EN
Досягнення муніципальних стандартів освітлення за допомогою світлодіодних вуличних ліхтарів на сонячних батареях з підвищеною світловіддачею
Світловіддача та розподіл світла відповідно до стандартів IES RP-8 та EN 13201
Для проектів міського освітлення світильники та освітлювальні пристрої повинні не лише відповідати базовим вимогам щодо безпеки освітлених зон, де візуальне сприйняття користувачів є найважливішим. Рекомендації IES RP-8 щодо освітлення доріг та європейський стандарт EN 13201 передбачають різні вимоги для різних типів доріг і встановлюють різні вимоги до світлового потоку. Наприклад, у разі збірних доріг та головних автомагістралей вимоги встановлені в діапазоні від 3 000 до 6 000 люменів. Завдяки передовій оптичній технології, яка рівномірно фокусує світло й усуває темні плями та блиск, вуличні світлодіодні ліхтарі на сонячній енергії з високим світловим потоком можуть задовольняти більшість цих вимог. Найсучасніші моделі в цій категорії використовують технологію LED-діодів з трьома кристалами та спеціальні рефлектори, щоб забезпечити рівень освітленості 1,0 кд/м² на автомагістралях навіть при ширині дороги в шість смуг, тоді як у регулятивному документі EN 13201:2015 мінімальний допустимий рівень встановлено на рівні 0,7 кд/м². На практиці це гарантує оптимальне та рівномірне освітлення дорожнього руху й одночасно зменшує світлове забруднення в житлових районах у нічний час.
Перевірка надійності роботи ново встановлених систем здійснюється в найбільш критичних зонах автомагістралей, магістральних трас та міських коридорів.
Інвестиції в сонячну систему освітлення є обґрунтованими й доведено успішною реалізацією для сонячних систем освітлення доріг, які є небезпечними та складними для роботи вдень і де спостерігається значне зростання транспортного потоку (понад 25 000 транспортних засобів на добу). Сонячні системи освітлення доріг повинні забезпечувати такий самий рівень освітленості (4500 люменів) навіть у найкоротші дні зими. Нові сонячні системи освітлення забезпечують цей самий рівень освітленості, що підтверджено польовими випробуваннями, під час яких системи працювали 50 000 годин, а зафіксоване середнє зниження яскравості становило 30 %. Такий рівень освітленості є критичним для дорожнього освітлення в таких зонах, як входи та виходи з автострадних тунелів і виходи з автострад на вигинистих дорогах, де люди можуть отримати травми внаслідок ДТП через відсутність адекватного освітлення. PHOENIX є типовим прикладом, де сонячні вуличні ліхтарі використовуються для безперервного надання послуг освітлення в урбаністичному середовищі навіть у разі незначного затоплення, оскільки сонячні вуличні ліхтарі ґрунтуються на добре задокументованих, надійних літій-іонних акумуляторах. Внаслідок цього міські забудовники змінюють свої очікування щодо систем вуличного освітлення, встановлених у районах, де провінція може демонтувати такі системи через високий рівень затоплення.
Підвищення громадської безпеки та запобігання злочинам за допомогою освітлення з високою світловіддачею
Покращена видимість: запобігання травмам за допомогою даних
Сонячні вуличні ліхтарі з високою світловіддачею значно покращують нічну видимість, що дозволяє користувачам бачити їх із великих відстаней. Водії автомобілів, що проїжджають повз такі ліхтарі, помічають пішоходів приблизно на 1,5–2 секунди раніше, ніж у разі використання звичайних вуличних ліхтарів. Цей час є критичним для уникнення й запобігання зіткнень, особливо під час годин пік на ключових перехрестях. Ці ліхтарі працюють у білому світловому спектрі з кольоровою температурою від 5000 К до 6500 К. Це забезпечує водіям покращене розпізнавання кольорів та спостереження за траєкторіями руху. Інженери-дорожники встановили, що при рівномірному розподілі оптимального освітлення кількість нічних ДТП з участию пішоходів зменшується на 20–30 відсотків. Це особливо стосується нічного часу на пішохідних переходах та ділянках виходу з громадського транспорту, де кожна секунда має значення.
Вплив постійного вуличного освітлення на злочинність та сприйняття громадської безпеки
Вуличне освітлення високої потужності ускладнює злочинцям відходження після вчинення злочинів. Люди можуть бачити, що роблять інші люди навколо них. Дослідження, проведене в 2014 році, проаналізувало взаємозв’язок між вуличним освітленням та злочинністю в урбанізованих середовищах. Дослідники встановили, що ризик вчинення злочинів зменшується в добре освітлених середовищах. У добре освітлених місцях, де відбувалися злочини, рівень злочинності був приблизно на 21 % нижчим порівняно з подібними середовищами з меншим рівнем освітлення. Люди відчувають вплив вуличного освітлення: 80 % опитаних заявили, що відчувають себе комфортніше, коли йдуть у добре освітлених місцях. Психологічно люди відчувають більшу впевненість під час ходьби там, де можуть бачити навколишнє середовище. Наявність камер посилює заспокійливий ефект вуличного освітлення щодо злочинів. Цей заспокійливий ефект також сприяє збільшенню кількості людей, які пересуваються в даній зоні. Добре освітлені середовища заохочують ходьбу пішки й підвищують потенційний заспокійливий ефект щодо злочинів завдяки вуличному освітленню. Люди менш схильні вчиняти злочини в добре освітлених та густонаселених середовищах.
