پس از سال ها در تجارت خارجی، یکی از سوالات فنی که اغلب از مشتریان می شنوم این است: "چرا یک قطب 6 متری معمولاً یک لامپ 80 وات مصرف می کند در حالی که یک قطب 12 متری به حدود 200 وات نیاز دارد؟ آیا فرمولی پشت آن وجود دارد؟" بسیاری از خریداران تصور می کنند که قدرت باید به سادگی به صورت خطی با ارتفاع مقیاس شود. در واقع، آن را بیشتر ظریف است. این مقاله با تکیه بر اصول استاندارد محاسبه روشنایی جاده و تجربه عملی پروژه، مبنای نظری این جفتهای رایج را توضیح میدهد.
چگونه با افزایش ارتفاع نصب، روشنایی کاهش می یابد
اصل فیزیکی اصلی، رابطه مربع معکوس- بین روشنایی و فاصله است. روشنایی E تقریباً برابر است با شدت نور I تقسیم بر مجذور فاصله d. هنگامی که ارتفاع تیر از 6 متر به 12 متر دو برابر شود، و اگر شدت چراغ ثابت بماند، روشنایی سطح جاده از نظر تئوری به یک چهارم مقدار اولیه کاهش می یابد. چراغهای خیابان منابع نقطهای خالص نیستند و نتیجه واقعی نیز تحت تأثیر توزیع فتومتریک، زاویه شیب و ضریب استفاده است. با این وجود، روند اصلی واضح است: نصب بالاتر مستلزم افزایش قابل توجهی در شار نوری-و بنابراین قدرت-برای حفظ روشنایی سطح جادهها{10}}در حد متوسط است.
در عمل باید فاصله قطب ها را نیز در نظر گرفت. عمل صنعتی معمولاً فاصله را بین 2.5 تا 3.5 برابر ارتفاع نصب تعیین می کند. یک قطب 6 متری معمولاً 18 تا 25 متر از هم فاصله دارد. یک تیر 12 متری ممکن است 30 تا 40 متر یا بیشتر فاصله داشته باشد. منطقه روشن به طور قابل توجهی منبسط می شود، بنابراین شار نور در واحد سطح کاهش می یابد و توان بالاتر لازم می شود.
مطابقت تجربی 80 وات برای 6 متر و 200 وات برای 12 متر
چرا به طور خاص 80 وات با 6 متر و تقریباً 200 وات با 12 متر؟ اینها الزامات ریاضی سفت و سخت نیستند، بلکه محدودههای تجربی تثبیتشدهای هستند که عرض جاده، روشنایی هدف و یکنواختی را متعادل میکنند.
یک جاده معمولی محلی یا فرعی را به عنوان مثال در نظر بگیرید. یک قطب 6 متری اغلب در جاده هایی با عرض 6-10 متر با میانگین روشنایی 8-15 lx استفاده می شود. یک چراغ LED با کارایی 160-180 lm/W که حدود 13 000-14 000 lm را در ۸۰ وات، پس از اعمال فاکتورهای استفاده معمولی (۰.۴-۰.۶) و عوامل تعمیر و نگهداری، ارائه میکند و در عین حال یکنواختی را قابل قبول نگه میدارد.
یک قطب 12 متری در جاده های شریانی یا جاده های عریض تر (12 تا 20 متر) رایج تر است، جایی که روشنایی هدف بالاتر است (15-30 lx). هر دو منطقه تحت پوشش و فاصله قطب به طور قابل توجهی افزایش می یابد. قدرت کمتر سطح را زیر-روشن میکند و مناطق تاریک ایجاد میکند. یک لامپ 200 واتی با کارایی مشابه تقریباً 32 000–{36 000 lm تولید میکند. با اپتیک مناسب، این می تواند میانگین روشنایی و یکنواختی را به سطوح مورد نیاز بازگرداند. هنگامی که ارتفاع دو برابر می شود و هم مساحت و هم فاصله افزایش می یابد، معمولاً نیاز به افزایش ضریب 2.5 دارد. نسبت 200 W / 80 W کاملاً در این محدوده عملی قرار می گیرد.
پارامترهای کلیدی که باید در محاسبات واقعی گنجانده شوند
قد و قدرت به تنهایی کافی نیست. یک محاسبه کامل شامل چندین عامل اصلاح می شود:
ضریب استفاده U: کسری از نور ساطع شده که در واقع به سطح جاده می رسد، که توسط توزیع فتومتریک، زاویه شیب و نسبت عرض جاده به ارتفاع نصب تعیین می شود.
ضریب نگهداری: معمولاً 0.7-0.8 برای محاسبه استهلاک لومن و تجمع کثیفی.
نوع چیدمان: طرحبندیهای دوطرفه یکطرفه-روبهرو یا پلکانی قدرت مورد نیاز را تغییر میدهند.
عرض موثر جاده: عرض واقعی روشن شده پس از کم کردن طول آویزان.
یک رویکرد ساده شده این است که از میانگین روشنایی هدف Eav، عرض موثر جاده W، و فاصله قطب S شروع کنید، شار نوری مورد نیاز را محاسبه کنید، و سپس برای به دست آوردن توان، بر بازده چراغ تقسیم کنید. در پروژههای حرفهای، ما از نرمافزارهایی مانند DIALux برای شبیهسازی دقیق استفاده میکنیم، نه اینکه صرفاً به جداول{1}}قوانین-تکیه کنیم.
مشکلات رایج در پروژه های صادراتی
دو اشتباه به طور مکرر ظاهر می شوند. اولین مورد این است که فرض کنیم "دوبرابر کردن ارتفاع فقط مستلزم دو برابر شدن قدرت است" که باعث کوتاهی روشنایی می شود. مورد دوم فقط بر روی عدد وات تمرکز می کند در حالی که کارایی و اپتیک را نادیده می گیرد. تفاوت بین یک چراغ 200 واتی در 130 lm/W و یک چراغ 180 lm/W در عملکرد واقعی قابل توجه است. برخی از پروژه ها سعی می کنند با نصب یک تیر 12 متری تنها با 150 وات در هزینه ها صرفه جویی کنند. یکنواختی حاصل استانداردها را برآورده نمیکند و روشنایی اصلاحی بعداً گرانتر میشود.
هنگام تهیه نقلقولها، همیشه قبل از توصیه برق، عرض جاده، کلاس روشنایی هدف، فاصله در نظر گرفته شده و آب و هوای محلی را درخواست میکنیم. محدوده های تجربی نقطه شروع مفیدی را ارائه می دهند، اما انتخاب نهایی همچنان باید با محاسبه و شبیه سازی تأیید شود.
تطبیق ارتفاع قطب با قدرت چراغ اساساً تعادلی بین روشنایی، یکنواختی، مصرف انرژی و هزینه است. جفتهای 80 وات با 6 متر و 200 وات با 12 متر، به جای فرمولهای سفت و سخت، نقطههای شروع عملی{5}}تأیید شده میدانی هستند. یک طرح صوتی همچنان به یکپارچه سازی هندسه جاده، استانداردهای قابل اجرا و عملکرد واقعی نورسنجی چراغ ها نیاز دارد.
اگر روی یک پروژه{0}روشنایی جادههای خارج از کشور کار میکنید و مطمئن نیستید که چگونه ارتفاع قطب را با قدرت مطابقت دهید، با خیال راحت عرض جاده، روشنایی هدف، محدوده فاصله پیشنهادی و استانداردهای محلی را به اشتراک بگذارید. ما میتوانیم یک محاسبه اولیه شار نور و توان برای کمک به کاهش هزینههای تنظیم بعدی از انتخابهای نامتناسب تهیه کنیم.
