Lumengids voor straatlantaarns op zonne-energie: hoe helder heeft u nodig?

Vraag de meeste kopers wat belangrijk is op het specificatieblad van een straatlantaarn op zonne-energie, en lumen is meestal het eerste getal waar ze naar kijken. Armaturen worden op de markt gebracht met 5.000, 10.000, 20.000 en zelfs 30.000 lumen - en het is gemakkelijk om aan te nemen dat het grotere getal automatisch wint. In de praktijk werkt het niet zo. De juiste lumenopbrengst voor een project hangt af van de breedte van de weg, de masthoogte, de afstand, het bundelpatroon, de LED-kwaliteit en de verlichtingssterkte die de weg daadwerkelijk nodig heeft op het oppervlak.

Hieronder laten we zien hoe lumen feitelijk worden gebruikt in een verlichtingsontwerp, waar lux in het plaatje past, en hoe dat zich uit in het eigen productassortiment van Suntisolar - van kleine 30W dorps-wegarmaturen tot 200W snelwegunits.

Wat lumen u eigenlijk vertelt

Lumen (lm) is eenvoudigweg een maatstaf voor het totale zichtbare licht dat uit een armatuur komt - alles wat de LED's uitstralen, in elke richting.

Duidelijk gezegd:meer lumen betekent meer totaal geproduceerd licht.

Wat dat getal je niet vertelt, is hoe goed de weg eronder verlicht wordt. Een armatuur van 12.000-lumen met een goed afgestemde-lens voor wegverlichting kan gemakkelijk-een eenheid van 20.000 lumen presteren die de helft van het licht op de schouder of in de lucht werpt. Lumen zijn een startpunt, niet het hele antwoord. Een goede straatverlichtingsindeling moet ook de volgende afwegingen maken:

• Lux - hoeveel licht komt er daadwerkelijk op het wegdek terecht
• Verspreidingspatroon - waar de straal zijn licht naartoe stuurt
• Uniformiteit - hoe gelijkmatig de verlichting is van paal tot paal
• Paalhoogte en -afstand
• Wegbreedte en aantal rijstroken
• Montage hoek
• Lokale vereisten voor verlichtingsklasse of code

Lumen en lux zijn niet hetzelfde

Dit brengt mensen voortdurend in de war, dus het is de moeite waard om het uit te leggen. Lumen meten de totale output van de bron. Lux meet hoeveel van dat licht daadwerkelijk op een bepaald oppervlak valt - één lux is gelijk aan één lumen verdeeld over één vierkante meter.

Een laag gemonteerde lamp van 10.000 lumen met strakke optiek kan op de grond een heel andere luxwaarde opleveren dan dezelfde armatuur van 10.000 lumen die hoger is gemonteerd met bredere optiek. Hoogte, stralingshoek en afstand veranderen allemaal het resultaat, zelfs bij identieke lichtopbrengst.

Hetzelfde armatuur van 10.000 lumen produceert merkbaar verschillende lux, afhankelijk van de montagehoogte en bundelspreiding.

Om die reden is het kiezen van een armatuur puur vanwege het geadverteerde lumencijfer - zonder de montageomstandigheden te controleren - een veel voorkomende en vermijdbare fout.

Dus hoeveel lumen heeft een straatlantaarn op zonne-energie nodig?

Er bestaat geen universeel getal, maar de onderstaande tabel en grafiek bieden een werkbaar uitgangspunt voor projectplanning in een vroeg- stadium.

*Alleen startbereiken - en geen vervanging voor een op IES/LDT-gebaseerde fotometrische berekening. De definitieve armatuurselectie moet worden geverifieerd met een verlichtingssimulatie.

Ruwe lumen-startpunten volgens wegclassificatie - behandel deze als een eerste doorgang, niet als een definitieve specificatie.

Een betere vraag dan "Hoeveel lumen?"

In plaats van te vragen hoeveel lumen een armatuur nodig heeft, vertrekt een lichtontwerper doorgaans vanuit de andere richting: welke verlichtingssterkte en uniformiteit heeft deze weg nodig? Vanaf daar verloopt het dimensioneringsproces meestal via een handvol stappen.

Begin met het wegtype

Snelweg, stedelijke hoofdweg, secundaire weg, woonstraat, landelijke weg, parkeerplaats, wandelpad, industrieterrein, campus, openbaar plein - elke categorie heeft zijn eigen verwachte verlichtingsniveau, en dat is het echte uitgangspunt, niet het lumencijfer zelf.

