Simulacja oświetlenia dla solarnych latarni ulicznych: co ona decyduje

Co model faktycznie simuluje

Simulacja oświetlenia bierze pod uwagę fotometryczny plik oprawy oświetleniowej (plik w formacie IES, który publikuje każdy poważny producent), umieszcza ją we właściwym miejscu i zgodnie z zaplanowanym rozstawem, a potem oblicza poziom oświetlenia na powierzchni ziemi. Wynikiem są średni poziom jasności (w luxach), stosunek średniego poziomu jasności do najniższego, a także lokalizacja obszarów z nadmiernym oświetleniem oraz zaniedbanych obszarów. Narzędzie samo nic nie decyduje; wszystko ustaluje na podstawie matematycznych obliczeń.

Celowe poziomy jasności według typu obszaru

Każdy typ obszaru ma swoje własne wymagania co do oświetlenia, a program symulacji sprawdza, czy rozkład światła odpowiada tym wymogom:

Te wartości odzwierają standardowe praktyki w branży. Ostateczne decyzje dotyczące wymagań oświetlenia w twoim projekcie wynikają z obowiązujących norm (EN 13201, IES RP-8, RP-20 lub lokalnych standardów), które sprawdzamy przed wysyłaniem produktów. W przypadku parkingów sprawdzamy również poziom oświetlenia w pionowej pozycji (w wysokości twarzy osoby): standardem jest około 2–4 luksów na odległości 1,5 m, co jest istotne pod kątem bezpieczeństwa (zwłaszcza przy oglądaniu nagranych materiałów o późnej porze nocnej).

Przykład z naszej usługi oferowania cen: teren o powierzchni 1800 m², przeznaczony do użytkowania w obszarze o poziomie oświetlenia 5 luksów, wymaga około 9000 lumenów światła docierających do podłoża. Wzięwszy pod uwagę typowy faktor wykorzystania oświetlenia (około 0,6), to oznacza, że konieczna jest łączna moc oświetlenia wynosząca około 15000 lumenów, którą bez problemu zapewnią dwa słupy o wysokości 8 metrów, na których zamontowane są lampy o mocy 100 W. Kupiec na podstawie pierwszych wyliczeń zaplanował zakup sześciu słupów; nasz ekspert zredukował tę liczbę do czterech, co pozwoliło zmniejszyć wydatki na energię.

Temperatura koloru światła: co zmienia się oprócz atmosfery w przestrzeni?

Standardowa rozróżnienie temperatur koloru światła (4000–5000 K dla zatłoczonych ulic, 2700–3500 K dla parków i obszarów rekreacyjnych) jest uzasadnione i jest stosowane przez nas. Za tę decyzję stoją dwa istotne faktory inżynieryjne:

– Cieplejsze światło kosztuje więcej energii. Efektywność diod LED spada wraz ze zmianą temperatury koloru światła – typowo o 10–20% przy przekraczeniu granicy 5000 K do 3000 K. To bezpośrednio wpływa na wymagania dotyczące wielkości paneli słonecznych i baterii. – Kamery potrzebują prawidłowego odwzorowania kolorów. Poniżej 3000 K jakość odwzorowania kolorów jest na tyle niska, że może utrudnić identyfikację osób na nagraniach z kamer monitoringu. Dlatego w obiektach używanych do celów bezpieczeństwa nie używamy światła o wysokiej temperaturze koloru.

Ustawienia standardowe: 4000 K dla dróg i parkingów; 3000 K dla parków, w których istotne są problemy z ciemnym niebem. Wybierz temperaturę koloru światła przed rozpoczęciem simulacji – ona ma wpływ na wynik obliczeń energii.

Ukierowanie, położenie i odstęp pomiędzy słupami świetlnymi: Wysokość montażu słupów świetlnych decyduje o odstępie pomiędzy nimi. Na drogach obowiązuje zasada, że odstęp musi wynosić od trzech do czterech razy wysokość montażu; model potwierdza lub odmienia tę zasadę przed zamówieniem słupów. Położenie słupów (ich ustawienie pod kątem) ma mniejszy wpływ, niż większość osób sądzi: standardowe ustawienie to kąt 15°. Model pokazuje, w jaki sposób ustawienie słupów może wpłynąć na kierowców (np. na światło docierające do ich oczu lub do wnętrza pojazdów). Na parkingach słupy są rozmieszczone w taki sposób, aby światło padało między zaparkowane samochody, a nie na ich dachy.

Od jednostek ilościowych (luk) do jednostek energii (watt): aspekt energetyczny

Każdy cel dotyczący poziomu wykorzystania energii („lux”) przedstawiony na tej stronie przekształca się w odpowiednią wartość energii. Źródło światła o mocy 100 W, działające przez 10 godzin w nocy, zużywa około 1 kWh energii na jedno takie źródło światła. Wartość zużytej energii można obliczyć mnożąc liczbę instalowanych źródeł światła przez stopień rozładowania baterii oraz liczbę dni, przez które bateria musi zapewnić dostępność energii. Następnie wartość energii uzyskana w ten sposób umożliwia wybor odpowiedniej wielkości panelu słonecznego. Model oświetlenia jest uwzględniany w obliczeniach bilansu energetycznego przed sporządzaniem oferty, ponieważ te dwa elementy nie mogą być określone oddzielnie. Nasze narzędzie do projektowania oświetlenia do projektowania oświetlenia oraz narzędzie do symulacji efektów oświetlenia symulacji efektów oświetlenia wykorzystują identyczne metody obliczeń, a kalkulator do wyboru odpowiedniej wielkości sterownika odpowiedniej wielkości sterownika zajmuje się aspektami elektrycznymi.

Warunki pogodowe, zanieczyszczenia oraz spad wydajności urządzeń – elementy, których koszt nie jest uwzględniany przy ustaleniu ceny…

Czy warunki pogodowe powinny być uwzględnione w modelach projektowych? Deszcz ma znikomy wpływ na funkcjonowanie oświetlenia na poziomie drogi; efekt rozpraszania światła na powierzchni ziemi jest minimalny. Z kolei zanieczyszczenie powierzchni ziemi ma znaczący wpływ na efektywność oświetlenia. W każdym modelu uwzględniamy faktor utraty jasności na poziomie około 0,7–0,8, uwzględniając zabrudzenia soczewek oraz spad jasności światła w ciągu okresu ich eksploatacji. Projekt, który będzie dobrze funkcjonować tylko w przypadku czystych opraw oświetleniowych w pierwszym tygodniu ich eksploatacji, nie jest rzeczywistym projektem, który może być stosowany w praktyce. Ta sama zasada odnosi się również do aspektów energetyki: przed wyborem wielkości baterii uwzględniamy możliwe zmiany w efektywności paneli słonecznych pod wpływem zanieczyszczeń oraz zmian warunków oświetlenia zimą.

Co na tej stronie nie jest opisane:

Oświetlenie sportowe, oświetlenie wnętrz oraz oświetlenie złączone z siecią elektryczną stosują inne standardy i wymagają innych metod projektowania. Na tej stronie opisuje się tylko oświetlenie uliczne i parkingowe na bazie energii słonecznej, które jest naszym codziennym obszarem działalności. Jeśli masz konkretny projekt, wysłaj nam informacje o rozkładzie przestrzeni i wymaganiach dotyczących oświetlenia; albo zacznij od linii produktów „all-in-one solar street light” [solar street light” – w tym przypadku oprawa oświetleniowa, panel słoneczny oraz bateria są już dokładnie dobrane do siebie, więc nie może dojść do niezgodności pomiędzy nimi.