EN
Güneş Enerjili Sokak Lambasının Performans Değerlendirmesi ve Alan Değerlendirmesi
Gölgeleme, topoğrafya ve aydınlatma konularında saha değerlendirmelerinin yapılması
Güneş enerjili sokak lambalarının başarılı bir şekilde kurulması, saha değerlendirmesiyle başlar. İlk adım, panellerin binalar ve çevredeki ağaçlar tarafından yıl boyu ne kadar gölgelendiğini kontrol etmek ve değerlendirmektir. (NREL 2023’e göre engeller, güneş paneli verimliliğini yaklaşık %50 oranında azaltabilir.) Lambaların nerede kurulacağını belirlemek için araziye yapılacak değişiklikleri değerlendirin. Görüşlenebilirlik gereksinimlerini karşılamak için ek aydınlatmaya ihtiyaç duyuluyorsa, aydınlatmayı bir lüks metre ile değerlendirin.
IESNA’ya Göre Aydınlatma Hedeflerini Koruma: Düzenlilik, Parlaklık ve Dikey Aydınlatma Kriterleri
Yol aydınlatması için Aydınlatma Mühendisleri Topluluğu (IESNA) RP-8 standartlarını karşılamak amacıyla bir güneş enerjili sokak lambası kurulumu gerekmektedir. Bu standartlar, yolların ortalama aydınlatma değerinin 10 ila 20 lüks aralığında değerlendirilmesi durumunda, parlak noktaların alt ve üst aralık oranının yaklaşık olarak 4:1 olmasını önermektedir. Kesim optiği kullanımı, dikey aydınlatma açısından IESNA parlaklık standartlarının üst sınırını 0.3 olarak belirleyen rahatsız edici parlaklığı (glare) sağlar. Yaya aydınlatmasında dikey aydınlatma değerinin 3 lüksü aşması gerekmektedir; bu değer, fotometrik değerlendirmelerin kullanılmasıyla sağlanabilir.
Güneş Enerjili Sokak Lambalarının Ömrünü Uzatmak İçin Çevresel ve İklimsel Faktörlerin Entegrasyonu
Kıyı bölgeleri için zonlama yönetmeliklerinin gereksinimlerini karşılamak amacıyla tuzlu deniz suyu sınıfı alüminyum direkler ve IP68 derecelendirmeli muhafazalar bu gereksinimleri karşılayacaktır. Yüksek çöl bölgelerinde, toz kontrolü ve kuru havalandırma için değişiklikler gereklidir. Soğuk hava (-30 °C) koşullarında yüksek çöl bölgelerinde yardımcı olmak üzere ısıtma sistemi ve lityum demir fosfat piller kullanılacaktır. Sıcak tropikal kurulumlarda LED sürücülerine destek sağlayan yalıtım gereksinimleri vardır. Bu uyarlamaların 5 yıl sonra lümen çıkışı kaybı %90'ı aşacaktır.
Güneş Enerjili Sokak Aydınlatmalarının Kapsamını En İyilemek İçin Stratejik Tasarım ve Güneş Paneli Yerleşimi
Yol sınıfına ve ışık yayılımına göre optimize edilmiş direk yerleşimi, yüksekliği ve hizalama
Performans, tasarım ve teknolojiyle orantılıdır. Sınıflandırılmış yol direkleri olarak, fotometrik modelleme tasarım yazılımı, ana yollar için direklerin aralığını direk yüksekliğinin 2,5-4 katı ve konut yolları için ise direk yüksekliğinin 3-5 katı olacak şekilde belirleyen 'tipik' mesafeyi hesaplar. Örneğin, IESNA’nın önerdiği üniformiteyi sağlamak amacıyla, otoyolda 10 metre yüksekliğindeki direklerin aralığı 25-40 metre arasında olur. Ayrıca, yön belirlenirken, ılıman iklim bölgelerinde toplama verimini %18 oranında artıran 15°-30° açılı güneye doğru maksimum eğim sağlanmasının dikkate alınması da önemlidir. Yapısal etkenler arasında yolun eğriliği, yol genişliği ve trafik yoğunluğu yer alır; bu etkenler aydınlatma tavan seviyesini belirler.
