Жарықтың таралуы: асимметриялық және симметриялық оптика

Жарықтың дұрыс таралуын таңдау кез келген муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары жобасы немесе бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары мен барлығы бір жерде күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарын бағалайтын әзірлеуші ​​үшін маңызды шешім болып табылады. Бұл мақалада асимметриялық және симметриялық оптиканың нақты әлемдегі қолданбаларда қалай жұмыс істейтіні, қандай көрсеткіштердің маңызды екендігі (біркелкілік, жарқырау, энергияны пайдалану, полюстер аралығы) және оптиканы учаске геометриясы мен күн жүйесінің шектеулеріне қалай сәйкестендіру керектігі туралы қысқаша баяндалады. Техникалық сипаттамалар мен сатып алу шешімдерін қолдау үшін практикалық жобалау кестелері, салыстырмалы кесте, жарықтандыру стандарттарына сілтемелер және ең жақсы тәжірибе бойынша орнату/техникалық қызмет көрсету бойынша нұсқаулықтар берілген.

Оптикалық жарамдылықты анықтайтын негізгі өнімділік көрсеткіштері

Люменнің таралуы, жарықтануы және біркелкілігі

Люмен шығысы бастапқы нүкте болып табылады, бірақ жарықтың жол бойымен қалай таралатыны көрнекі жайлылық пен қауіпсіздікті анықтайды. Маңызды көрсеткіштерге сақталған жарықтандыру (люкс), орташадан минималдыға дейінгі біркелкілік қатынасы (Uo/Umin) және бойлық/көлденең біркелкілік жатады. НұсқаулықCIEжәнеЖарықтандыру инженерлік қоғамы (IES)Біркелкіліктің жеткіліксіздігі жаяу жүргіншілер мен жүргізушілердің қаупін тіпті орташа люкс мәндерінің жоғары болған кезде де арттыратынын көрсетеді. Қалалық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарының сипаттамалары үшін жол класына сәйкес келетін Uo/Umin коэффициенттеріне назар аударыңыз: жергілікті жолдар әдетте 0,4–0,6, коллекторлық/артериялық жолдар жылдамдық пен жаяу жүргіншілердің белсенділігіне байланысты жоғарырақ (дереккөз:IES нұсқаулығы).

Жарқырау (UGR) және көрнекі жайлылық

Қалалық және тұрғын үй жағдайларында жарықты бақылау өте маңызды. Асимметриялық оптика жарық көзін қарсылас жолаушылардан қорғап, ыңғайсыздық тудыратын жарықты азайту үшін қажет жерге жарық түсіру үшін жиі қолданылады. Салалық стандарттар мен өлшеу әдістері, қорытындылай келе,жарқырау туралы әдебиетжәне IES құжаттары жобаны қабылдау үшін Бірыңғай Жарқырау Рейтингінің (UGR) мақсатты мәндерін немесе баламалы көрсеткіштерді басшылыққа алуы керек.

Энергия тиімділігі, күн энергиясының өнімділігі және өмір сүру ұзақтығы

Оптикалық таралу қажетті жарық ағынына, демек, бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары мен барлығы бір жерде күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары үшін батарея сыйымдылығына және фотоэлектрлік шамдардың өлшеміне әсер етеді. Жолдағы пайдалы ағынды барынша арттыратын таралу қажетті жарықдиодты ватты азайтады және орнату мерзімі ішінде батареяның өткізу қабілетін үнемдейді. Желіден тыс жүйенің өлшемін анықтаған кезде, люмен амортизациясын (L70) және контроллер шығындарын қоса алғанда, күнделікті энергия қажеттілігін есептеңіз; жаңартылатын энергия көздері стандарттары мен кейс-стадилерден фотоэлектрлік шамдар мен батарея өлшемдерін анықтаудың ең жақсы тәжірибелеріне сүйеніңіз (CIE және салалық ақ қағаздарды қараңыз).