Vergrendel de paalhoogte

De montagehoogte heeft een buitenmaats effect op de optische prestaties. Een wooninstallatie van 5–6 m en een snelwegmast van 10–12 m werken met totaal verschillende straalgeometrie, ook al hebben de armaturen een vergelijkbare lumenwaarde.

Controleer de poolafstand

Twee projecten met een identiek armatuur van 10.000 lumen kunnen zeer verschillende resultaten opleveren, afhankelijk van de vraag of de palen 25 m of 40 m uit elkaar staan.

Pas de breedte van de weg aan

Een smalle plattelandsweg met één-baan vraagt ​​om een ​​andere bundelvorm dan een snelweg met twee- of drie- rijstroken.

Kies de juiste optische distributie

Het is meestal belangrijker om de LED-optiek het licht te laten plaatsen waar het echt nodig is dan simpelweg de lichtopbrengst hoger te zetten.

Voer de cijfers uit via simulatiesoftware

Voor alles wat verder gaat dan een kleine woonklus, is het de moeite waard om de lay-out in DIALux, AGi32 of een gelijkwaardig hulpmiddel te controleren, waarbij u kijkt naar de gemiddelde en minimale verlichtingssterkte, uniformiteit, verblinding, verdeling, afstand en algehele wegdekking.

Suntisolar's line-up, van dorpswegen tot snelwegen

De catalogus van Suntisolar omvat een breed lumenbereik, waardoor het een redelijk goede casestudy is voor hoe de output moet worden geschaald met de toepassing. Hier ziet u hoe vijf van hun modellen zich verhouden tot de bovenstaande wegcategorieën.

Gepubliceerde lumenbereiken voor het hele Suntisolar-assortiment, van de 30W Z66 tot het 200W-snelwegmodel.

Z66 30W - kleine en landelijke wegen

De Z66 30W heeft ongeveer 3.200–4.200 lumen, gecombineerd met een paneel van 45 W, een montagehoogte van 5–6 m en een afstand van ongeveer 15–20 m, wat een bestralingsoppervlak van ongeveer 120 m² bestrijkt. Het is redelijk geschikt voor dorpswegen, rustige woonstraten en gemeenschapspaden waar een groter armatuur overdreven zou zijn.

Z68 80W - stedelijke en secundaire wegen

Als u overstapt op de Z86 80W, krijgt u 9.000–10.000 lumen, een paneel van 100 W en een lithiumpakket van 24 V/22,5 Ah. Suntisolar raadt montage van 9–10 m aan met een tussenruimte van 27–30 m, wat ongeveer 300 m² bestrijkt - een solide referentiepunt voor secundaire stadswegen en grotere gemeenschapsstraten.

Z88 120W - belangrijkste stedelijke wegen

Voor zwaardere-verkeerscorridors heeft de Z88 120W een vermogen van ongeveer 12.000–13.200 lumen met een straalspreiding van bijna 160 graden × 80 graden en ongeveer 12 uur volledige gebruiksduur-. Het is een kandidaat voor grotere stedelijke wegen en hoofdwegen-, hoewel - zoals altijd - de uiteindelijke beslissing moet berusten op een fotometrische controle in plaats van alleen op het lumengetal.

80 W zelfreinigende - stoffige en woestijnachtige omgevingen

Output is niet de enige variabele die ertoe doet in barre klimaten. De XT1478SELD80-SC levert 8.000–10.000 lumen uit een opstelling van 80 W met een paneel van 125 W en een LiFePO₄-batterij van 25,6 V/24 Ah, maar het onderscheidende kenmerk is een automatisch paneelreinigingsmechanisme met de classificatie IP66 -, handig als stofophoping anders de oplaadprestaties zou belemmeren.

240 W automatische-reiniging - snelwegkwaliteit

Aan de top van het assortiment combineert de XT2358SELD240-SC een LED-motor van 240 W met een paneel van 330 W en een LiFePO₄-batterij van 25,6 V/90 Ah, wat een lumenbereik oplevert van ongeveer 30.000 lm bij montagehoogtes van 10 tot 13 m. Suntisolar positioneert dit als een snelwegunit op instap-niveau, en het is een goede illustratie van hoe snel de lumenbehoefte stijgt als je ontwerpt voor snellere, bredere wegen in plaats van woonstraten.

Waarom het najagen van het hoogste lumengetal averechts kan werken

Het is verleidelijk om gewoon het helderste armatuur op de lijst te kopen, maar dat instinct veroorzaakt meer problemen dan het oplost.

Morsen en verblinding. Als de optiek niet is afgestemd op de weg, komt een groot deel van dat licht ergens anders terecht dan het rijoppervlak - schouders, voortuinen, de lucht -, terwijl er onnodige verblinding ontstaat voor bestuurders en voetgangers.

