Адаптивно външно осветление - BSERC Outdoor Lighting-B... · 2012. 3....

IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 1

Адаптивно външно

осветление -

същност и технология

Борис Тошев и Кирил Късев

Семинар, София, хотел „Света София”, 25.11.2011

IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 2

Съдържание

Теория на адаптивното външно осветление

Нормативна база

Елементи на адаптивното външно осветление

Действие на адаптивното външно осветление

Потенциал за намаление на разходите

Икономическа оценка

Перспективи на външното осветление

Адаптивно външно осветление -


IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 3

Адаптивно външно осветление е такава техническа система, която

реагира адекватно на промените на околната среда, като доставя

изкуствена светлина с нужното количество и качество, за да бъде

създадена видимост, необходима за решаването на зрителните задачи на

водачите на МПС и на пешеходците в различните външни зони на

общественото пространство.

Изискванията към външното осветление се променят през тъмния

период на денонощието поради:

• Промените на обема на движението на МПС по улиците;

• Промените в метеорологичната ситуация на населеното място.

Светлотехническият клас на улицата се променя, което води до промяна

на стойностите на светлотехническите показатели на външното

осветление.

Инсталираната електрическа мощност за външно осветление не е нужно да

бъде използвана 100% непрекъснато. Тя може да бъде намалявана и

увеличавана на определени степени през различните периоди на нощта.

Електрическата енергия се използва разумно, повишава се енергийната

ефективност, намаляват се емисиите на парникови газове.

Теория на адаптивното външно осветление



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 4

CEN TR 13201-1:2004 Road lighting – Part 1: Selection of lighting classes


Таблица 1 – Групи от светлотехнически ситуации



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 5



Таблица 1 – Групи от светлотехнически ситуации



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 6



Таблица 2 – Специфични параметри



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 7

БДС EN 13201-2:2005 “Улично осветление. Част 2: Технически изисквания”


Клас Яркост на пътното платно при суха пътна настилка Заслепяване Осветление на

обкръжението

Lср, cd/m2

(минимална

поддържана стойност)

Uo

(минимална

стойност)

Ul

(минимална

стойност)

TI, %a

(максимална

стойност)

SR, %б

(минимална

стойност)

ME 1 2 0.4 0.7 10 0.5

ME 2 1.5 0.4 0.7 10 0.5

ME 3a 1 0.4 0.7 15 0.5

ME 3b 1 0.4 0.6 15 0.5

ME 3c 1 0.4 0.5 15 0.5

ME 4a 0.75 0.4 0.6 15 0.5

ME 4b 0.75 0.4 0.5 15 0.5

ME 5 0.5 0.35 0.4 15 0.5

ME 6 0.3 0.35 0.4 15 Няма изисквания

a – Повишение с 5% се допуска там, където се използват лампи с ниска яркост (натриеви лампи с ниско налягане;

луминесцентни лампи; осветители с по-малка или подобна яркост)

б – Този критерий се прилага там, където няма транспортни зони в близост до пътното платно, за чието осветление

съществуват специални изисквания

Таблица 1 – МЕ- светлотехнически класове



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 8

В процес на изработване са

стандарти на

Европейския център по стандартизация (CEN)

и публикации на

Международната комисия по осветление (CIE)

засягащи адаптивното външно осветление.




IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 9




IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 10


Диспечерски център за външно осветление

Сензори

Групови електрически контролери

Лампови електрически контролери

Комуникации



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 11


Диспечерски център

Компютър – специална компютърна програма и събиране на данни

Монитор – визуализиране на системата на външното осветление

Телефон – аварийни сигнали от граждани

e-mail – аварийни сигнали от граждани

Internet site – информация / аварийни сигнали от граждани



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 12





IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 13





IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 14





IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 15


Сензори

Осветеност

(Диспечерски център за външно осветление; трафопостове;

осветители)

Яркост

(кръстовища, булеварди, улици)

Обем на движението на МПС

(Транспортен градски център)

Видеокамери

(кръстовища, булеварди, улици)

Температура, Влажност, Дъжд, Сняг, Мъгла, Лед

(Метеоцентър на града)



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 16


Групови електрически контролери (ел. табла за ВО)



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 17


Лампови електрически контролери (външни осветители)



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 18


Комуникации

Безжично предаване на информацията

Предаване на информация чрез затворени преносни среди

Надеждност и сигурност на информационния обмен

Безжични

GPRS/UMTS/

HSPA

WiMAX

Wi – Fi

ZigBee

Кабелни

ADSL,

Ethernet

(LAN)

PLC

(LonWorks)

1V - 10V

DALI



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 19


Диспечерски центърВизуализиране на системата на външното осветление

Събиране на информация за работата на външното осветление

Анализ на събраната информация

Формиране и подаване на управляващи сигнали

Организиране на ремонтни и обслужващи дейности

Приемане на аварийни сигнали от граждани и реагиране

СензориИзпращане на първични сигнали в диспечерския център

Групови електрически контролери Събиране на информация от външните осветители

Изпращане на информация в диспечерския център

Получаване на сигнали от диспечерския център

Изпращане на управляващи сигнали към външните осветители

Лампови електрически контролериСъбиране на информация от външния осветител

Изпращане на информация в груповия контролер

Получаване на управляващи сигнали от груповия контролер

Регулиране на светлината, излъчвана от лампата



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 20


Сигнали от сензорите и реакции на системата за управление

Според нивото на естествената осветеност чрез фотоклетки се подават сигнали за

включване и изключване на външното осветление. По този начин външното осветление

работи само когато е нужно, като се отчитат случайните метеорологични характеристики

и се избягват закъснели включвания и работа през светлата част на денонощието.

