Simulace osvětlení pro solární pouliční lampy
-- Na čem záleží
Simulace osvětlení pro solární pouliční lampy: Na čem záleží
Simulace osvětlení se osvědčuje tím, že před instalací odhalí dvě drahé chyby: nedostatečné osvětlení, které nevyhoví požadavkům inspekce, a nadměrné osvětlení, které vyžaduje nákup panelů a baterií v dvojnásobné míře, než je skutečně potřeba. V naší továrně začíná každá nabídka vždy fotometrickým souborem, nikoli ceníkem. Na základě tohoto souboru se určuje počet sloupků, výkon osvětlovacích zařízení, směr jejich orientace a – prostřednictvím energetického vyvažování – velikost fotovoltaického panelového systému a baterií. Zde je přehled toho, co simulace určí, a s jakými číselnými hodnotami.
Co simulace skutečně simuluje
Simulace osvětlení využívá fotometrický soubor osvětlovacího zařízení (IES soubor, který vydává každý seriózní výrobce), umístí ho do reálné výšky a rozestupu montáže a vypočítá úroveň osvětlení na povrchu země. Mezi výstupy patří průměrná hodnota osvětlení v luxech, poměr mezi průměrnou a minimální úrovní osvětlení, stejně jako místa s nejvyššími a nejnižšími hodnotami osvětlení. Nástroj sám o sobě nic nerozhoduje; všechna rozhodnutí vycházejí z aritmetických výpočtů.
Cíle jasnosti podle typu oblasti
Každý typ prostoru má svůj vlastní cíl ohledně osvětlení, a simulace ověřuje, zda je uspořádání osvětlení v souladu s tímto cílem:
| Typ prostoru | Typický cíl osvětlení (průměrná hodnota v horizontálním směru) | Jednotnost osvětlení (průměr/minimální hodnota) | Výchozí teplota barvy světla |
|---|---|---|---|
| Parkoviště | 5–10 lux | 4:1 nebo lepší | 4000 K |
| Bytové ulice | 5–15 lux | 4:1 nebo lepší | 4000 K |
| Hlavní komunikace | 15–30 lux | 4:1 nebo lepší | 4000 K |
| Parky a stezky | 2–5 lux | Není kritické | 3000 K |
Tyto hodnoty odrážejí běžné praxe v daném odvětví. Rozhodujícími normami pro váš projekt jsou EN 13201, řady IES RP-8 a RP-20, nebo místní normy. Před vydáním jakéhokoli produktu provádíme kontrolu návrhu v souladu s těmito normami. U parkovišť také kontrolujeme vertikální osvětlení ve výšce hlavy člověka – obvyklým standardem pro bezpečnostní kamery je osvětlení kolem 2–4 lux na výšce 1,5 metru; toto číslo je důležité při prohlížení záznamů v 2 hodiny ráno.
Příklad z naší poradny pro výběr osvětlení: Pozemek o rozloze 1 800 m² v prostředí s osvětleností na úrovni 5 luxů vyžaduje přibližně 9 000 lumínů osvětlení. S typickým faktorem využití osvětlení ve výši 0,6 to znamená celkový výkon osvětlení ve výši přibližně 15 000 lumínů, který pohodlně pokryjí dva 8-metrové sloupy osazené svítidly o výkonu 100 W. Kupující původně počítal s použitím šesti takových sloupů; náš projekt však umožnil snížení počtu sloupů na čtyři, čímž se také snížily náklady na energii.
Teplota barvy světla: Co se mění kromě nálady?
Standardní rozdělení teplot barvy světla – 4 000–5 000 K pro rušné ulice a 2 700–3 500 K pro parky a rekreační prostory – je rozumné a my jej dodržujeme. Za tímto rozdělením stojí dva technické faktory:
- Teplejší světlo vyžaduje více energie. Účinnost LED světel klesá s poklesem teploty barvy; při přechodu z 5 000 K na 3 000 K klesá účinnost světel obvykle o 10–20 %. U solárních systémů to má přímý vliv na velikost panelů a baterií potřebných k napájení.