Асимметриялық және симметриялық оптика: принциптері, артықшылықтары және шектеулері

Симметриялық оптика дегеніміз не?

Симметриялық оптика жарықты шам осі бойымен біркелкі таратады — мысалдарға I типті (тар), II/III типті (орташа) және дөңгелек таралулар жатады. Симметриялық оптика орталықтан орнатылатын орындар үшін жақсы жұмыс істейді (мысалы, айналма жолдар, кішкентай шаршылар, тұйық көшелер) және бағанға орнатылған шам салыстырмалы түрде біркелкі таралуды орталықтандыратын барлығы бір жерде күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарында кең таралған. Артықшылықтарына қарапайымдылық, болжамды сәуле пішіні және көбінесе өндіріс құнының төмендігі жатады. Шектеулер: сызықты жол орналасуындағы тротуарларға немесе көршілес мүліктерге жарықтың жоғалуы, егер дұрыс орналастырылмаса, бірнеше шамдардан жарқырау қаупінің жоғарылауы.

Асимметриялық оптика дегеніміз не?

Асимметриялық оптика (сәуле пішініне байланысты жол немесе II-V типті асимметриялық таралу деп те аталады) жол геометриясына сәйкес келетін тікбұрышты із жасау үшін жарықты әдейі алға және бүйірге бағыттайды. Бұл оптика жолдар, бір жақты орнатулар және тіректердің орналасуы жолдан ығысқан жерлерде - қалалық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарының схемаларында және бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарының жүйелерінде жиі кездеседі, мұнда фотоэлектрлік батарея/батарея блогы шамның артына тірек ретінде орнатылуы мүмкін. Артықшылықтарына бойлық біркелкіліктің жақсаруы, төгілген жарықтың азаюы және мақсатты жол люкс деңгейіне жету үшін аз жалпы люмен шығысы қажет болғандықтан, энергияны үнемдеу кіреді.

Асимметриялық және симметриялық оптиканы қашан анықтау керек

Шешім қабылдаудың негізгі факторларына жолдың ені, тіректердің орналасуы (орталық және жол жиегі), орнату биіктігі, қажетті сән-салтанат/біркелкілік және көршілік шектеулері (жарықтың өтуіне сезімталдық) жатады. Практикалық ережелер:

• Бүйірлік бағандары бар сызықтық жолдар үшін асимметриялық оптиканы пайдаланыңыз, мұнда шам жолақтар арқылы жарық түсіріп, бағанның артындағы жарық шығынын азайтуы керек.
• Орталық немесе аралға орнатылған қолданбалар, жаяу жүргіншілер алаңдары және шағын тұйық көшелер үшін симметриялы оптиканы пайдаланыңыз.
• Бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарын орнату үшін асимметриялық оптика энергияны пайдалануды оңтайландырады, себебі олар жол бөлігіне бағытталған және люмен шығынын азайтады; барлығы бір жерде күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарында, құрылғы көп мақсатты пайдалануға арналған кезде (жол + шағын жол) симметриялық оптиканы біріктіру оңайырақ болуы мүмкін.

Муниципалдық және күн сәулесімен жарықтандырылған көше шамдары жобаларына арналған жобалау мәселелері және практикалық нұсқаулар

Орнату биіктігі, арақашықтығы және нысанаға алу

Дұрыс орнату биіктігі мен арақашықтығы өте маңызды. Асимметриялық оптика әдетте бірдей біркелкілік үшін симметриялық оптикаға қарағанда үлкенірек арақашықтықты қамтамасыз етеді, себебі олар жарықты жол бойымен фокустайды. Келесі жеңілдетілген нұсқаулық IES/CIE ұсыныстарына және жалпы муниципалдық тәжірибеге негізделген:

• Жергілікті көшелер (20–30 м аралық): орнату биіктігі 4–8 м; бүйірлік кескіші бар асимметриялық оптика тротуар жарықтандыруын төгілмей жақсартады.
• Коллекторлық/артериялық жолдар (30–60 м аралық): орнату биіктігі 8–12 м; асимметриялық оптика бойлық біркелкілікті жақсартады және полюстер санын азайтады.
• Айналма жолдар/орталық жолдар: симметриялы оптика және орталықтан орнату жүргізушілер үшін біркелкі жарықтандыруды және қауіпсіз көрнекі белгілерді қамтамасыз етеді.