Данните за обема на движението на МПС по улиците и булевардите на населеното

място се анализират и се определят периодите на различни натоварвания. Обикновено

вечерта е най-голямото движение, по-късно то намалява, а през нощта почти спира. Това

променя светлотехническите класове на улиците, изискванията за тяхното осветление се

променят и лампите във външните осветители се регулират – намалява/увеличава се

излъчваната от тях светлина през различните периоди на нощта.

Видеокамерите показват на диспечера местата на пътни катастрофи, което е сигнал за

повишаване до 100% нивото на излъчваната светлина от външните осветители на тези

места.

При дъжд, мъгла, сняг и заледяване външното осветление работи на 100%.

При наличие на сняг по улиците е възможно да се намали светлината на външните

осветители поради повишената яркост на пътното платно.



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 21

Визуализиране на системата на външното осветление върху

електронна кадастралната карта на населеното място;

Навременно включване и изключване на външното осветление;

Регулиране на излъчваната светлина от всеки външен осветител и

удължаване на живота на лампите;

Намаляване на употребената електрическа енергия за външно

осветление;

Оптимизиране на техническото обслужване на външното

осветление: отпада необходимостта от периодични огледи и проверки по улиците;

смяна на лампа и ремонт на неработещ осветител;

смяна на лампи в групи осветители;

почистване на осветители;

почистване и боядисване на стълбове;




IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 22

Отчитане на времето на работа на лампата във всеки осветител;

Дистанционно отчитане на употребената електрическа енергия от

всеки външен осветител и всеки извод на електрическите табла;

Бърза проверка на състоянието на всеки външен осветител;

Бързо намиране на нерегламентиран достъп до ел. мрежа на

външното осветление с цел кражба на електрическа енергия;

Възможност за планиране на разходите за електрическа енергия за

външно осветление;

Възможност за интегриране на други обществени дейности в

интелигентната система за външно осветление –

реализиране на идеите за “електронно правителство” и “умен град”;

Възможност за лесно допълване на системата на адаптивно външно

осветление с нови участъци ...




IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 23

Намаление на потреблението на електрическа енергия за

външно осветление: около 35 %

Намаление на разходите за техническо обслужване на

външното осветление: около 20 %

Период на връщане на инвестициите: 7 - 8 години

Икономическа оценка



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 24

Спестяване на електрическа енергия

Избор и прилагане на ефективни светлинни източници

Избор и употреба на баласти с минимални загуби

Избор и използване на ефективни външни осветители

Електрозахранване чрез възобновяеми енергийни източници

Разпространение на адаптивното външно осветление

(външно осветление с интелигентна система за управление)




IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 25

Намаляване на паричните разходи

Многовариантно проектиране

Анализ и сравнение на вариантите по метода Разходи за

целия жизнен период на външната осветителна уредба

Избор на лампи с дълъг технически живот

Избор на баласти с минимални загуби

Избор на външни осветители с висока устойчивост на

вредни влияния

Използване на трифазни електромери

Оптимизиране на техническото обслужване на

външното осветление

Прилагане на адаптивно външно осветление

(външно осветление с интелигентна система за управление)




IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 26

Влияние на светлоразпределението на външните осветители




IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 27

Възможности на многовариантното проектиране

Светлоразпределението на външните осветители допринася за ефективността на

външните осветителни уредби.

Два варианти на улично осветление на една улица, при еднакви геометрични

характеристики, еднакви лампи (НЛВН 150W) и еднакви осветители, но с различни

оптични системи, изпълняват стандартните изисквания за клас МЕ3 при разстояния

между осветителите Р1 = 18.5 м. и Р2 = 35.5 м.

Сравнение на двата варианти

Пътен участък 1 000 м – 18.5 м междустълбие – 54 стълбове – 54 осветители (КПД 74%)

Период: 21 години; Сегашна стойност на уличната осветителна уредба: 113 608 лв.

Вариант 1: 100%

Пътен участък 1 000 м – 35.5 м междустълбие – 28 стълбове – 28 осветители (КПД 83%)

Период: 21 години; Сегашна стойност на уличната осветителна уредба: 68 963 лв.

Вариант 2: 61% (намаление 39%)

Външните осветители могат да се различават много по светлоразпределението им!




IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 28

CEN TR 13201-1:2004 Road lighting – Part 1:

Selection of lighting classes

БДС EN 13201-2:2005 “Улично осветление. Част 2:

Технически изисквания”

www.luminext.eu

Литература



IEE/09/027/SI2.558319 ESOLi 29

www.esoli.org

Supported by the INTELLIGENT ENERGY EUROPE program of the

European Commission

Черноморски изследователски енергиен център

София 1408, ул. „Боровец” № 5

телефон: (02) 980 6855

е-поща: [email protected]

http://www.bserc.eu

Благодарим Ви за вниманието!



Адаптивно външно осветление - BSERC Outdoor Lighting-B... · 2012. 3....

Documents

Transcript of Адаптивно външно осветление - BSERC Outdoor Lighting-B... · 2012. 3....