- Kamery potřebují správnou reprodukci barev. Při teplotě barvy nižší než 3 000 K kvalita zobrazení barev klesá natolik, že to ovlivňuje čitelnost záznamů z bezpečnostních kamer. Pro místa, kde je bezpečnost klíčová, tedy nepoužíváme teplejší světlo.
Naše výchozí nastavení: 4000 K pro silnice a parkoviště, 3000 K pro parky, kde hrají důležitou roli problémy s tmavým nebem. Vyberte teplotu barev ještě před provedením simulace – změna této hodnoty ovlivní výsledky energetického výpočtu.
Nasměrování světla, úhel náklonu a rozestupy mezi sloupky
Výška montáže určuje rozestupy mezi sloupky. Na silnicích platí obecné pravidlo, že rozestupy by měly být třikrát až čtyřikrát větší než výška montáže; simulace toto pravidlo potvrdí nebo vyvrátí ještě před objednáním sloupků. Úhel náklonu sloupků má menší vliv, než si lidé obvykle myslí: výchozí hodnota úhlu náklonu pro osvětlení silnic je 15° a model ukazuje, kam náklon světla směřuje (např. do oken nebo do řidičovy linie vidění). Na parkovištích simulace rozmístí sloupky podle uspořádání chodníků tak, aby světlo dopadalo mezi zaparkovaná vozidla, a ne na jejich střechy.
Od luxů k watům: energetická stránka
Při analýze energetických nároků osvětlení se hodnoty měří v luxech; pro převod na energii (v watách) je potřeba znát účinnost světelných zdrojů.
Každý cíl v oblasti spotřeby energie („lux target“) uvedený na této stránce je převeden na konkrétní energetický údaj. Svítidlo o výkonu 100 W, používané po dobu 10 hodin v noci, spotřebuje přibližně 1 kWh energie na jedno svítidlo za noc. Tuto hodnotu vynásobíme počtem svítidel, zohledníme míru vybití baterie a počet dní, po které baterie musí fungovat nezávisle na dodávce energie, a tak získáme potřebnou kapacitu baterie. Následně určíme velikost solárních panelů na základě nejhoršího měsíčního výkonu sluneční energie na daném místě. Před podáním cenové nabídky zapojujeme tento model osvětlení do celkové energetické bilance – tyto dvě části totiž nemohou být určeny odděleně. Náš nástroj pro návrh osvětlení pro návrh osvětlení a nástroj pro simulaci výkonu solárních systémů výkonu solárních systémů provádějí stejné výpočty, zatímco kalkulačka pro výběr vhodného ovladače výběr vhodného ovladače zpracovává elektrické aspekty projektu.
Počasí, nečistoty a snížení výkonu solárních panelů – faktory, na které nikdo nezohledňuje jejich vliv…
Patří počasí do modelů, které vytváříme? Dešť na úrovni silnice prakticky nemá vliv na výkon osvětlení – jeho účinek na rozptyl světla na zemi je minimální. Naopak prach a nečistoty mají významný vliv na výkon osvětlení. Do všech našich modelů zahrnujeme faktor ztráty světelného výkonu ve výši přibližně 0,7–0,8, který zohledňuje znečištění čoček osvětlovacích zařízení a snížení světelného výkonu během jejich životnosti. Design, který funguje pouze u čistých osvětlovacích zařízení hned od prvního dne používání, není žádný správný design. Stejná přístupová metoda platí i z hlediska energetických aspektů: před určením velikosti baterie jsou zohledněny možné ztráty výkonu způsobené znečištěním panelů a změnami v intenzitě zimního osvětlení.
Co tato stránka nezahrnuje: Sportovní osvětlení, vnitřní osvětlení a osvětlení napojené na elektrickou síť podléhají jiným standardům a vyžadují odlišné nástroje pro návrh. Tato stránka se věnuje pouze osvětlení na silnicích a parkovištích, které funguje na bázi solární energie a které vyrábíme každý den. Pro konkrétní projekt nám pošlete plán prostoru a požadavky na osvětlení; nebo začněte s řadou osvětlovacích zařízení /all-in-one-solar-street-light, u kterých jsou osvětlovací zařízení, solární panely a baterie již předem sladěny tak, aby nedocházelo k žádným nesouladům v jejich fungování.