Күн жүйесінің өлшемдері және оптикалық таңдаулары

Бөлінген күн сәулесінен жұмыс істейтін көше шамдарын немесе барлығы бір жерде жұмыс істейтін күн сәулесінен жұмыс істейтін көше шамдарын таңдаған кезде, оптикалық таңдауды энергия бюджетіне ертерек енгізіңіз. Жұмыс процесінің мысалы:

1. Жол класы бойынша мақсатты сақталатын жарықтандыруды және біркелкілікті анықтаңыз.
2. Оптиканы (асимметриялық немесе симметриялы) таңдаңыз және бетіне жеткізілетін қажетті жалпы люмендерді есептеңіз (оптикалық тиімділік пен люменді сақтауды ескере отырып, L70).
3. Қажетті жарықдиодты қуатты және күнделікті энергия тұтынуын есептеңіз (күңгірттеу кестелері мен ақылды басқару элементтерін ескеріңіз).
4. Жергілікті оқшаулау деректеріне қатысты қауіпсіздік шегі бар фотоэлектрлік массивтің өлшемі және батарея сыйымдылығы (NASA MERRA сияқты метеорологиялық деректер көздерін немесе жергілікті ауа райы дерекқорларын пайдаланыңыз).

Асимметриялық оптикалық шешімдер жұмыс аймағына пайдалануға жарамды жарықты бағыттайтындықтан, олар көбінесе бірдей жол өнімділігі үшін симметриялық оптикамен салыстырғанда энергияға деген сұранысты 10-25%-ға төмендетеді — бұл көрсеткіштер муниципалитеттің пилоттық жобаларында және академиялық талдауларда расталады (IES/CIE басылымдарында сілтеме жасалған жарықтандыруды зерттеу топтары мен муниципалдық пилоттық жүйелердің салыстырмалы зерттеулерін қараңыз).

Салыстыру кестесі: Күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарына арналған асимметриялық және симметриялық оптика

Деректер көздері мен сілтемелер: IES/CIE нұсқаулық құжаттары және муниципалдық пилоттық есептер. Көше жарықтандыруын жобалау принциптері туралы ақпарат алу үшін мынаны қараңыз:Көше шамы (Уикипедия)және CIE/IES ресурстары (CIE,IES).

Ең үздік тәжірибелерді, өмірлік циклді және Queneng Lighting мүмкіндіктерін енгізу

Орнату, бағыттау және іске қосу бойынша кеңестер

Осы салада жобалау өнімділігіне қол жеткізу үшін:

• Соңғы қатайту алдында шамның бағытын орнында тексеріңіз — асимметриялық оптика сәулені жол бөлігімен туралау үшін дұрыс айналуды қажет етеді.
• Люксметрді пайдаланып тапсырманы орындаңыз және 50–100 м сегменттегі орташа/минималды біркелкілікті тексеріңіз. Нәтижелерді жазып алыңыз және қажет болған жағдайда түзетіңіз.
• Орташа тәуліктік энергия тұтынуын азайту үшін бейімделгіш басқару элементтерін (күңгірттеу, қозғалыс сенсорлары) пайдаланыңыз; бұл батарея сыйымдылығы шектеулі желіден тыс барлығы бір жерде күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары үшін әсіресе құнды.