Основні технічні чинники, що забезпечують високу світлову потужність у сонячних вуличних ліхтарях
Монокристалічні фотоелектричні панелі, літій-іонні акумулятори та світлодіоди високої ефективності: інтегрований дизайн системи
Здатність вуличного ліхтаря створювати потужний і переконливий світловий потік досягається шляхом збалансування трьох основних компонентів: монокристалічної ФЕП (сонячної панелі) та акумулятора LiFePO₄ (літій-залізо-фосфатного). Ефективність монокристалічної ФЕП (сонячної панелі) становить 22 %. Це означає, що вона здатна перетворити, максимум, 22 % доступної сонячної енергії; отже, вона забезпечує достатній запас енергії для живлення вуличного ліхтаря в оживленій метрополії, економлячи при цьому простір. Енергія, зібрана монокристалічною ФЕП (сонячною панеллю), зберігається в літій-залізо-фосфатному акумуляторі, який може багаторазово витримувати глибину розряду (ГР) до 90 %. Такий тип акумулятора має дуже тривалий термін служби, завдяки чому вуличний ліхтар залишається увімкненим навіть під час тривалих періодів поганої погоди.
Світлодіоди високої ефективності перетворюють енергію на спрямоване світло саме там, де воно потрібне найбільше. Сучасні світлодіодні кристали забезпечують світловий потік у діапазоні від 150 до 200 люменів на ват. Ця ефективність дозволяє точно керувати напрямком світла й мінімізувати втрати світла. Кожен компонент цієї системи оснащений інтелектуальними контролерами. Наприклад, у них застосовуються алгоритми MPPT (відстеження максимальної потужності) для оптимізації збору енергії сонячними панелями з урахуванням змін погодних умов (наприклад, хмарності, температури). Також датчики яскравості можуть знижувати рівень освітлення, щоб уникнути втрат енергії за відсутності людей. Ця повна система оптимізує споживання енергії та мінімізує відходи. Це забезпечує виконання та перевищення вимог до високого рівня освітлення (>10 000 люменів) та освітлення доріг, встановлених транспортними департаментами США.
Надійність системи є критично важливою для терміну служби компонентів. Монокристалічні сонячні панелі працюють понад 25 років. Літій-залізо-фосфатні (LiFePO4) акумулятори стійкі до екстремальних температурних умов. Неперервна робота світлодіодів протягом понад 50 000 годин значно перевищує необхідний термін експлуатації світлодіодів і відповідає вимогам галузевих стандартів щодо зниження світлового потоку (люменів) з надлишковим запасом. Ці компоненти поєднуються, щоб створити інфраструктуру, яка не потребує технічного обслуговування, є стійкою (навіть під час відключень електромережі) та економічно ефективною протягом десятиліть.
Довгострокові експлуатаційні переваги для муніципалітетів: ефективність, стійкість та рентабельність інвестицій
Світлодіодні сонячні вуличні ліхтарі з високим рівнем світлового потоку сприятимуть економії бюджету міста трьома основними способами. По-перше, значна економія на витратах електроенергії: вартість сонячних вуличних ліхтарів на 50–80 % нижча, ніж у традиційних ліхтарів, підключених до мережі. Мільярди гривень, які не доведеться витратити, можна реінвестувати в громадські проекти — наприклад, у будівництво шкіл або парків. По-друге, вуличні ліхтарі є надійними: навіть під час відключення електромережі сонячні ліхтарі продовжують працювати, як правило, щонайменше три ночі. І, крім усього цього, експлуатаційні витрати знижуються: більше не потрібно проводити роботи з прокладання траншей і технічного обслуговування кабельної мережі. Насправді, багато муніципалітетів повідомляють про скорочення кількості аварійних викликів служби обслуговування вдвічі порівняно зі старими типами вуличних ліхтарів. За даними галузевих звітів, муніципалітети, як правило, окупають початкові витрати на встановлення протягом 3–5 років. Крім того, середній термін служби системи сонячних вуличних ліхтарів перевищує 25 років. Нарешті, муніципалітети можуть виконувати свої зобов’язання щодо зменшення викидів вуглекислого газу.
Розділ запитань та відповідей
Які переваги використання сонячних вуличних ліхтарів?
Використання сонячних вуличних ліхтарів дозволяє економити кошти, зменшує потребу в технічному обслуговуванні та забезпечує надійну роботу навіть під час відключень електроенергії.
Як сонячні вуличні ліхтарі підвищують рівень безпеки й зменшують злочинність?
Вуличні ліхтарі підвищують безпеку за рахунок покращення видимості та зменшення кількості ДТП. Сонячні вуличні ліхтарі зменшують злочинність, усуваючи темні ділянки, де злочинці можуть ховатися.
Які технології забезпечують високу ефективність роботи сонячних вуличних ліхтарів?
Інтеграція монокристалічних фотогальванічних панелей, акумуляторів на основі літій-залізо-фосфату та світлодіодів високої ефективності забезпечує оптимальне перетворення, зберігання та розподіл енергії.