Simulasi Pencahayaan untuk Lampu Jalan Tenaga Surya: Apa yang Ditetapkan oleh Simulasi tersebut

Apa yang Sebenarnya Disimulasikan oleh Model?

Simulasi pencahayaan menggunakan file fotometrik lampu (file IES yang diterbitkan oleh produsen terkemuka), memasangnya pada ketinggian dan jarak pemasangan yang sebenarnya, lalu menghitung tingkat pencahayaan di permukaan tanah. Hasil yang diperoleh meliputi rata-rata tingkat pencahayaan (dalam satuan lux), rasio antara nilai rata-rata dan nilai terendah, serta lokasi area dengan pencahayaan yang terlalu terang atau terlalu redup. Itulah keseluruhan proses simulasi tersebut. Alat ini tidak membuat keputusan sendiri; semuanya ditentukan melalui perhitungan matematis.

Target Kecerahan Berdasarkan Jenis Area

Setiap jenis area memiliki tujuan pencahayaan yang berbeda, dan sistem simulasi akan memeriksa tata letak pencahayaan tersebut sesuai dengan tujuan yang ditentukan:

Rentang nilai tersebut mencerminkan praktik umum dalam industri pencahayaan. Aturan yang berlaku untuk proyek Anda—EN 13201, seri standar IES RP-8 dan RP-20, atau standar lokal—adalah acuan utama. Kami akan memeriksa desain tersebut sesuai dengan aturan tersebut sebelum produk dikirimkan. Untuk tempat parkir, kami juga memeriksa tingkat pencahayaan vertikal pada ketinggian wajah; secara umum, tingkat pencahayaan sekitar 2–4 lux pada jarak 1,5 meter dianggap sebagai patokan yang memadai untuk keamanan (terutama dalam penggunaan kamera pengawas). Nilai ini sangat penting saat seseorang meninjau rekaman video pada pukul 02.00 dini hari.

Berikut adalah contoh nyata dari proses penentuan pencahayaan: Sebuah lahan seluas 1.800 m² yang digunakan untuk keperluan pencahayaan dengan tingkat kecerahan target 5 lux memerlukan total pencahayaan sekitar 9.000 lumens. Dengan faktor penggunaan (utilization factor) sekitar 0,6, maka diperlukan total output pencahayaan sekitar 15.000 lumens, yang dapat dengan mudah dicapai oleh dua tiang setinggi 8 meter yang dilengkapi dengan lampu berdaya 100 W masing-masing. Pembeli awalnya memperkirakan bahwa diperlukan enam tiang; namun, kami memutuskan untuk memasang hanya empat tiang saja, sehingga biaya energi pun berkurang.

Suhu warna (Color Temperature): Apa saja perbedaannya selain pengaruhnya terhadap suasana?

Pembagian standar suhu warna pencahayaan—4000–5000 K untuk jalan-jalan yang sibuk, 2700–3500 K untuk taman dan area rekreasi—adalah pembagian yang masuk akal, dan kami tetap mengikuti standar tersebut. Di balik pembagian ini terdapat dua faktor teknis yang perlu diperhatikan:

1. Sinar lampu yang lebih hangat (suhu warna lebih tinggi) membutuhkan lebih banyak daya (watt). Efisiensi lampu LED menurun seiring penurunan suhu warna; biasanya, efisiensi tersebut turun sekitar 10–20% saat suhu warna berubah dari 5000 K menjadi 3000 K. Pada sistem pencahayaan yang menggunakan tenaga surya, penurunan efisiensi ini langsung berdampak pada ukuran panel dan baterai yang diperlukan.
2. Kamera membutuhkan pencahayaan dengan suhu warna tertentu. Jika suhu warna pencahayaan di bawah 3000 K, kualitas reproduksi warna pada rekaman video keamanan akan menurun, sehingga mengganggu proses identifikasi. Oleh karena itu, untuk lokasi yang sangat membutuhkan sistem keamanan, kami tidak menggunakan pencahayaan dengan suhu warna yang terlalu rendah.

Pengaturan default kami: – 4000 K untuk jalan raya dan tempat parkir; – 3000 K untuk taman, terutama di area yang memiliki masalah terkait kondisi langit yang gelap. Pilihlah suhu warna (color temperature) sebelum melakukan simulasi, karena perubahan suhu warna akan mempengaruhi hasil perhitungan energi yang dihasilkan oleh sistem pencahayaan.