Техникалық қызмет көрсету және ұзақ мерзімді өнімділік

Бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарына және барлығы бірде орнатылған шамдарға техникалық қызмет көрсету, ең алдымен, фотоэлектрлік панельдер мен батареяларға қол жеткізуде ерекшеленеді. Бөлінген жүйелер көбінесе фотоэлектрлік панельдерді жоғары немесе бөлек орнатады, бұл панельдерге техникалық қызмет көрсетуді жеңілдетеді, ал барлығы бірде орнатылған шамдар сымдарды жеңілдетеді, бірақ биіктікте қызмет көрсету қиынырақ болуы мүмкін. Негізгі мәселелер:

• Шаңды/жағалаулық ортада оптикалық тазалауды жоспарлаңыз және линзаның тұтастығын жыл сайын тексеріңіз; оптикадағы кір жеткізілетін люкс және үлкен энергия қажеттіліктерін азайтады.
• Люменнің тозуын (L70) бақылаңыз және жарықдиодты модульді ауыстыру терезелерін жоспарлаңыз. Жақсы жасалған өнімдер 50 000+ сағат ішінде L70 мәндерін болжайтын фотометриялық есептерді ұсынуы керек.
• Күн энергиясының компоненттері үшін қоршаған ортаға байланысты өндіруші ұсынған батарея сынақтарын және фотоэлектрлік модульдерді кемінде 2-3 жыл сайын тексеруден өткізіңіз.

Queneng Lighting: сараптама, сертификаттар және өнім көлемі

Queng Lighting (2013 жылы құрылған) күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарына, күн прожекторларына, күн бақша шамдарына, күн көгал шамдарына, күн бағаналы шамдарға, күн фотоэлектрлік панельдеріне, портативті сыртқы қуат көздері мен батареяларына, жарықтандыру жобаларын жобалауға және LED мобильді жарықтандыру индустриясын өндіру мен дамытуға бағытталған. Жылдар бойы дамығаннан кейін, Queng Lighting көптеген тізімделген компаниялар мен инженерлік жобалардың белгіленген жеткізушісіне айналды және тұтынушыларға қауіпсіз және сенімді кәсіби басшылық пен шешімдер ұсына отырып, күн энергиясымен жұмыс істейтін инженерлік шешімдер бойынша ой-пікір орталығы ретінде әрекет етеді.

Queng Lighting компаниясының ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыс тобы, озық жабдықтары, қатаң сапаны бақылау жүйелері және жетілген басқару жүйесі өнімнің сенімділігін қолдайды. Компания ISO 9001 сертификатын алды (ISO 9001) және халықаралық TÜV аудиттерінен өтті. Queneng CE, UL, BIS, CB, SGS және MSDS сияқты халықаралық сертификаттарды ұсынады. Олардың өнім түрлеріне күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары, күн сәулесімен жұмыс істейтін жарық шамдары, күн көгал шамдары, күн бағана шамдары, күн фотоэлектрлік панельдері, бөлінген күн сәулесімен жұмыс істейтін көше шамдары және барлығы бір жерде күн сәулесімен жұмыс істейтін көше шамдары кіреді. Бұл мүмкіндіктер Queneng компаниясын оптикалық таңдау (асимметриялық және симметриялық), фотоэлектрлік/батарея өлшемдерін таңдау және муниципалдық және жеке жобалар үшін ұзақ мерзімді өнімділікті оңтайландыру бойынша кеңес беруге тамаша мүмкіндік береді.

Queenge қалай ерекшеленеді

Queng кешенді инженерлік қолдауды баса көрсетеді: фотометриялық дизайн, учаскеге тән қажеттіліктерге арналған арнайы оптикалық теңестіру және бөлінген және барлығы бір жерде күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарының муниципалдық қызмет көрсету деңгейіне сәйкес келуін қамтамасыз ету үшін энергия модельдеуі. Тәуелсіз сертификаттау (TÜV/CE/UL) және бақыланатын өндірістік сапаны қамтамасыз ету ірі көлемді муниципалдық келісімшарттар мен инженерлік жобалар үшін сатып алу сенімділігін қамтамасыз етеді.

