open-solar-design

Solar RRFB Crosswalk Beacons

 -- Standards, Power Design, and Limits





Solar RRFB Crosswalk Beacons: Standards, Power Design, and Limits

Ang solar RRFB (Rapid Flashing Beacon) ay isang device na ginagamit upang mapahusay ang pagkilala ng mga pedestrian; ito ay binubuo ng dalawang parisukat na tag na nagbibigay ng berde at pula na liwanag na kumikilos nang mabilis kapag pinindutan ang buton. Ito ay isa sa mga ilang kagamitan para sa pagkontrol ng trapiko kung saan ang paggamit ng enerhiyang solar ay ang karaniwan, hindi ang exception. Karamihan sa mga lokasyon kung saan ginagamit ang RRFB ay mga lugar ng pagtatawid sa kalye na walang pag-access sa grid ng kuryente, kaya ang sistema ng pagkakaroon ng enerhiya ay bahagi ng mismong proyekto, hindi isang karagdagang elementong maaaring mapili. Ang artikulong ito ay nagbibigay-kaalaman kung saan pinapayagan ang paggamit ng RRFB, anong mga pamantayan ang kinakailangan, at kung paano dinisenyo ang sistema ng pagkakaroon ng enerhiya mula sa solar.

Kung saan pinapayagan ang paggamit ng RRFB – at kung saan hindi

Ang paggamit ng RRFB ay alinsunod sa FHWA Interim Approval IA-21 (inilabas noong Marso 2018), at ang mga probisyon nito ay nasa MUTCD 11th Edition (nakabisa simula Enero 2024). Ang device na ito ay nagpapalakas sa mga abisong nakapakabit sa post o sa itaas ng kalye (tulad ng W11-2, S1-1, o W11-15) para sa mga lugar ng pagtatawid, at sinasamahan ng plaka na nagtataglay ng tanda ng pahiwatig na W16-7P. May tatlong mahalagang aspekto na kailangan isaalang-alang kapag nagtatakda ng mga kinakailangan para sa paggamit ng RRFB:

Hindi ginagamit sa mga lugar na may kontroladong sistema ng pagtatawid. Ang RRFB (Rapid Response Beacon) ay hindi pinapayagan sa mga lugar kung saan ang tanda ng “STOP”, tanda ng “YIELD”, ilaw ng trapiko, o ang pedestrian hybrid beacon (PHB) ay nagkontrol na ng pagtatawid. Ang exception ay ang mga roundabout, kung saan maaari itong magdagdag sa mga umiiral nang sistema ng kontrol. Ang pinakamainam na paggamit ng PHB ay sa mga lugar na may maraming lane at kung saan ang speed limit ay 40 mph o mas mababa. Ayon sa pagtasa ng FHWA (Federal Highway Administration), ang porsyento ng mga driver na nagbibigay-daan sa mga marked crosswalk ay maaaring maging hanggang 98% o hanggang 19%; ang mga salik gaya ng ipinapakitang speed limit, bilang ng lane, at distansya ng pagtatawid ay malaki ang epekto sa resulta. Para sa mga lugar na may mataas na speed limit o walang ilaw ng trapiko, ang FHWA field guide ay nagrekomenda ang paggamit ng PHB. Ang paglalagay ng PHB ay base sa mga kinakailangan, hindi sa estetika. Ang mga beacon ay ikinakabit sa parehong dulo ng crosswalk; kung may refuge island, isa pang beacon ay ikinakabit sa median, sa kanan ng crosswalk.

Ang budget sa enerhiya: bakit ang solaryo ang pinili dito?

(The energy budget: why solar is chosen.)

Ang pattern ng pagkakasindi ay ang nagpapakita ng buong proseso ng paggamit ng sistema. Ang RRFB (Reverse-Flow Battery) ay nananatiling madilim hanggang ito ay aktibado, at pagkatapos ay nagsisindi sa panahon ng paglalakbay ng mga tao sa lugar na kinakailangan ang ilaw – tumatagal ng ilang segundo kada aktibasyon, at sa karamihan ng mga lugar ay may ilang lamang aktibasyon kada oras. Ang average na paggamit ng kuryente ay nasa mababang lebel (low watts), kahit na ang pinakamataas na paggamit ay mas mataas; ito ang dahilan kung bakit ang maliit na solar unit ay maaaring gumana nang tuloy-tuloy sa buong taon. Kami ay patuloy na nagtakda ng kapasidad ng sistema base sa pinakamatindi pang sitwasyon (ang “worst week”), hindi sa average na araw.

