Magyarország – magyar Change

INTELLIGENS MEGOLDÁSOK ALAGUTAK VILÁGÍTÁSÁRA

Az energiahatékonysághoz szükséges világítás menedzsment az alagutakban. Távfelügyeleti rendszer és LED lámpatestek használatával, csökkentheti az energiaköltséget miközben javíthat a látási körülményeken, ezzel biztonságosabbá téve az alagutat.

INTELLIGENS MEGOLDÁSOK ALAGUTAK VILÁGÍTÁSÁRA

A LED-technológia és a vezérlőrendszerek megjelenése jelentős fejlődést eredményezett az alagútvilágítás területén is. A közelmúlt fejlesztései ellenére azonban az alagutak túlnyomó többségét még ma is 100%-ban HID megoldások világítanak. Ezen megoldások igen magas energiafogyasztással üzemelnek. Egy 300 méter hosszúságú alagút esetén a teljes áramfogyasztás akár több mint 100 kW is lehet!

A következő rövid cikkünkben bemutatjuk, hogy a vezérlőrendszerek, a jobb élettartam-szabályozás és a LED-világítás alkalmazásával hogyan tehető hatékonyabbá az alagutak megvilágítása.

Véleményünk szerint 5 olyan terület van az alagútvilágításon belül, ahol a hatékonyság növelése mellett megtakarítás érhető el:

  1. a világítási fokozatok precíz szabályozása
  2. a világítási fokozatok számának növelése
  3. a világítási szintek forgalom-sebességéhez való igazítása
  4. a vezérlőrendszerek integrálása
  5. LED-technológia használata.

Mielőtt megtervezzük egy alagút világítását, előre meg kell határozni, hogy a felsoroltak közül, melyik módszerrel szeretnénk növelni a világítási rendszer hatékonyságát.

1. Világítási fokozatok szabályozása

Az általános irányelvek szerint a legtöbb alagútban 4 különböző világítási fokozatot használnak. 

A mellékelt 1. táblázatban 3 alternatívát javaslunk a különböző világítási fokozatok szabályozására.
Az „Egyszerű” világítási fokozat az általános szabályozásnak felel meg; minden világítási fokozatban ugyanaz a világítótest kapcsol be. Ezért az 1. körben (C1) lévő világítótestek fényforrása hamarabb eléri élettartama végét, mint a többi fényforrás.
A „Dimmelt” világítási fokozat egy egyszerű vezérlőrendszerrel megvalósítható; ilyenkor a be- és kikapcsoláson kívül egy 50%-os fényerő-csökkentés is alkalmazható, amellyel a fényforrások cseréje és a telepítési költségek egyaránt optimalizálhatók.
A harmadik alternatíva az optimális megoldás, mert a szabályozó rendszer több világítótest-csoport közül választhat ugyanazon világítási fokozat világításához.
A HID megoldásoknál a fényforrás cseréje 3 évről 8-10 évre kitolódik, ami jelentősen csökkenti a karbantartási költségeket. Egy HID megoldás karbantartási élettartama így elérheti egy LED-es megoldás karbantartási élettartamát.
Ez a világítási fokozatok szabályozására szolgáló három alternatíva nem kizárólagos, más megoldások is léteznek.


2. Közelebb a CIE 88 görbéhez 

Az alagutakat a bejárati zónában mindig megvilágítják. A CIE 88:2004 görbe megfelelőbb használatával a külső világítási szint figyelembe vételével e felesleges világítás okozta veszteségek csökkenthetők. Ez a megtakarítás a világítási fokozatok pl. 4-ről 8-ra történő növelésével a 20%-ot is elérheti.

Ha egy 4 világítási fokozattal rendelkező alagút bejárati zónájában a fényerősség az L20 60%-ára nő [lásd a mellékelt 1a ábrát], a szabályozó rendszer bekapcsolja a 100%-os világítási fokozatot.
Ebben az esetben a teljesítmény 40%-kal meghaladja a szükséges mértéket.
Ha bevezetünk például egy 75%-os világítási fokozatot [lásd a mellékelt 1b ábrát], a veszteség csökkenni fog (40% helyett 15% lesz).
Ha a bejárati zónát 100%-ban LED-es berendezéssel szereljük fel, a világítás folyamatosan a CIE 88-as görbe közelében tartható.

3. A világítási szinteknek a forgalom sebességéhez történő igazítása
A forgalom sebessége kritikus tényező az alagút bejáratánál szükséges fénysűrűség meghatározásánál. Az energia-megtakarítás elérésének egyik első lépéseként az alagútvilágítás megtervezésénél figyelembe kell venni az előírt sebességet.
Városi alagút esetén a csúcsidőszaki forgalom sebességének mérésével a megvilágítás erőssége az alagút bejáratánál tovább optimalizálható. Ezzel 5-10%-os energia-megtakarítás érhető el.


