EN
Splnenie mestských noriem pre osvetlenie pomocou solárnych uličných lámpl s vyšším svetelným výkonom
Svetelný výkon a rozloženie svetla v súlade so štandardmi IES RP-8 a EN 13201
Pre projekty mestského osvetlenia by osvetľovacie zariadenia a svietidlá mali spĺňať nielen základné požiadavky týkajúce sa bezpečnosti osvetlených priestorov, kde je vizuálne vnímanie používateľov najdôležitejšie. Smernice IES RP-8 pre osvetlenie ciest a európska norma EN 13201 stanovujú rôzne požiadavky pre rôzne typy ciest, vrátane požiadaviek na svetelný tok (lumeny). Napríklad pre zhromažďovacie cesty a hlavné diaľnice sú požiadavky stanovené v rozsahu 3 000 až 6 000 lumenov. Vysokovýkonné slnečné uličné svietidlá s pokročilou optickou technológiou, ktorá rovnomerne smeruje svetlo a tak odstraňuje tmavé miesta aj oslepujúce žiarenie, dokážu splniť väčšinu týchto požiadaviek. Najpokročilejšie návrhy v tejto kategórii využívajú technológiu LED s trojnásobným čipom a špeciálne odrazné plochy, aby udržali úroveň osvetlenia na diaľniciach na hodnote 1,0 cd/m², aj keď majú cesty šesť pruhov, pričom norma EN 13201 z roku 2015 stanovuje minimálnu hranicu na 0,7 cd/m². Prakticky to zabezpečuje optimálne a rovnomerné osvetlenie premávky a zároveň zníži svetelné znečistenie v obydlí počas noci.
Overovanie spoľahlivosti výkonu novou inštalovaných systémov sa testuje v najkritickejších zónach diaľnic, hlavných ciest a mestských koridorov.
Investícia do systému slnečného osvetlenia je odôvodnená a preukázateľne úspešne implementovaná pre systémy slnečného osvetlenia ciest, ktoré by boli nebezpečné a ťažko prístupné počas dňa a kde by sa vyskytoval nárazový nárast intenzity premávky (viac ako 25 000 vozidiel denne). Systémy slnečného osvetlenia ciest musia zabezpečiť rovnakú úroveň osvetlenia (4500 lumenov) aj počas najkratších dní v zime. Nové systémy slnečného osvetlenia poskytujú tú istú úroveň osvetlenia, čo potvrdzujú aj terénne testy, pri ktorých systémy zaznamenali 50 000 hodín prevádzky osvetlenia a zaznamenaný priemerný pokles jasu bol 30 %. Táto úroveň osvetlenia je kritická pre osvetlenie ciest v oblastiach ako vstupy a výjazdy z diaľničných tunelov a výjazdy z diaľnic na vinuté cesty, kde môžu ľudia utrpieť zranenia pri nehodách spôsobených nedostatočným osvetlením. PHOENIX je výborným príkladom, kde boli slnečné uličné svietidlá použité na nepretržité poskytovanie osvetlovacej služby v mestskom prostredí, aj keď bolo prostredie mierne zaplavené, pretože slnečné uličné svietidlá výrazne záviseli od dobre zdokumentovaných a spoľahlivých litiových batérií. V dôsledku toho stavebníci miest menia očakávania týkajúce sa systémov uličného osvetlenia inštalovaných v oblastiach, kde môže provincia systémy odstrániť v dôsledku vysokého stupňa zaplavovania.
