימלי ויעילות בשימוש באנרגיה. לדוגמה, עבור עמוד בגובה 6 מטרים, המרחק המומלץ הוא 18–24 מטרים. בעמודים באזורים גבוהים ופתוחים יש למקם את העמודים רחוק יותר זה מזה, ואילו בעבודות באזורים צפופים ומוגבלים יש לחלק את העמודים ב-15%–20% קרוב יותר למרחק המומלץ כדי לשמור על כיסוי אור אחיד. בתכנון המרחבי, יש לוודא שהצבת האורות הפועלים מאוזנת למטרות הרצויות – הן למטרה הנמוכה ביותר והן למטרה הגבוהה ביותר – לפני היישום. כך ימנעו תקלות בתכנון המרחבי שלא ניתן לתקן על ידי התאמת מיקום האורות באחד מהאזורים בלבד.

אופטימיזציה של התקנת האורות: הכירו את פליטת הלומן, האוטונומיה המדורגת והדירוגים של ההתערבות

קיימות דרישות תאורה ספציפיות לאזורים שונים של פארק (תאורת דיור לכול הפארק היא דרך לקוייה להגשים תאורה עצמית-מזינה לפארק; התאורה חייבת להיות מפוזרת באופן שיאפשר יעילות עלות, אוטונומיה סולארית נמשכת ומספר מספיק של לומן בלילה לצורך בטיחות – אלו הן הדרישות לתאורת דיור בפארק), וכן קיימים פשרות בנוגע לתחזוקה ולתקופת חיים של המערכת. הגדרת גבולות ברורים לאזורים שונים של הבטיחות באפשרותה לסייע בתכנון תאורה עצמית-מזינה מתאימה. כאשר אנו מכירים את הגבולות, אנו יכולים למנוע שימוש מופרז באורות:

שאלה נפוצה

מהי החשיבות של קיום דרישות לוקס שונות לאזורים שונים של הפארק?

דרישות הלוקס הן תקנים ליישום בתחום הבטיחות, הנוחות לשימוש והחיסכון באנרגיה. לדוגמה, מומלץ להשתמש בעוצמה של 10–20 לוקס שבילים, ואילו עבור מגרשי משחקים מומלץ לעוצמה של 20–30 לוקס. דרישות אלו נועדו לשפר את חוויית המשתמש ולמזער תאונות.

מהי החשיבות של תכנון פוטומטרי לנורות רחוב סולאריות?

תכנון פוטומטרי משמש כדי למזער כתמים מוארות אפלות ולשמר את חיי הסוללה על ידי הגבלת האירוס, ומבטיח תאורה עקבית. תוכנות כגון Dialux ו-AGi32 עוזרות לקבוע את גובה העמוד האופטימלי, את המרחק בין העמודים ואת סיבוב האור.

אילו תפקיד ממלאים רכיבי התכנון של נורות סולריות והתקנות המקומיות?

הצמדת צללים, תכנון המסלולים ותנועת ההלוכים הם הגורמים העיקריים שקובעים את מיקום הנורות. התקנות המקומיות, יחד עם הסטנדרטים EN 13201 ו-IES RP-8 בנוגע לאחדות ועיוורון, משמשים לשליטה בזיהום אור.

מה דרוש לנורות רחוב סולריות?

לנורות רחוב סולריות יש צורך בפליטת לוקס מסוימת (בדרך כלל 2,000–6,000 לוקס), באוטונומיה של הסוללה (3–5 לילות), ובדרגות הגנה סביבתיות גבוהות (כלומר, עמידות למים ואבק בדרגה IP65+ ועמידות לפגיעות בדרגה IK10).