Жиі қойылатын сұрақтар (Жиі қойылатын сұрақтар)

1. Әдеттегі екі жолақты қалалық жол үшін қандай оптикалық түрі ең көп энергия үнемдейді?

Асимметриялық оптика әдетте екі жолақты сызықты жолдар үшін ең көп энергияны үнемдейді, себебі олар жолға көбірек пайдалануға болатын люмендерді бағыттайды және төгілген жарықты азайтады. Дәліз сценарийлерінде симметриялық оптикамен салыстырғанда энергия үнемдеу әдетте аралыққа және қалаған біркелкілікке байланысты 10-25% құрайды (IES/CIE нұсқаулығы мен муниципалдық пилоттық зерттеулерді қараңыз).

2. Барлығы бір жерде күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамы асимметриялық оптиканы пайдалана ала ма?

Иә. Көптеген барлығы бір жерде күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары асимметриялық линза опцияларын немесе жарықты тиісті түрде бағыттау үшін айналдыруға және бекітуге болатын модульдік оптиканы қамтиды. Дегенмен, барлығы бір жерде құрылғылар фотоэлектрлік батарея мен батареяны бір корпусқа біріктіретіндіктен, фотоэлектрлік батареяның еңкейуіне немесе батареяның салқындауына кедергі келтірмеу үшін мұқият механикалық және жылулық дизайн қажет.

3. Бар тірек қатарларын жаңарту үшін қай оптиканы енгізу оңайырақ?

Егер бағандар жол жиегінде және ығысқан болса, асимметриялық оптика әдетте қарапайым жаңарту болып табылады, себебі олар бағандарды жылжытпай жол жамылғысын жақсартады. Егер бағандар орталық аралға орнатылған болса, симметриялық оптика қарапайым болуы мүмкін. Сатып алудан бұрын әрқашан фотометриялық модельдеуді орындаңыз.

4. Бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше жарықтандыру жүйелері үшін оптикалық таңдау фотоэлектрлік және батарея өлшемдеріне қалай әсер етеді?

Оптика жұмыс аймағына нақты жететін люмендердің үлесін өзгертетіндіктен, олар люкс мақсатына жету үшін қажетті жарықдиодты қуатқа тікелей әсер етеді. Тиімдірек үлестіру (дәліздер үшін асимметриялық) қажетті жарықдиодты қуатты азайтады және сондықтан күнделікті энергия тұтынуды азайтады, бұл сол автономды мақсат үшін кішірек фотоэлектрлік массивтерді немесе батареяларды пайдалануға мүмкіндік береді.

5. Өндірушілерден сұрауым керек стандарттар немесе сілтемелер бар ма?

Иә. Сертификатталған фотометриялық файлдарды (IES/LM-63), люменді күтіп ұстауды (TM-21 проекциялары және LM-80 деректері), фотоэлектрлік және батареяларға арналған кепілдік шарттарын және тиісті үшінші тарап сертификаттарын (ISO 9001, CE, UL, TÜV) сұраңыз. Жарықтандыру көрсеткіштері бойынша нұсқаулық алу үшін CIE және IES құжаттарын қараңыз (CIE,IES).

Байланыс және келесі қадамдар

Егер сіз муниципалдық күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарының жобаларын нақтылап жатсаңыз немесе бөлінген күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары мен барлығы бір жердегі күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарын бағалап жатсаңыз, оптикалық таңдауды ерте кезеңдегі энергия мен фотометриялық модельдеуге біріктіру меншіктің жалпы құнын азайтады және қауіпсіздік нәтижелерін жақсартады. Кеңес алу, фотометриялық орналасуларды жекешелендіру немесе өнім туралы ақпарат алу үшін жоба деңгейіндегі нұсқаулық пен өнім каталогтары үшін Queng Lighting компаниясына хабарласыңыз. Қосымша ақпарат алу және баға сұрау үшін Queng Lighting компаниясына кіріңіз:Queneng Lighting - күн энергиясымен жұмыс істейтін жарықтандыру шешімдері.