Zvyšovanie verejnej bezpečnosti a prevencie trestnej činnosti prostredníctvom osvetlenia s vysokým svetelným výkonom
Zlepšená viditeľnosť: prevencia zranení prostredníctvom dát
Slnečné uličné lampy s vysokým svetelným výkonom významne zvyšujú nočnú viditeľnosť, čo umožňuje používateľom ich vidieť z väčších vzdialeností. Vodiči prechádzajúci týmito lampami vnímajú chodcov približne o 1,5 až 2 sekundy skôr, než by to bolo pri bežných uličných lampách. Tento čas je kritický na vyhnutie sa a predchádzanie zrážkam, najmä počas špičkových hodín na kritických križovatkách. Tieto lampy pracujú so spektrom bielého svetla v rozsahu od 5000 K do 6500 K. To vodičom zabezpečuje lepšiu farebnú percepciu a sledovanie pohybových vzorov. Dopravní inžinieri zistili, že keď je optimálne osvetlenie rovnomerne rozložené, nočné nehody s účasťou chodcov sa znížia o 20 až 30 percent. To platí najmä v noci na miestach prechodu pre chodcov a v oblastiach vystupovania z verejných dopravných prostriedkov, kde každá sekunda rozhoduje.
Vplyv konzistentného uličného osvetlenia na zločinnosť a vnímanie verejnej bezpečnosti
Ulice osvetlené vysokovýkonnostnými svetelnými zdrojmi komplikujú zločincovi únik po spáchaní trestného činu. Ľudia môžu vidieť, čo okolo nich robia iní ľudia. Štúdia z roku 2014 analyzovala vzťah medzi uličným osvetlením a kriminalitou v mestských prostrediach. Výskumníci zistili, že riziko výskytu trestných činov klesá v dobre osvetlených prostrediach. V miestach s dobrým osvetlením sa počet trestných činov znížil približne o 21 % v porovnaní s podobnými prostrediami s nižším stupňom osvetlenia. Ľudí ovplyvňuje uličné osvetlenie: 80 % dotazovaných uviedlo, že sa cítia bezpečnejšie pri chôdzi v dobre osvetlených prostrediach. Z psychologického hľadiska sa ľudia cítia sebavedomejšie pri chôdzi tam, kde dobre vidia. Prítomnosť kamer zvyšuje odstrašujúci účinok uličného osvetlenia na trestnú činnosť. Tento odstrašujúci účinok tiež zvyšuje počet ľudí, ktorí v danej oblasti prechádzajú. Dobre osvetlené prostredia navyše podporujú chôdzu a zvyšujú potenciálny odstrašujúci účinok v dôsledku uličného osvetlenia. Ľudia sú menej pravdepodobní, že sa dopustia trestného činu v dobre osvetlených a husto obývaných prostrediach.
Kľúčové technické faktory umožňujúce vysoký svetelný výkon slnečných uličných svietidiel
Monokryštalické fotovoltaické panely, ukladanie energie v lítiových iónových batériách a vysokoúčinné LED diódy: integrovaný návrh systému
Schopnosť uličného svietidla vytvoriť silný a presvedčivý svetelný lúč sa dosahuje vyvážením troch hlavných komponentov: monokryštalického fotovoltaického panela (slnečného panela) a batérie LiFePo4 (lítium-železo-fosfát). Monokryštalický fotovoltaický panel (slnečný panel) má účinnosť 22 %. To znamená, že z dostupnej slnečnej energie dokáže premeniť najviac 22 % na elektrickú energiu; preto je schopný uložiť dostatok energie na napájanie uličného svietidla v rušnej metropolitnej oblasti pri súčasnom úspore priestoru. Energia zachytená monokryštalickým fotovoltaickým panelom (slnečným panelom) sa potom ukladá do lítium-železo-fosfátovej batérie, ktorá je schopná opakovane vydržať hĺbku vybitia (DOD) až 90 %. Tento typ batérie má veľmi dlhú životnosť v cykloch a preto bude uličné svietidlo osvetľovať aj počas dlhších období zlého počasia.