LED optiği için entegre tasarım kullanımı: ışın açısı ve aydınlatma için ışık dağılımı
Direk tasarımı ile optiklerin entegrasyonu, optimum ışık dağılımı ve aydınlatma dengesi sağlar. İnce kaldırımlar için 60° x 120° bayrak şeklinde (batwing) dağılım durumunda, üniformluğu 15 lüks seviyesinde korumak amacıyla armatür örtüşmesi optimum olarak %25’tir. Yükseklik arttıkça aynı genişlikteki bir yol için direkler arası maksimum mesafe 8–12 metredir. Gelişmiş mikro-prizmatik lenslerin kullanımı, kesim sınıflandırması derecelendirmelerini (EN 13201 standardına göre G6’dan B0’a kadar) sağlamakta ve yansıtmalı sistemlerde ışık taşmasını %40 oranında azaltmaktadır. Ana tasarım sayım değişkenleri arasında ışık kontrolü için kullanılan ışın açısı ile direklerde asimetrik ışık dağılımı yoluyla saçılma ışığı kontrolü yer almaktadır.
Yaklaşım entegrasyonu, tasarım yönünü göz önünde bulundurarak her bir watt’ın tasarım sayımında verimli kullanılmasını garanti ederken, kullanım güvenliği açısından rahatsız edici parlaklığı (glare) ortadan kaldırır ve toplam tasarım sayımını azaltır.
Güneş Enerjili Sokak Aydınlatması Uygulamaları İçin Tasarım Önerileri
Tümü-Bir-Arada Karşı Split-Sistem Güneş Enerjili Sokak Aydınlatması: Sistem Tasarımı, Bileşen Soğutması ve Bileşen Değişimi Kolaylığı
Tümü-bir-arada üniteler ile bölünmüş sistem ünitelerinin entegrasyonunun değerlendirilmesi, maliyet, işlev ve tasarım kriterlerinin bir kombinasyonuna dayanır. Entegre tümü-bir-arada üniteler, güneş PV panelleri, aküler ve LED'leri ayrı sistem bileşenleri olarak birleştirir. Ürün tasarımı, kablolamayı ortadan kaldırır ve sahada sistem montajı ve inşa süresini %40 oranında azaltır. Ancak pasif ve/veya aktif konveksiyon soğutması için tasarım eksikliği nedeniyle ısı dağılımı, lityum-iyon akülerin bozulmasını hızlandıran sıcaklık artışını olumsuz etkiler. Ayrı veya bölünmüş PV-akü ve LED sistemleri, güneş PV panellerinin güneşe maruz kalacak en uygun açıda monte edilmesine olanak tanır. Yeterli havalandırma ve soğutma sağlayan akü ve LED kontrolörleri, yer altına (yer seviyesinin altında) kurulur. Bölünmüş sistemler, çevrenin yer altı sıcaklıklarının 45 °C’yi geçmesi durumunda bile bileşen değişimi yapılmasına izin verir; bu durumda bakım süresi ve konfigürasyonları, kısıtlı ortama bakılmaksızın, yaklaşık 15 dakikada izole akü değiştirme veya tüm tümü-bir-arada ünitenin çıkarılması şeklinde ayrılabilir. Hızlı belediye gelişimi için tümü-bir-arada sistemleri kullanın; aşırı iklim koşullarında bakım için izole doğrulama gereksinimleri olduğunda ise bölünmüş sistemleri tercih edin.
Güneş Enerjili Sokak Lambası Kurulum Yeri?