Ongelijkmatige verlichting. Een hotspot direct onder de paal betekent niet dat de weg tussen de palen goed verlicht is. Je kunt eindigen met een helder-donker-helder-donker patroon in plaats van een consistente dekking, wat aantoonbaar slechter is voor het rijcomfort dan gematigde, gelijkmatige verlichting.

Groter systeem, hogere kosten. Omdat een straatlantaarn op zonne-energie zijn eigen energie moet opwekken en opslaan, verhoogt het verhogen van het LED-wattage niet alleen de elektriciteitsrekening - het dwingt een groter zonnepaneel, een grotere batterij en een krachtigere controller af, allemaal om een ​​lamp te laten branden die misschien niet eens een betere dekking op de weg oplevert.

Het praktische doel is niet het maximale aantal lumen - het is de juiste hoeveelheid bruikbaar licht die terechtkomt waar het daadwerkelijk nodig is.

Watt en lumen zijn ook niet hetzelfde

Een tweede veel voorkomende mix-: een hoger wattage betekent automatisch een helderder licht. Dat is niet het geval. Twee 80W-armaturen kunnen op zeer verschillende plaatsen landen wat betreft lumenopbrengst, afhankelijk van de kwaliteit van de LED-chip, de aandrijfstroom, het thermische ontwerp, de lenstransmissie en hoe goed het optische systeem is ontworpen.

De eigen catalogus van Suntisolar laat dit duidelijk zien: - de Z86 80W heeft een vermogen van grofweg 9.000–10.000 lm, terwijl het zelfreinigende model van 80 W- 8.000–10.000 lm heeft. Hetzelfde wattage, ander optisch pakket, iets andere output. Dat is precies de reden waarom het vergelijken van wattage tussen merken (of zelfs binnen de line-up van één merk) je heel weinig vertelt; de fotometrische prestaties zijn wat werkelijk telt.

Wat telt als goede lumen-per-Watt?

De lichtopbrengst is een eenvoudige verhouding: lumen gedeeld door LED-vermogen. Een armatuur van 100 W die 12.000 lumen produceert, komt neer op 120 lm/W; hetzelfde wattage dat 18.000 lumen produceert, zou 180 lm/W zijn.

Dat gezegd hebbende, zijn het getal dat op de datasheet van een LED-chip staat en het getal dat een voltooide armatuur feitelijk levert niet altijd hetzelfde. - Er treden gaandeweg verliezen op in de driver, de lens en het thermische ontwerp. Een nuttiger manier om erover na te denken is:

• Effectiviteit van LED-chips - het theoretische cijfer van de chipfabrikant
• Efficiëntie van de LED-module - nadat de chip in een module is gemonteerd
• Armatuurefficiëntie - de volledige armatuur, lens en alles
• Geleverde lichtstroom - wat daadwerkelijk de weg bereikt

Voor inkoopdoeleinden is de gemeten armatuuropbrengst veel belangrijker dan een theoretisch efficiëntiecijfer op chip-niveau dat in een brochure wordt vermeld.

Het straalpatroon verdient evenveel aandacht als het aantal lumen

Een armatuur kan een groot aantal lumen hebben en toch een weg slecht verlichten als de straalvorm niet geschikt is voor de toepassing. Suntisolar varieert de optische distributie per model - gepubliceerde cijfers voor verschillende eenheden tonen een C0–180-spreiding van ongeveer 140 graden –160 graden naast een T90–270-spreiding rond 70 graden –80 graden, afhankelijk van het specifieke optische systeem dat is gemonteerd.

De juiste verdeling hangt af van de breedte van de weg, de hoogte van de masten, de afstand, of de masten aan één kant van de weg staan ​​of aan beide kanten, de kromming, de middenindeling en het uniformiteitsdoel voor het project -. Dit alles zou ruim vóór het uiteindelijke lumengetal een rol moeten spelen bij de keuze van de armatuur.

Een snel-referentieschema voor vroege planning

Voor een ruwe dimensionering in een vroeg-stadium is dit vereenvoudigde diagram een ​​goed startpunt voordat een volledige simulatie wordt uitgevoerd:

• Traject (paal van 3–5 m): 1.500 – 4.000 lm
• Landweg (5–7 m paal): 3.000 – 7.000 lm
• Woonweg (paal van 5–8 m): 4.000 – 8.000 lm
• Gemeenschappelijke weg (paal van 6–8 m): 5.000 – 10.000 lm
• Secundaire stadsweg (paal van 7–10 m): 8.000 – 12.000 lm
• Hoofdstedelijke weg (paal van 9–12 m): 10.000 – 18.000 lm
• Snelweg (10–13+ m paal): 20.000 – 30,000+ lm

Opnieuw - alleen initiële maatrichtlijnen. De uiteindelijke specificaties moeten worden bevestigd aan de hand van een fotometrische simulatie en welke verlichtingsnorm dan ook ter plaatse van toepassing is.