Vysokovýkonné LED diódy premieňajú energiu na smerované svetlo tam, kde je najviac potrebné. Moderné LED čipy dosahujú výkon medzi 150 a 200 lumenov na watt. Táto účinnosť umožňuje presnú kontrolu smeru svetla pri minimalizácii straty svetla. Každá súčasť tohto systému je vybavená inteligentnými regulátormi. Napríklad využívajú algoritmy MPPT (sledovanie maximálneho výkonového bodu) na optimalizáciu zachytávania energie slnečnými panelmi v reakcii na meniace sa počasie (napr. oblačnosť, teplota). Okrem toho senzory jasu môžu znížiť úroveň osvetlenia, aby sa zabránilo strate energie v prípadoch, keď sa v priestore nikto nenachádza. Tento komplexný systém optimalizuje spotrebu energie a minimalizuje odpad. Výsledkom je splnenie a dokonca prekročenie vysokých požiadaviek na osvetlenie (> 10 000 lumenov) a cestné osvetlenie stanovených dopravnými oddeleniami USA.
Trvanlivosť systému je kritická pre životnosť komponentov. Monokryštalické solárne panely vydržia viac ako 25+ rokov. Batérie typu LiFePO4 sú odolné voči extrémnym teplotným podmienkam. Nepretržitý prevádzkový čas LED diód viac ako 50 000 hodín výrazne presahuje dobu potrebnú na dosiahnutie užitočnej životnosti LED a ďaleko prekračuje priemyselné štandardy užitočnej životnosti z hľadiska poklesu svietivosti (lumen depreciation). Tieto komponenty sa spoločne skladajú do údržbovo nevyžadujúcej, odolnej (aj počas výpadkov siete) a nákladovo efektívnej infraštruktúry, ktorá slúži desiatky rokov.
Dlhodobé prevádzkové výhody pre obce: účinnosť, odolnosť a návratnosť investícií (ROI)
Solárne uličné lampy s vysokým svetelným výkonom prispejú k úspore rozpočtu mesta tromi hlavnými spôsobmi. Po prvé, významná úspora nákladov na elektrinu – náklady na solárne uličné lampy sú približne o 50–80 % nižšie ako náklady na konvenčné, do siete pripojené uličné lampy. Miliardy ušetrených prostriedkov možno reinvestovať do komunitných projektov, ako sú školy alebo parky. Po druhé, uličné svietidlá sú spoľahlivé. Ak vypadne sieť, solárne lampy stále fungujú, zvyčajne aspoň tri noci. Okrem toho sa znížia prevádzkové náklady. Už nie je potrebné vykonávať údržbu výkopov a elektrických vedení. V skutočnosti mnohé mestské samosprávy uvádzajú, že po prechode na solárne uličné lampy sa počet servisných výjazdov znížil o polovicu v porovnaní so staršími typmi uličných svietidiel. Odvetvové správy uvádzajú, že mestské samosprávy zvyčajne dosiahnu návratnosť počiatočných inštalačných nákladov po 3–5 rokoch. Navyše priemerná životnosť inštalácie solárnych uličných lámpl je viac ako 25 rokov. Nakoniec môžu mestské samosprávy splniť svoje ciele týkajúce sa zníženia emisií oxidu uhličitého.
Číslo FAQ
Aké sú výhody používania slnečných uličných svietidiel?
Používanie slnečných uličných svietidiel je nákladovo úsporné, vyžaduje malú údržbu a je spoľahlivé aj po výpadkoch elektrickej energie.
Ako slnečné uličné svietidlá zvyšujú bezpečnosť a znížia kriminalitu?
Uličné svietidlá zvyšujú bezpečnosť zlepšením viditeľnosti a znížením počtu nehôd. Slnečné uličné svietidlá znížia kriminalitu odstraňovaním tmavých miest, kde sa môžu zločinci skrývať.
Aké technológie umožňujú slnečným uličným svietidlám dosahovať vysoký výkon?
Integrácia monokryštalických fotovoltaických panelov, batérií zlúčeniny železo-fosfát-lítium a vysokovýkonných LED diód zabezpečuje optimálnu konverziu energie, jej ukladanie a rozptyl svetla.