Medeljinas, Kolumbija, yra tipiškas kalnuotas miestas.
Miestui toliau plečiantis į rytus, kalnų papėdės link, vienas po kito pradedami eksploatuoti nauji gyvenamieji rajonai, kaimynystės keliai ir dviračių takai. Tačiau keliams pradėjus kirsti šlaitus ir posūkius, iškyla pagrindinis iššūkis – apšvietimas.
Dienos metu kalnuotas reljefas lemia didelius saulės šviesos kiekio skirtumus skirtinguose kelio ruožuose. Naktį kai kurie to paties kelio žibintai gali išlikti ryškūs, o kiti per anksti pritemti. Gyventojams didžiausias pavojus yra ne visiška tamsa, o regėjimo negalią turinčios aklosios zonos, atsirandančios dėl nepastovaus ir pertraukiamo apšvietimo.
Siekdama išspręsti šią problemą, Medeljino miesto atnaujinimo ir infrastruktūros plėtros agentūra bendradarbiavo su vietos EPC rangovu ir atsinaujinančios energijos apšvietimo integratoriumi, kad maždaug 6–8 kilometrų ilgio kelio ruože įrengtų 130 „SRESKY Basalt SSL-912A“ saulės gatvių šviestuvų. Sistema apšviečia gyvenamųjų namų privažiavimo kelius, kalvų šlaitų kelius ir mišrios paskirties pėsčiųjų bei dviračių takus.
Projekto apžvalga
| Projekto elementas | Detalės |
|---|---|
| Projekto vieta | Rytų priekalnių miesto plėtros zona, Medeljinas |
| klientas | Medeljino miesto atnaujinimo ir infrastruktūros plėtros agentūra |
| EPC rangovas | Vietinis kelių rangovas + atsinaujinančios energijos apšvietimo integratorius |
| Naudotas produktas | SRESKY bazaltas SSL-912A |
| Įdiegtų skaičius | Maždaug 130 vienetų |
| Paraiškos scenarijai | Gyvenamųjų namų privažiavimo keliai / šlaitų pakelės / mišrios paskirties pėsčiųjų ir dviračių takai |
Projekto iššūkiai ir sprendimai
1 iššūkis: dėl kalvos šlaito šešėliavimo netolygus saulės įkrovimas sukelia naktinio apšvietimo spragas
Kelias vingiuoja stačiu reljefu su dideliais aukščio pokyčiais ir staigiais posūkiais. Žemesnėse atkarpose ryte tiesioginių saulės spindulių būna minimaliai, o pavėjiniai šlaitai daugiau nei pusę dienos lieka pavėsyje. Dėl to tame pačiame maršrute esančių šviestuvų įkrovimo efektyvumas labai skiriasi.
Tradicinėse saulės apšvietimo sistemose tai lemtų:
- Kai kurie šviestuvai palaiko įprastą ryškumą
- Kai kurie šviestuvai per anksti pritemsta
- Kraštutiniais atvejais atskiros lemputės išsijungia anksčiau laiko
Galiausiai tai sukuria pertraukiamo apšvietimo efektą. Kalnų keliuose su dažnais posūkiais ir nuokalnėmis toks nepastovumas gali tiesiogiai paveikti tiek vairuotojų, tiek pėsčiųjų regimąjį vertinimą.
1 sprendimas: reljefu pagrįstas energijos zonavimas + ALS dinaminis pritemdymas
„ SRESKY Basalt SSL-912A“ nesiremia vienoda konfigūracija. Vietoj to, jis optimizuoja našumą zonuodamas pagal reljefą:
- Statūs ir stipriai šešėliuoti ruožai: didesnės talpos akumuliatorius ir išvesties konfigūracija
- Vidutiniškai saulėtos vietos: standartinis veikimo režimas
- Stabilus apšvietimo skyriai: energiją taupantis prioritetinis režimas
Kartu su integruota ALS (adaptyviosios apšvietimo sistemos) išmaniąja pritemdymo sistema sistema dinamiškai reguliuoja naktinį šviesos srautą pagal realaus laiko akumuliatoriaus būseną. Tai subalansuoja energijos iškrovą skirtinguose šviestuvuose.
Tikslas yra ne maksimaliai padidinti ryškumą atskiruose taškuose, o užtikrinti nuoseklų sistemos lygio apšvietimo tęstinumą sudėtingame reljefe.
2 iššūkis: nuolydžiai ir kreivės padidina eismo riziką naktį
Šios projekto zonos kalnų keliai pasižymi:
- Dažnos kreivės
- Dideli gradiento variantai
- Mišrus pėsčiųjų ir dviračių eismas
- Sumažėjęs matomumas lyjant ir rūkant
Jei apšvietimo paskirstymas netinkamai suprojektuotas, ties įvažiavimais į posūkius ir perėjimais prie šlaitų gali lengvai atsirasti vizualinės aklosios dėmės – net kai bendras ryškumas atrodo pakankamas.