Koruma Sınıfı (Ingress Protection), Pil Koruması ve Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) ile Underwriters Laboratories (UL) Uyumluluğu
Hava akışı ve termal ile batarya koruma gereksinimlerinin birleşimi, lityum demir fosfat (LiFePO4) bataryaların bozulmasının doğrudan sonuçlarıdır. Kapsama sistemleri, su ve toza karşı koruma sağlayan IP67 sınıfına göre tasarlanmalıdır. IEC ve UL’ye göre elektriksel güvenlik için en iyi uygulamalar, DC kablosunun çift yalıtımını sağlamak ve polarize edilmiş, su geçirmez ve topraklamalı kapalı bağlantı kutuları kullanmaktır. Yenilenebilir enerji güvenliği denetimlerinde sistem arızalarının %23’ünün ana nedeni olan kısa devrelerin önlenmesi, aşırı akım koruma cihazlarının (OCPD) kullanılmasıyla sağlanır; bu cihazlar arızayı 0,1 saniyeden daha kısa sürede keserek devreyi açar. Topraklama sistemleri, elektriksel sistem tasarımı açısından hayati bir unsurdur çünkü yıldırım darbesinin enerjisini toprağa yönlendirip dağıtmak için en etkili yöntemdir.
Rüzgâr Kaldırma Direnci İçin Temel Mühendisliği: Beton Derinliği, Donatı ve Zemin Taşıma Kapasitesi Belirlemeleri
Temel tasarımı, bazı rüzgâr yükü dayanımlarını belirler. Örneğin, 33 m/sn rüzgâr hızına maruz kalan 8 metrelik bir direğin temel tasarımı aşağıdaki sonuçları doğurur:
Faktör Gereksinimi Hesaplama Temeli
Beton derinliği 1,2–1,8 metre Direk yüksekliğinin 1/6’sı + don derinliği
Donatı 200 mm aralıklı 16 mm çapında boyuna donatı çubukları ASTM A615 Çekme Dayanımı
Toprak taşıma kapasitesi ≥ 150 kN/m² ASTM D1586 penetrasyon testi
Rüzgâr kaldırma kuvvetini engellemek için ASCE 7-22 Bina Kodu’na göre temelin kütlesine dayalı hesaplamalar, taban boyutunun toprak türüne bağlı olduğunu gösterir. Örneğin, kumlu toprakta tabanın kil toprağa göre %30 daha geniş olması gerekir. 7–28 günlük kürleme süresi, betonun 25 MPa basınç dayanımına ulaşmasını sağlar ve bu da Kategori 3 kasırga sırasında eğilme veya çökme gibi sorunların önlenmesini sağlar.
SSS
Güneş enerjili sokak lambası kurulumunda saha çalışmasının neden bu kadar önemli olduğu nedir?
Amatör saha çalışması, temelde güneş panelleri ve aydınlatma için doğru açıları belirler, gölgelendirme için çeşitli koşulları hazırlar, güvenli ve ideal topoğrafik ortam aydınlık seviyelerini ölçer ve değerlendirir.
Fotometrik modellemenin direk yerleştirilmesi üzerindeki bazı etkileri nelerdir?
Fotometrik modelleme, direk yerleştirilmesi için aralıkların belirlenmesinde yol detaylandırmasını destekler.
Güneş enerjili sokak lambalarının tasarımında iklim bazlı çeşitli uyarlamaların sonucu nedir?
IP67 sınıfı su ve toz geçirmez mekanizmalar ile değişken havalandırma gibi çoğu uyarlama, aynı zamanda bazı termal yönetim sistemleriyle birlikte kullanıldığında, lambaların çeşitli çevresel koşullarda eşit şekilde çalışmasını sağlar.
Ayrık tip sokak lambası sistemlerinin diğer bazı etkileri nelerdir?
Ayrık sistemler, özellikle aşırı ve öngörülemeyen diğer çevre koşullarında dayanıklı tasarımların kolayca gerçekleştirilmesi açısından termal yönetim ve genel bakım açısından oldukça faydalıdır.
Güneş enerjili sokak lambaları kurulurken en önemli güvenlik hususları nelerdir?
En önemli önlemler, UL veya IEC standartlarına uygun elektrik bağlantılarının yapılması, IP67+ sınıfı koruyucu muhafazaların kullanılması ve rüzgâr ile diğer hava koşullarına dayanıklı sağlam temellerin oluşturulmasıdır.