Penentuan arah pencahayaan, sudut kemiringan, dan jarak antar tiang pencahayaan

Tinggi pemasangan tiang pencahayaan menentukan jarak antar tiang tersebut. Di jalan raya, aturan umumnya adalah jarak antar tiang sekitar tiga hingga empat kali tinggi pemasangan tiang; simulasi akan memverifikasi apakah aturan ini berlaku atau tidak sebelum tiang-tiang tersebut dipesan. Sudut kemiringan tiang pencahayaan kurang penting dibandingkan yang sering dibayangkan orang; sudut kemiringan standar untuk pencahayaan jalan raya adalah 15°, dan model simulasi akan menunjukkan bagaimana perubahan sudut kemiringan tersebut mempengaruhi arah pencahayaan yang sampai ke jendela mobil atau pandangan pengemudi. Di tempat parkir, tiang-tiang pencahayaan diletakkan sesuai dengan tata letak jalur parkir, sehingga cahaya akan menerangi bagian antara mobil-mobil yang terparkir, bukan atapnya.

Dari satuan lux ke satuan watt: Aspek energi

Perhitungan energi yang digunakan dalam sistem pencahayaan didasarkan pada satuan lux. Untuk mengubah satuan lux menjadi watt, perlu diketahui faktor konversi yang sesuai, karena satu lux setara dengan jumlah energi yang digunakan untuk menghasilkan cahaya dengan intensitas tertentu.

Setiap target pencahayaan (lux target) yang tercantum di halaman ini diubah menjadi angka yang merepresentasikan konsumsi energi. Sebuah perlengkapan pencahayaan dengan daya 100 watt, yang digunakan selama 10 jam per malam, akan mengonsumsi sekitar 1 kWh energi per perlengkapan per malam. Kalikan jumlah perlengkapan tersebut dengan tingkat pengosongan baterai (battery depth of discharge) dan jumlah hari ketika sistem tersebut perlu beroperasi tanpa sumber listrik (autonomy days), sehingga Anda akan mendapatkan informasi mengenai kebutuhan baterai. Sumber daya surya di bulan terburuk untuk lokasi tersebut kemudian digunakan untuk menentukan ukuran panel surya yang diperlukan. Kami mengintegrasikan model pencahayaan tersebut ke dalam perhitungan keseimbangan energi sebelum memberikan penawaran harga, karena keduanya tidak dapat ditentukan secara terpisah. Alat desain pencahayaan kami desain pencahayaan kami dan alat simulasi IES alat simulasi IES menggunakan metode perhitungan yang sama, sedangkan kalkulator untuk menentukan ukuran kontroler menentukan ukuran kontroler menyelesaikan aspek teknis listriknya.

Cuaca, kotoran, dan faktor-faktor lain yang mempengaruhi efisiensi pencahayaan… faktor-faktor yang sering diabaikan oleh banyak orang saat membuat perencanaan.

Apakah faktor cuaca perlu dipertimbangkan dalam perancangan sistem pencahayaan? Hujan hampir tidak berpengaruh pada kondisi jalan; efek hujan terhadap pencahayaan di permukaan tanah sangat kecil. Sebaliknya, kotoran di permukaan tanah sangat mempengaruhi kualitas pencahayaan. Kami memasukkan faktor penurunan intensitas cahaya sekitar 0,7–0,8 ke dalam setiap model perancangan kami, yang mencakup kemungkinan kotoran pada lensa dan penurunan daya cahaya seiring waktu penggunaan. Desain yang hanya berfungsi dengan baik pada perlengkapan pencahayaan yang bersih pada minggu pertama bukanlah desain yang efektif. Prinsip yang sama juga berlaku dalam aspek energi: kotoran pada panel surya dan intensitas sinar matahari di musim dingin perlu dipertimbangkan sebelum menentukan ukuran baterai; hal-hal tersebut tidak akan terdeteksi sampai tahun kedua penggunaan sistem pencahayaan.

Apa yang tidak dibahas di halaman ini:

Pencahayaan untuk keperluan olahraga, pencahayaan dalam ruangan, dan desain sistem pencahayaan yang terhubung ke jaringan listrik menggunakan standar dan alat yang berbeda. Halaman ini membahas pencahayaan jalan dan tempat parkir yang menggunakan sumber energi surya (DC solar). Itulah yang kami kembangkan setiap hari. Untuk proyek tertentu, kirimkan kepada kami detail tata letak dan persyaratan pencahayaannya; atau mulailah dengan produk lampu jalan surya all-in-one, di mana perlengkapan pencahayaan (lampu, panel surya, dan baterai) sudah disesuaikan satu sama lain sehingga tidak mungkin terjadi ketidakcocokan antar komponen tersebut.