Vragen die de moeite waard zijn om aan een leverancier te stellen voordat u bestelt

"Hoeveel lumen is het?" is een mooie openingsvraag, maar het mag niet de laatste zijn. Een paar andere hebben de neiging er meer toe te doen als je daadwerkelijk offertes vergelijkt:

• Wat is de gemeten lichtstroom - werkelijke armatuuropbrengst, niet alleen het nominale cijfer van de LED-chip?
• Kunt u een IES- of LDT-bestand verstrekken zodat we onze eigen DIALux-simulatie kunnen uitvoeren?
• Voor welke installatiehoogte is dit armatuur ontworpen?
• Welke poolafstand raden jullie aan?
• Wat is de lichtverdeling - Type II, Type III of een ander weg-verlichtingspatroon?
• Wat is de minimale verlichtingssterkte, niet alleen het gemiddelde?
• Welke uniformiteitsratio bereikt de lay-out?
• Hoe blijft de output na een paar jaar - afname van het lumen van LED's, veroudering van de batterij, degradatie van panelen?

Een uitgewerkt voorbeeld

Stel dat u een weg met twee- rijstroken verlicht: masthoogte van 8 m, afstand van 30 m, wegbreedte van 7 m, installatie aan één- zijde. Een leverancier biedt drie opties: - 6.000 lm, 10.000 lm en 15.000 lm.

Standaard de optie van 15.000-lumen kiezen zou een makkelijke zet zijn, maar niet noodzakelijkerwijs de juiste. Het juiste proces is het ophalen van de IES/LDT-bestanden voor elk bestand en het doornemen ervan door een simulatie. Als de optie van 10.000 lumen al voldoet aan de vereiste gemiddelde verlichtingssterkte en uniformiteit, terwijl de optie van 15.000 lumen alleen maar verblinding en onnodig energieverbruik toevoegt, is de middelste optie misschien wel de betere technische keuze - en niet de helderste.

Waarom dit een systeembeslissing is, en niet alleen een lumenbeslissing

Straatverlichting op net-energie kan zoveel stroom uit het lichtnet halen als nodig is. Straatverlichting op zonne-energie kan niet - alles wat ze 's nachts gebruiken, moet overdag worden gegenereerd en opgeslagen. Het verhogen van de LED-output verandert dus niet alleen het armatuur; het stroomt door het hele systeem: een hoger LED-vermogen vereist meer nachtelijke energie, wat een grotere batterij vereist, wat een groter paneel vereist, wat de totale systeemkosten verhoogt.

Een goed ontworpen straatlantaarn op zonne-energie brengt het LED-vermogen, de optische efficiëntie, de paneelcapaciteit, de batterijcapaciteit, de efficiëntie van de controller, het -tijdschema, de back-updagen en de lokale zonnestraling samen - in plaats van lumen als de enige variabele te beschouwen die er toe doet.

De korte versie

Als u maar één ding uit deze gids wilt onthouden: de beste straatlantaarn op zonne-energie is niet degene met het hoogste lumennummer op de doos. Het is degene die de verlichtingssterkte, uniformiteit en dekking bereikt die de weg daadwerkelijk nodig heeft, zonder het zonnestelsel erachter te groot te maken.

Als een ruw spiekbriefje:

• Klein pad: 1.500 – 4.000 lm
• Landelijke weg: 3.000 – 7.000 lm
• Woon-/gemeenteweg: 4.000 – 10.000 lm
• Stedelijke weg: 8.000 – 15.000 lm
• Hoofdweg: 10.000 – 20.000 lm
• Snelweg: 20.000 – 30,000+ lm

Maar beschouw deze cijfers als een startgesprek en niet als een definitief antwoord. Een solide straatverlichtingsproject op zonne-energie weegt lumen, lux, uniformiteit, bundelverdeling, masthoogte, afstand, paneelgrootte en batterijcapaciteit samen - en voor overheids-, snelweg-, stedelijke of landelijke- wegenprojecten is het de moeite waard om een ​​leverancier als Suntisolar om fotometrische gegevens te vragen die specifiek zijn voor de locatie, in plaats van alleen op catalogusnummers te vertrouwen.