EN
Ceļu klasifikācijas un apgaismojuma standartu analīze saules ielas lampām
Apgaismojuma standarti pēc ceļa klases, pamatojoties uz CIE un IES: dzīvojamā zona, savākšanas ceļš, arteriālais ceļš, šoseja
Ceļa klasifikācija nosaka nepieciešamo minimālo spožuma līmeni, lai saules ielas lampas darbotos efektīvi un droši. Saskaņā ar starptautiski pieņemtajiem standartiem CIE S 017 un IES RP-8:
Dzīvojamās ielas gadījumā prasība ir 5–10 luksu diapazonā, kas ir pietiekami, lai nodrošinātu gājēju redzamību, nepiesārnotot ar spīdumu un neļaujot gaismas izplatīšanos ārpus paredzētās teritorijas.
Kolektora ceļam, kurā ir vidējs satiksmes apjoms un vidējas braukšanas ātruma robežas, nepieciešami 10–15 luksi.
Arteriālajiem ceļiem, kur transportlīdzekļu ātrums un blīvums ir augsti, nepieciešami vismaz 20 luksi, un šī vienmērīguma rādītājs jākontrolē stingri.
Autoceļiem nepieciešami 15–30 luksi, kur īpaša uzmanība jāpievērš gareniskajai vienmērībai, lai šoferi varētu laikus reaģēt, uzturot augstus braukšanas ātrumus.
Jebkāda ceļu klasifikācijas kļūda var izraisīt: 1) nepietiekamu apgaismojumu, kas saistīts ar 40 % lielāku naktī notiekošo negadījumu skaitu, vai 2) pārmērīgu apgaismojumu, kas izraisa 35 % no ražotās enerģijas izšķiešanu (Gaismas pētniecības centrs, 2024). Projektēšanas sākumā vienmēr izmantojiet uzticamus ģeogrāfiskās informācijas sistēmu (GIS) rīkus, lai pārbaudītu šo standartu nacionālo vai reģionālo versiju.
Vienmērīguma attiecību (U1/U2) nozīme un sarežģītība ārpus tīkla saules enerģijas izmantošanā
Vienmērīguma attiecības—U1 (minimālās vērtības/lux vidējā vērtība) un U2 (minimālās vērtības/lux maksimālā vērtība)—jāievēro vizuālās drošības nodrošināšanai ārpus tīkla saules enerģijas ielām. Mērķa robežvērtības ir U1 ≥ 0,4 un U2 ≥ 0,7. Jebkura šo attiecību zemāka vērtība rada bīstamu «zebra» joslu efektu, kas savukārt padara ceļu vizuāli nedrošu, palielina kritiena risku un palielina to par 55 % zemas ātruma ceļos („Journal of Solar Energy“, 2023).
Ir vairāki iemesli, kādēļ nav ievērotas vienmērīguma attiecības:
- Tālpolekļa augstums nav pareizi pielāgots ceļa platumam (6 m augsti tālpolekļi uzstādīti 10 m platas ceļa malā).
- Nevienmērīgs attālums starp tālpolekļiem, kas pārkāpj 3–4 × augstuma noteikumu.
- Ignorēta atstarotāja optika, kas ietekmē staru izplatīšanos un apgaismojuma robežu.
Pirms iepirkuma fotometriskā simulācija ir vienīgais reālistisks risinājums, lai izvairītos no pārmērīgi sarežģītiem risinājumiem, kas neapdraud apgaismojuma segumu un ļauj novērtēt vienmērīgumu.
Veikt fotometriskās izvietojuma aprēķināšanas, lai novērtētu saules ielas lampu izvietojumu un skaitu
Poles augstuma, izvietojuma attāluma un ceļa platuma trijstūris: sasniegt optimālu pārklājumu, neveidojot pārklāšanos vai atstājot caurumus.
Efektīva saules ielas lampu izvietošana prasa līdzsvarot trīs mainīgos lielumus — montāžas augstumu, polu attālumu un ceļa platumu. Nozaru prakse paredz, ka attālums starp poliem jābūt 3–4 reizes lielāks par montāžas augstumu. Tas nozīmē, ka 10 m augstas polis jāizvieto 30–40 m attālumā viena no otras. Šauriem ceļiem (platākiem par 10 m) parasti izmanto vienpusīgu izvietojumu. Plašākiem ceļiem polis jāizvieto četrstūra veidā vai pretējā ceļa malā, lai novērstu centrālo tumšo zonu. Ceļa līkumiem un krustojumiem nepieciešamas papildu pozīciju korekcijas, īpaši tad, ja sānu redzamības attālumi ietekmē gājēju un pagriežamās transportlīdzekļu redzamību.
Visvairāk svarīgi, ka gaismas staru platums atbilst attālumam: ilgākiem posmiem un lielākam attālumam jāizmanto šauri stari, savukārt ciešākā un tuvākā izvietojumā jāizmanto plašs stars, lai novērstu pārklāšanos. Parasti fotometriskais projektētā risinājuma testēšanas rezultāti, nevis aptuvenas aprēķinu metodes, ir jāizmanto, lai pārbaudītu, vai U1 ≥ 0,4 un U2 ≥ 0,7.
