Simulasyon ng Ilaw para sa mga Street Light na Pinatatakbo ng Solar: Ano ang Nagdidesisyon Dito?

Ano ang Tunay na Simulahin ng Modelo

Ang simulasyon ng ilaw ay kumukuha ng photometric file ng ilaw (ang IES file na inilalabas ng bawat matatag na tagagawa), inilalagay ito sa totoong taas at pagkakalayo ng pagkakabit, at kinakalkula ang ilaw sa ibabaw ng lupa. Ang mga resultang nakukuha natin ay ang average na lux, ang ratio ng average ilaw sa pinakamababang ilaw, at kung saan nasa mga lugar ang labis na ilaw (hot spots) at ang mga lugar na kulang sa ilaw (dark bands). Iyan lang ang tunay na ginagawa ng simulasyon; ang tool ay hindi nagdidesisyon ng kahit ano sa ganang sarili nito; lahat ng desisyon ay base sa mga pagkalkulang matematikal.

mga Target na Kaliwanagan ayon sa Uri ng Pook

Bawat uri ng lugar ay mayroong sarili nitong target para sa ilaw, at ang sistema ng pag-simulasyon ay tumutukoy kung ang disenyo ay tumutugma sa tamang target o hindi:

Ang mga saklaw na ito ay nagbibigay ng ideya tungkol sa karaniwang mga pamantayan sa industriya. Ang batas na nagpapakontrol sa proyektong ito – ang EN 13201, ang mga pamilya ng mga pamantayan ng IES RP-8 at RP-20, o ang lokal na mga pamantayan – ang siyang nagtatakda ng mga hinihingi. Bago ang anumang bagay ay ipinadala, tinatasa natin ang disenyo ayon sa mga pamantayan na ito. Para sa mga parkeing lot, tinatasa rin natin ang kahalagahan ng ilaw sa patayong direksyon (vertical illuminance) sa taas ng mukha ng tao; karaniwang benchmark para sa mga kamera ng seguridad ay 2–4 lux sa haba ng 1.5 meter, at ito ang numero na nagiging mahalaga kapag ang mga bidyo ay tinatasa sa madaling oras ng gabi (2 am).

Isang halimbawa mula sa aming departamento ng pagbibigay ng mga pagtukoy (quoting department): Ang isang lote na may sukat na 1,800 m², na nasa lugar na may ilaw na 5-lux, ay nangangailangan ng halos 9,000 lumens ng liwanag na papunta sa lupa. Dahil ang karaniwang faktor ng paggamit (utilization factor) ay halos 0.6, ang kinakailangang output ng liwanag ay mga 15,000 lumens, na madaling matutugunan ng dalawang post na may haba ng 8 m at mga ilaw na may kapangyarihan na 100 W bawat isa. Ang bumibili ay naglaan ng budget para sa anim na post; ngunit ang tagapaglaan ng serbisyo ay nagkasya sa paggamit ng apat na post lamang, na nakatulong sa pagbawas sa halaga ng kuryente.

Lutuing kulay (Color Temperature): Ano ang nagbabago bukod sa damdamin (mood)?

Ang karaniwang paghihiwalay sa mga lutuing kulay ng liwanag ay: 4000–5000 K para sa mataong mga kalye, at 2700–3500 K para sa mga parke at lugar ng rekreasyon – at ito ay wastong pagpapasiya. Mayroong dalawang pangunahing dahilan sa pagpili ng mga lutuing kulay na ito:

• Ang malambot na liwanag ay mas mahal sa pagkakagawa (mas maraming watts ang kinakailangan). Ang kahusayan ng mga LED na ilaw ay nagbababa habang bumababa ang lutuing kulay; halimbawa, ang kahusayan ng ilaw ay nagbababa nang 10–20% kapag lumalabas ang lutuing kulay mula 5000 K tungo sa 3000 K. Sa mga sistema na gumagamit ng solar energy, ang pagbaba sa kahusayan ng ilaw ay direktang nakaaapekto sa laki ng mga panel at baterya na kinakailangan.
• Ang mga kamera ay nangangailangan ng tamang lutuing kulay ng liwanag. Kapag ang lutuing kulay ay mas mababa sa 3000 K, ang paglalarawan ng mga kulay sa mga bidyo ng seguridad ay nagiging hindi sapat, na maaaring makahadlang sa pagkilala ng mga tao. Kaya, sa mga lugar na ang seguridad ang pangunahing layunin ng ilaw, hindi namin ginagamit ang mga ilaw na may malambot na lutuing kulay.

Ang ating mga pamantayan: 4000 K para sa mga kalye at lugar ng pagpaparke, 3000 K para sa mga parke kung saan ang mga isyu tungkol sa kalagayan ng kalangitan (dark sky) ay pangunahing pinag-iisipan. Piliin muna ang temperatura ng kulay bago magsimulang gumawa ng simulation, hindi matapos – dahil ito ay nagbabago sa resulta ng paggamit ng enerhiya.