ParameterTypical SpecificationsReason for the Specifications
Solar Panel80–120 W monocrystalline, with a tilt angle optimized for winter conditionsLarger than the average size to ensure that the solar panels can fully charge the battery even during the short winter days
ControllerMPPT (Maximum Power Point Tracking)The voltage of the solar panels is much higher than that of the battery; using a PWM (Pulse Width Modulation) controller would result in energy loss. Our guide on MPPT vs PWM controllers vs PWM controllers explains this in detail
BatteryLiFePO4 typeProvides a runtime of 7–10 days, even in cloudy weather, while still maintaining safety standards
EnclosureIP67 ratingProvides protection against dust and water, suitable for outdoor use in all weather conditions (from -40°C to +80°C)
Wind ResistanceDesigned to withstand wind speeds of up to 160 km/h, verified for each specific locationSince the beacon is installed on a pole, it needs to be able to withstand strong winds. Use our wind load calculator wind load calculator to determine the appropriate design parameters based on local wind conditions

May dalawang pahayag sa pahinang ito na kinakailangan nating tanggihan bago ito maging basehan para sa pagpapagawa ng order para sa pagbili. Ang sabi na ang bilis ng hangin ay 160 km/h ay isang target sa disenyo, hindi isang sertipiko – ito ay kailangang mapagmasdan kung tumutugma sa aktwal na istruktura (pole, foundation) at lokal na mga regulasyon bago sumang-ayon ang sinumang may karapatan. At ang sinasabing 2–4 oras lamang ang oras ng pagkakabit ay totoo lamang kung ipinapakabit sa mga umiiral nang pole na may naibangkat nang solar unit; sa mga bagong lugar, kailangan pang magkaroon ng oras para sa pagpapatatag ng foundation at pagkontrol sa trapiko, at dapat ito ay malinaw na nakasulat sa schedule.

Saan nagsisilbi ang mga solar RRFBs (Solar Renewable Energy Facilities)

Ang mga pansamantalang at nagbabagong kalagayan ay ang pinakamainam na lugar para gamitin ang mga solar RRFBs: mga lugar ng konstruksyon na nagbabago tuwing ilang linggo, mga koridor para sa pagbibigay ng tulong sa panahon ng kalamidad, mga bagong lugar na wala pang imprastraktura para sa kuryente, at mga malalayong lugar kung saan ang paggawa ng mga trench patungo sa pinakamalapit na pinagmumulan ng kuryente ay mas mahal kaysa sa halaga ng device mismo. Ang paglipat ng device ay isang mekanikal na proseso, hindi isang elektrikal na proseso. Bawat paglipat ay nangangailangan muli ng pagpapatunay sa mga kinakailangan ng IA-21 (Inspection Requirements for Installation), kaya dapat ituring ang paglipat bilang isang proseso ng “re-commissioning” (muling pagpapatatakbo ng device), hindi lang isang simple pagpapakabit muli.

Ano ang hindi nasasaklaw ng pahinang ito

Ang pahinang ito ay tumutukoy sa mga sistema ng RRFB (Radio Frequency Identification and Beacon) na pinapakain ng enerhiyang solar, para sa mga tulay na may mga tanda ng paglalakad na hindi kinokontrol, ayon sa mga pamantayan ng Estados Unidos (FHWA IA-21 at MUTCD 11th Edition). Hindi ito sumasaklaw sa mga hybrid beacon para sa mga lugar na pinaglalakaran ng mga tao, mga ilaw na nagbibigay ng hudyat sa mga lugar ng paaralan, o mga tulay na may mga signal para sa paglalakad – mga ibang uri ng kagamitan na may iba’t-ibang pangangailangan sa enerhiya. Para sa mga proyekto sa labas ng Estados Unidos, magbigay lamang ng impormasyon tungkol sa lokal na mga pamantayan; kami ay gagawa ng pagkakasundo sa mga pamantayan na nauugnay sa inyong bansa. Kung kailangan mong matukoy ang sukat ng sistema ng enerhiya para sa isang partikular na tulay, maaari mong gamitin ang aming kalkulator para sa pagtukoy ng sukat ng kontroler. Ang kalkulator na ito ay tumatanggap ng impormasyon tungkol sa load at mga target na may kinalaman sa awtonomiya ng sistema, at pagkatapos ay nagbibigay ng rekomendasyon tungkol sa sukat ng mga panel na nagbibigay ng enerhiya (array) at baterya.