Saules ielas lampu skaita aprēķināšana soli pa solim: no mērķa apgaismojuma (luksiem) līdz kopējiem lumeniem un pēc tam līdz vienību skaitam
Pirmā darbība, nosakot vajadzīgo saules ielas lampu skaitu, ir sākt ar loģiskās secības izpratni, nevis ar minējumiem, balstoties uz apgaismojumu. Šī secība ietver šādas darbības
Tad jāņem vērā praktiskās zaudējumi: kopējo lumenus aprēķinot, jānosaka vienas ierīces izvade un jāpiemēro uzturēšanas koeficients (0,7–0,8), lai ņemtu vērā gaismas plūsmas samazināšanos, putekļus un optisko piesārņojumu.
Piemērs: Ar 8000 lumen spilgtuma ierīci un 0,75 uzturēšanas koeficientu → 60 000 ÷ (8000 × 0,75) = 10 vienības.
Izvietojuma pārbaude gan ģeometriskā, gan fotometriskā viedokļa: Pārbaudiet, vai aprēķinātais izvietojums atbilst augstuma 3–4 reižu noteikumam un vai tas ir apstiprināts ar simulāciju (ņemot vērā izstarotās gaismas līdzsvaru). Šī divkāršā pārbaude novērš gan nepietiekamu apgaismojumu, gan lieku aprīkojuma izmaksu palielināšanu, kā arī gaismas intensitātes samazināšanos zem 50 % no mērķa apgaismojuma līmeņa.
Sistēmas realizējamības pārbaude, veicot saulē darbināmu ielas apgaismojuma sistēmu enerģijas bilances analīzi.
Ikdiennakts enerģijas budžeta plānošana: LED slodze, darbības laiks, akumulatora izmantojamā jauda un saules enerģijas uzlādes rezerve
Saulē darbināmu ielas apgaismojuma sistēma tiek integrēta, pamatojoties uz ikdienas enerģijas bilanci, nevis tikai uz maksimālo jaudu. Pirmkārt, nosakām sistēmas enerģijas patēriņu naktī:
LED slodze (Wh) = ierīces jauda × darbības laiks (piemēram, 60 W × 10 h = 600 Wh).
Turklāt mums jāņem vērā lietderīgā akumulatora jauda, kas ir litija jonu akumulatoru rezultāts un kas nodrošina 80–90 % no kopējās akumulatora jaudas, ņemot vērā maksimālās izlādes ierobežojumus un efektivitātes zudumus. Tāpēc 1000 Wh akumulators vidēji nodrošina aptuveni 850 Wh.
Turklāt jūsu saules bateriju masīvs jāizvēlas ar 25 % atjaunošanas rezervi, kas ne tikai kompensē ikdienas patēriņu, bet arī ļauj nodrošināt darbību 2–3 pēc kārtas noritējušās apmāktas dienas laikā. Tāpēc ikdienas mērķis ir ražot 1,25× no kopējās slodzes, piemēram, 600 Wh × 1,25 = minimālais saules enerģijas ražošanas apjoms dienā — 750 Wh.
Sistēmas, kas neiztur šo trīsdaļīgo pārbaudi, riskē ar atkārtotiem izslēgumiem vai paātrinātu akumulatora bojāšanos. Panelu izmērus vienmēr jāpielāgo konkrētās vietnes saules starojuma datiem — nevis vispārīgiem vidējiem rādītājiem.
BKJ: Bieži uzdotie jautājumi par saules ielas lampām
Dažādu veidu ceļiem piemēroti dažādi apgaismojuma standarti. Kādi tie ir?
Ceļu apgaismojuma standarti ir šādi: dzīvojamie ceļi (5–10 luks), savākšanas ceļi (10–15 luks), galvenie ceļi (≥20 luks) un autoceļi (15–30 luks).
Kāpēc vienmērīguma attiecība tiek uzskatīta par svarīgu saules ielas lampu izvietošanai?
Jā. Vienmērīguma attiecība attiecas uz vidējās gaismas intensitātes un minimālās gaismas intensitātes attiecību noteiktā vietā. Saules ielas lampām ieteicams U1 (min/vid.) attiecības koeficients vismaz 0,4 un U2 (min/maks.) attiecības koeficients vismaz 0,7, lai izvairītos no pēkšņām apgaismojuma izmaiņām (zirgu svītru efekts), kas var apdraudēt drošību.
Kā nosaka saules ielas lampu skaitu, ko nepieciešams izvietot?
Pēc tam, kad ir noteikta vēlamā apgaismojuma stipruma vērtība, var aprēķināt kopējo lūmenu daudzumu, kas nepieciešams ceļa virsmas apgaismošanai. Pēc tam, ņemot vērā reāllaika zudumus un fotometriskās izvietošanas noteikumus, var precīzi noteikt nepieciešamo lampu skaitu.
Kā nosaka piemērotu saules paneļa un akumulatora sistēmas izmēru?
Pirmkārt, nosakiet ikdienas enerģijas patēriņu. Otrkārt, izvēlieties akumulatoru ar 80–90 % izmantojamās jaudas un projektējiet saules paneļu sistēmu tā, lai nodrošinātu vismaz 25 % uzlādes rezervi, lai kompensētu nelabvēlīgus laikapstākļus.