Проектирование автономного уличного освещения

Свет без проводов: светотехнический расчёт уличного освещения на солнечных панелях с точным определением ширины и длины зоны

Солнечный фонарь — это не просто светильник с панелью на столбе. Чтобы система работала стабильно всю ночь даже в декабре, специалисты «Эко-Свет» в первую очередь проводят светотехнический расчёт. Его цель — определить, какой ширины и длины участок сможет равномерно освещать одна опора, и сколько таких опор потребуется на ваш объект.

Ширина освещения: от дорожки до парковки

Сначала мы выясняем, что именно нужно осветить. Для узкой пешеходной дорожки шириной два-три метра будет достаточно одного ряда фонарей с неширокой диаграммой направленности. Если же речь идёт о парковке шириной шесть-восемь метров, потребуется либо более мощный светильник с широким углом рассеивания, либо шахматное расположение опор. Проезжая часть внутри двора шириной до шести метров успешно освещается одним рядом фонарей при высоте опоры восемь метров.

Длина освещения: расстояние между опорами

На основе заданной ширины и высоты опоры мы рассчитываем максимальный шаг между столбами. При стандартной высоте опоры шесть метров расстояние между соседними фонарями не должно превышать пятнадцати-двадцати метров, иначе между ними образуются затемнённые зоны. При увеличении высоты до восьми метров шаг можно сделать двадцать-двадцать пять метров, а на десятиметровой мачте — до тридцати метров. Чем длиннее участок, тем больше опор потребуется.

Практический пример расчёта

Что вы получаете в итоге

• Готовый проект с чёткими цифрами: ширина освещённой зоны, длина участка, обслуживаемая одной опорой.
• Схема расстановки столбов и технические требования к солнечной панели и аккумулятору.
• Никаких «примерно» — только расчёт.

Автономное уличное освещение со светофором

Светофор и освещение от солнца: как мы проектируем гибридные системы с раздельным светотехническим расчётом для дорог и перекрёстков

Перекрёсток или пешеходный переход вдали от линий электропередачи — это два потребителя в одной точке: светофорная группа, работающая круглосуточно, и уличное освещение, включающееся по датчику сумерек. «Эко-Свет» проектирует такие гибридные системы с общим питанием от солнечных панелей и аккумуляторов, но с приоритетом светофора. Светотехнический расчёт здесь выполняется отдельно для проезжей части и отдельно для светофора.

Освещение проезжей части: ширина и длина зоны

Ширина освещения определяется шириной проезжей части плюс по полтора метра с каждой стороны для обочин. Например, если дорога имеет ширину 7 метров, расчётная зона освещения составит 10 метров. Длина освещённого участка — это вся зона видимости перед перекрёстком. По требованиям безопасности она должна составлять не менее пятидесяти метров до светофора и пятьдесят метров после него. Таким образом, общая протяжённость освещаемого участка дороги на подходе к перекрёстку — 100 метров.

Расчёт светофорной части

Светофор потребляет энергию постоянно, в отличие от фонарей, которые могут отключаться по таймеру в ночные часы. Поэтому ёмкость аккумулятора рассчитывается с запасом не менее сорока восьми часов непрерывной работы светофора даже при полном отсутствии солнца. Кроме того, контроллер настраивается таким образом, чтобы в случае нехватки энергии в первую очередь отключалось освещение, а светофор продолжал работать.

Пример из практики

Уличное освещение с ветрогенератором (гибридные системы)

Свет и ветер: проектирование автономного уличного освещения с ветрогенератором и полным светотехническим расчётом ширины и длины зоны

В регионах, где солнца мало, но ветер дует регулярно (побережья, степи, возвышенности), оптимальным решением становится гибридная система: солнечная панель плюс ветрогенератор. Причём ветрогенератор вырабатывает энергию и ночью, что позволяет уменьшить ёмкость аккумуляторов и увеличить расстояние между опорами. Светотехнический расчёт в таких проектах имеет свои особенности.

Ширина освещения для ветро-солнечных систем

Ветрогенераторы обычно устанавливаются на более высокие мачты — от десяти до двенадцати метров. Чем выше опора, тем шире пятно света от фонаря. Поэтому при использовании ветрогенератора расчётная ширина освещения может достигать двенадцати метров — этого достаточно для двухполосной дороги, парковки или широкой аллеи. При этом равномерность освещения остаётся высокой даже без применения специальных оптических систем.

Длина освещения: увеличенный шаг между опорами

Благодаря большей высоте мачты и возможности разместить на ней более мощный светильник (энергии от ветрогенератора хватает с запасом), расстояние между соседними опорами увеличивается до тридцати пяти — сорока пяти метров. Для сравнения: у чисто солнечного фонаря на шестиметровой опоре этот шаг редко превышает двадцать пять метров. Таким образом, на той же длине участка требуется на треть меньше опор.

Расчёт аккумуляторов и резерва

Главное преимущество ветрогенератора — ночная генерация. Поэтому запас автономии по аккумуляторам можно сократить с трёх пасмурных дней до одного-двух. Ветродуй будет подзаряжать батарею в течение всей ночи, если скорость ветра превышает четыре метра в секунду. Для гарантии мы всегда добавляем небольшую солнечную панель (обычно на сто-двести ватт) для подзарядки в безветренные дни.

Пример расчёта для реального объекта