4. Vezérlőrendszerek

A rugalmas vezérlőrendszer lehetővé teszi speciális funkciók így például a forgalomsűrűségéhez, a környezet szennyezettségéhez igazítható világítás, a dinamikus világításra épülő kiürítési rendszer, stb. megvalósítását. Az energiafogyasztás, a világítótestek, mérőeszközök vagy más rendszerek meghibásodásának figyelése és jelentése további információt biztosít az alagútüzemeltetők számára, és megkönnyíti a hálózat átláthatóságát.


5. LED-technológia

Míg korábban a teljes alagutat HID világítótestekkel világították ki, mára a bejárati zónát tekintve elmozdultunk a HID vagy LED-es megoldások felé, míg a belső zónában (ahol egészen más követelmények vannak) szinte teljes mértékben LED-es technológiával történik a világítás.

Országtól, az alagút típusától, elhelyezkedésétől, a járművek sebességétől, stb. függően a bejáratnál 150 - 350 cd/m² az előírás. HID megoldás esetén max. 400 W-os fényforrásokat kell használni a bejárati zónában.
Manapság a LED-ek fényárama versenyképes a nagy teljesítményű HID fényforrásokéval. Ugyanakkor a LED fotometriája könnyen adaptálható az alagút geometriájához, így a LED-es berendezésekkel ugyanaz az eredmény alacsonyabb energiafogyasztás mellett valósítható meg.

A belső zónában csak 2 világítási fokozat szükséges: nappali és éjszakai. Ebben a zónában könnyen el lehet mozdulni a LED-es megoldás felé, mert a követelmények sokkal alacsonyabbak, mint a bejárati zónában (mindössze 1 - 10 cd/m² szükséges).

További előny a LED-es berendezés hosszú élettartama. Felügyeleti rendszer nélkül arra lehet számítani, hogy 12 évig nem kell fényforrást cserélni. 

HID, hibrid vagy LED-es világítási megoldás? 

A leghatékonyabb megoldás teljes elemzéséhez 3 különféle típusú berendezést hasonlítottunk össze egymással:

  • 100% HID
  • Hibrid (LED és HID kombinációja)
  • 100% LED.

Minden berendezésnél kétféle típusú alagutat elemeztünk:

  • Megvilágítási küszöbérték (Lth): 150 cd/m² 220 méter hosszú szakaszon, és
  • Megvilágítási küszöbérték (Lth): 350 cd/m² 350 méter hosszú szakaszon.


A kiválasztott alagút éppen elég hosszú ahhoz, hogy elérjük a bejárati zóna végét. A belső zóna az alagút teljes hosszában ismétlődik. Négyféle nappali világítási fokozatot vettünk figyelembe: 100%, 50%, 25%, 12,5%; valamint van egy éjszakai világítási szint is, mely az alap nappali szint 33%-a.

A 100%-ban HID berendezésnél a világítótesteket nagynyomású nátrium (HPS) lámpával és kettős teljesítményű előtétekkel szereltük fel. A belső zónát HPS lámpákkal vagy fénycsövekkel világítottuk meg.
A hibrid rendszernél a belső zónát és az első 2 világítási fokozatot LED-ekkel világítjuk meg. A többi világítási fokozat megvilágításáról HPS lámpákkal felszerelt világítótestek gondoskodnak. A LED-es világítótestek fényereje szabályozható: belső és világítási fokozat között átkapcsolható.
A 100%-ban LED-es berendezésben minden világítótest LED-ekkel van felszerelve, és szabályozható fényerejű.

A különböző világítási megoldások eredményei az alábbi táblázatban láthatók. 

 

100%-ban HID berendezés

Hibrid berendezés

100%-ban LED-es berendezés

Évi energia-megtakarítás a HID berendezéshez képest

n.é 

15 - 20%

20 - 25%

Karbantartás: lámpacsere

3 évente

12 évente

12 évente

Felszerelt világítótestek száma a HID berendezéshez képest

n.é

5 - 10%-kal több világítótes 

10 - 15%-kal több világítótes 

Következtetés 

Az alagutak esetében a világítás szabályozása még a közúti világításnál is fontosabb szerepet tölt be. Egy egyszerű világításszabályozással még HID használata esetén is jelentős megtakarítás érhető el.
Jelentős energia-megtakarítással és alacsony karbantartási költséggel járó, hatékony megoldáshoz szabályozható fényerejű LED-es világítótestek használata szükséges.
A LED-ek és vezérlőegységek fejlődésével immár olyan nagy fényerősségű csomag is elérhető, amely lefedi az alagútvilágítás valamennyi területét.
Sőt, a LED-es megoldásokkal elérhető fehér fény (a HPS lámpáknál jóval magasabb CRI-nek köszönhetően) jobb látási viszonyokat eredményez a járművezetők számára, és az általános biztonságérzetet is fokozza az alagútban.

 

Oldal nyomtatása

Your browser is currently not supported

Don't worry, there is an easy fix. All you have to do is click the link below and follow the instructions.

outdatedbrowser.com