2 sprendimas: III tipo optinis paskirstymas + PIR suaktyvinamas adaptyvus apšvietimas
Sistemoje naudojamas III tipo kelių apšvietimo paskirstymo projektas kartu su išmaniąja valdymo logika:
- Palaiko mažai energijos naudojantį vienodą bazinį apšvietimą
- Kai PIR jutiklis (120° aptikimo diapazonas) aptinka pėsčiuosius arba transporto priemones, padidėja vietinis apšvietimas
- Kreivų zonų apšvietimas iš anksto pradedamas gerinti
Užuot tiesiog padidinęs ryškumą, šis metodas pagerina regimąjį kontrastą svarbiausiose vietose, pagerindamas suvokimą ir saugumą šlapiomis ir rūko sąlygomis mažo greičio mišraus eismo aplinkoje.
Projekto rezultatai
Kadangi projektas buvo įgyvendintas miesto plėtros etape, priėmimo kriterijai daugiausia buvo skirti eksploataciniam stabilumui. Remiantis EPC atsiliepimais vietoje ir ankstyvaisiais eksploatavimo duomenimis:
- Žymiai pagerėjo nuolatinis naktinio kelio apšvietimas
- Matomumas posūkiuose ir šlaituose buvo pastebimai pagerintas
- Įprastinės priežiūros dažnumas sumažėjo, palyginti su ankstesne apšvietimo sistema
- Apšvietimo nuoseklumas įvairiame reljefe pastebimai pagerėjo
Feedback
„Mūsų pagrindinis rūpestis yra vizualinis tęstinumas nuožulniuose keliuose, o ne atskirų taškų ryškumas. Didžiausias pavojus kalnų keliuose kyla dėl nepastovaus apšvietimo, o „Basalt“ sprendimas veiksmingai išsprendė šią problemą.“
— Medeljino miesto atnaujinimo ir infrastruktūros plėtros agentūros projekto techninis vadovas
DUK
1 klausimas: Kaip saulės energija varomi gatvių žibintai pagerina vairavimo saugumą posūkiuose?
A: Kelio geometrijai pritaikytas optinis šviesos paskirstymas nukreipia šviesą tiksliai ten, kur vairuotojams ir pėstiesiems jos labiausiai reikia. Vienodo apšvietimo palaikymas posūkiuose, sankryžose ir nuokalnėse padeda sumažinti akląsias zonas ir pagerinti matomumą.
2 klausimas: Kaip drėgmė, lietingi sezonai ir kalnų rūkas veikia saulės energija varomus gatvių apšvietimus?
A: Pagrindinis poveikis yra sumažėjęs matomumas kartu su aplinkos poveikio silpnėjimu.
Medeljino lietinguoju sezonu dažniausiai pasitaikančios problemos:
- Padidėjęs šviesos sklaidymas dėl šlapio rūko, sumažinantis regimąjį kontrastą
- Nestabilus kelio dangos atspindėjimas, turintis įtakos atpažinimo atstumui
- Ilgalaikis drėgmės poveikis didina nusidėvėjimo riziką
Todėl sistemos projektavimas turi teikti pirmenybę:
- Aukštas apsaugos lygis (pvz., IP65 arba aukštesnis)
- Korozijai atspari ir sandari konstrukcinė konstrukcija
- Stabilus bazinis apšvietimas esant prastam matomumui
Tokiomis sąlygomis apšvietimo dizainas turėtų būti orientuotas ne į „ryškesnį“ vaizdą, o į nuoseklesnį matomumą.
3 klausimas: Ar saulės energija varomi gatvių žibintai gali veikti iš dalies užtamsintuose kelio ruožuose?
A: Taip. Iš dalies pavėsyje esančioje aplinkoje sistemos turi prisitaikyti prie skirtingų saulės energijos įkrovimo sąlygų. Tokios funkcijos kaip prisitaikantis apšvietimo valdymas ir pakankama akumuliatoriaus rezervinė talpa padeda palaikyti stabilų veikimą naktį net ir netolygiai pavėsyje.
Išvada
Medeljino projektas parodo, kad sėkmingas saulės apšvietimas kalnuotoje vietovėje nėra vien tik ryškumo didinimas. Tikrasis iššūkis yra palaikyti pastovų apšvietimą sąlygomis, kurioms įtakos turi nuolydis, šešėliai ir oro sąlygų kintamumas.
Integruodamas adaptyvų energijos valdymą, keliams pritaikytą optinį dizainą ir sistemos lygio patikimumą, „ SRESKY Basalt SSL-912A“ užtikrina stabilesnę ir nuspėjamesnę nakties aplinką tiek vairuotojams, tiek pėstiesiems.
Savivaldybėms, rangovams ir miestų planuotojams, dirbantiems su kalvų šlaitų keliais, dviračių takais ar besiplečiančiais gyvenamaisiais rajonais, šis projektas suteikia praktinių pavyzdžių, kaip projektuoti saulės apšvietimo sistemas sudėtingomis reljefo sąlygomis.