Pagtutuon ng liwanag, pagkakayag (tilt), at pagpapalagay ng mga poste

Ang taas ng pagkakabit ng mga poste ay nagdetermina sa pagpapalagay ng mga ito. Sa mga kalye, ang pangkaraniwang panuntunan ay ang pagpapalagay ng mga poste sa distansyang tatlo hanggang apat na beses ang taas ng pagkakabit ng mga ito; ang simulation ay nagbibigay ng pagkumpirma sa panuntunang ito bago ang mga poste ay iniuutos para sa pagkakabit. Ang pagkakayag (tilt) ng mga poste ay hindi gaanong mahalaga kaysa sa iniisip ng marami: ang pagkakayag na 15° ay ang pamantayan para sa ilaw sa mga kalye, at ang model ay nagpapakita kung saan ang liwanag ay maaaring tumama sa mga bintana o sa paningin ng mga nagmamaneho. Sa mga lugar ng pagpaparke, ang simulation ay nagtutuon ng mga poste ayon sa pagkakasunod-sunod ng mga lane, upang ang liwanag ay tumama sa pagitan ng mga nakaparkehang sasakyan at hindi sa mga ito.

Mula sa “lux” hanggang sa “watts”: Ang aspekto ng enerhiya

Bawat target para sa kaginhawaan (lux) na nakatala sa pahinang ito ay nagiging isang numero na kinakatawan ng enerhiyang kinakailangan. Ang isang ilaw na may kapangyarihan ng 100 W, kapag ginagamit nang 10 oras sa gabi, ay gumagamit ng humigit-kumulang 1 kWh ng enerhiya kada ilaw kada gabi. Palawakin iyan ayon sa bilang ng mga ilaw na nagamit, tandaan ang antas ng pagkakapagbaba ng kapasidad ng baterya (depth of discharge), at ang dami ng araw na kinakailangan upang mabuhay ang sistema nang walang pagkakaroon ng kuryente mula sa baterya (autonomy days), at doon ka makakakuha ng kaalaman tungkol sa bateryang kinakailangan. Ang pinakamalaking pagkakaroon ng enerhiya mula sa araw sa pinakamatindi nitong buwan ang magbibigay-daan sa pagpili ng laki ng mga panel na gagamit. Pinag-uugnay natin ang modelong pang-ilaw sa balanse ng enerhiyang ito bago magbigay ng presyo, dahil ang dalawang aspekto na ito ay hindi maaaring itakda nang magkakahiwalay. Ang aming tool para sa disenyo ng ilaw at tool para sa pag-simula ng enerhiya gamit ang IES standards ay gumagamit ng parehong pamamaraan ng pagkalkula, at ang calculator para sa pagtakda ng laki ng kontroler ay nagtatapos sa pagkalkula tungkol sa mga aspekto ng kuryente.

Panahon, dumi, at ang pagbaba ng kapasidad ng mga sistema (derate) – mga bagay na hindi kinakalkula ng karamihan

Nakakabilang ba ang panahon sa mga salik na isinasama sa pagdidisenyo ng mga ilaw? Ang pag-ulan ay halos walang epekto sa kondisyon ng kalye; ang kaunting liwanag na nagkakalat sa lupa ay hindi gaanong nakakaimpluwensiya sa kabuuang ilaw na nagmumula sa mga ilaw. Ang dumi, sa kabilang dako, ay nagiging malaking salik sa pagbaba ng kahusayan ng mga ilaw. Kaya, kami ay nagtakda ng faktor ng pagbaba ng liwanag na halos 0.7–0.8 sa bawat disenyo, na kinikilala ang pagkakaroon ng dumi sa lente at ang pagbaba ng kahusayan ng ilaw sa panahon ng paggamit nito. Isang disenyo na gagana lamang kapag ang ilaw ay malinis sa unang araw ng paggamit ay hindi itinuturing na matatag na disenyo. Ang parehong prinsip ay nagagamit rin sa aspekto ng enerhiya: ang pagkakaroon ng dumi sa mga panel ng solar na ilaw at ang epekto ng malalamig na panahon ay kinikilala bago matukoy ang angkop na laki ng baterya, hindi sa huling bahagi ng paggamit ng ilaw.

Ano ang hindi nasasaklaw ng pahinang ito:

Ang disenyo ng ilaw para sa mga lugar ng paligsahan (sports lighting), ilaw sa loob ng mga gusali (indoor lighting), at ilaw na nakakonekta sa grid (grid-tied lighting) ay sumusunod sa ibang mga pamantayan at gumagamit ng ibang mga tool. Ang pahinang ito ay nakatuon sa disenyo ng mga ilaw na pinatatakbo ng enerhiyang solar para sa mga kalye at mga lugar ng pagpaparada (DC solar street and parking lighting), na siyang karaniwan naming ginagawa araw-araw. Para sa isang partikular na lugar, magpadala sa amin ng detalyadong layout at mga kinakailangan para sa ilaw; o maaari kang magsimula sa produkto na all-in-one solar street light, kung saan ang ilaw, mga panel ng solar, at baterya ay naiangkop na sa isa’t-isa, kaya ang mga posibleng hindi pagkakasabay sa mga komponente ay hindi mangyayari.