Richtlinien zur Gestaltung von Solarstraßenlaternen für Gemeinden und Wohngebiete
Die folgenden Richtlinien basieren auf internationalen Beleuchtungsstandards (wie CIE, ANSI/IES usw.) und relevanten nationalen Vorschriften. Sie decken Kernelemente wie Helligkeit, Lichtausbeute, Gleichmäßigkeit, Farbsteuerung, strukturelles Design und Systemoptimierung ab:
I. Helligkeits- und Lichtausbeutedesign für Solarstraßenlaternen in Gemeinden und Wohngebieten
- Beleuchtungsstärkestandards (Lux)
- Hauptstraßen: Gemäß CIE 115:2010 beträgt die empfohlene Beleuchtungsstärke für Hauptstraßen in Wohngebieten 15–20 Lux mit einer Gleichmäßigkeit (Uo) ≥0,4; für Nebenstraßen und Gehwege sollte eine Beleuchtungsstärke von 5–10 Lux mit einer Gleichmäßigkeit ≥0,3 eingehalten werden.
- Fußgängerzonen (z. B. Plätze, Fitnessbereiche): Sollte auf 20–30 Lux erhöht werden, um die visuelle Sicherheit zu gewährleisten (siehe „Urban Road Lighting Design Standards“ CJJ 45-2006).
- Lumen und Lichtausbeuteanforderungen
- Auswahl der Lichtquelle: Verwenden Sie vorzugsweise LED-Lichtquellen mit einer Lichtausbeute von ≥120 lm/W. Die Gesamtlumen pro Leuchte werden mit folgender Formel berechnet:
Gesamtlumen = Zielbeleuchtungsstärke (Lux) × Beleuchtete Fläche (m²) ÷ Leuchteneffizienz (ungefähr 0,6–0,8)
Um beispielsweise eine Fläche von 100 m² mit 20 Lux zu beleuchten, sind Leuchten mit etwa 2500–3300 Lumen erforderlich. - Effizienzoptimierung: Verwenden Sie Reflektoren oder Linsen, um den Lichtverlust zu reduzieren und die effektive Lichtausnutzung über 70% zu verbessern.
- Auswahl der Lichtquelle: Verwenden Sie vorzugsweise LED-Lichtquellen mit einer Lichtausbeute von ≥120 lm/W. Die Gesamtlumen pro Leuchte werden mit folgender Formel berechnet:
II. Farbtemperatur und Farbwiedergabe von Solarstraßenlaternen für Gemeinden und Wohngebiete
- Farbtemperatur (CCT)
- Gleichgewicht zwischen Sicherheit und Komfort: Es wird empfohlen, neutralweißes Licht im Bereich von 3000 K bis 4000 K auszuwählen, um das durch hohe Farbtemperaturen (> 5000 K) verursachte Kältegefühl zu vermeiden und gleichzeitig die Sichtbarkeit bei Nacht sicherzustellen (siehe „Designspezifikationen für die Beleuchtung städtischer Nachtszenen“ JGJ/T 163-2008).
- Umweltfreundlich: Verwenden Sie in Bereichen in der Nähe von Naturschutzgebieten warmweißes Licht mit 2700 K, um die Lichtverschmutzung der Tierwelt zu reduzieren.
- Farbwiedergabeindex (CRI)
- Für Kernbereiche (wie Eingänge, Beschilderungen) ist ein CRI ≥80 erforderlich, um eine genaue Farbwiedergabe zu gewährleisten. Für allgemeine Straßen kann ein CRI ≥70 gemildert werden (basierend auf dem „Building Lighting Design Standard“ GB 50034-2004).
III. Gemeinden und Wohngebiete Solar-Straßenlaternenmast und Installationsdesign
- Masthöhe
- Hauptstraßen/Verkehrswege: Masthöhe 6–8 Meter, Abstand 25–30 Meter, Gewährleistung einer Strahlabdeckungsbreite ≥ 1,2-facher Straßenbreite.
- Bürgersteige/Kleine Plätze: Masthöhe 4–6 Meter, Abstand 15–20 Meter, um Blendstörungen zu vermeiden (siehe „Designstandards für die Beleuchtung städtischer Straßen“).
- Materialauswahl
- Wetterbeständigkeit und geringes Gewicht: Bevorzugen Sie feuerverzinkten Stahl (Dicke ≥ 3,5 mm) oder Aluminiumlegierungen mit Korrosionsschutzklasse IP55 und höher. In Küstengebieten sollte Edelstahl 316 verwendet werden.
- Strukturelles Design: Konische Masten halten einem Winddruck von ≥ 40 m/s stand, die Fundamenttiefe beträgt ≥ 1,5 Meter und gewährleistet so Stabilität.
IV. Gemeinschaften und private Solaranlagenplanung
- Tage mit durchgehender Beleuchtung
- Das Design ist auf die ungünstigsten Wetterbedingungen (Dauerregen) ausgelegt. Der Systemspeicher sollte eine unabhängige Stromversorgung für 3–5 Tage gewährleisten. Formel zur Berechnung der Batteriekapazität:
Batteriekapazität (Ah) = Täglicher Stromverbrauch (Wh) × Dauerbetrieb in Tagen ÷ Systemspannung (V) ÷ Entladetiefe (0,7)
- Das Design ist auf die ungünstigsten Wetterbedingungen (Dauerregen) ausgelegt. Der Systemspeicher sollte eine unabhängige Stromversorgung für 3–5 Tage gewährleisten. Formel zur Berechnung der Batteriekapazität:
- Optimierung der Systemkonfiguration
- Photovoltaik-Modulleistung: Anpassung entsprechend der durchschnittlichen täglichen Sonnenstunden vor Ort. In Regionen mit durchschnittlich 4 Sonnenstunden gilt: Photovoltaikleistung ≥ täglicher Stromverbrauch der Leuchten ÷ 4 ÷ 0,8 (Effizienzfaktor).
- MPPT-Controller: Verbessern Sie die Effizienz der Solarenergieumwandlung auf über 95%.
V. Automatische Steuerung und Intelligenz für Solarstraßenlaternen in Wohn- und Gemeinschaftsgebieten
- Kontrollstrategie
- Zeitbasiertes Dimmen: Vollleistungsbetrieb während der Spitzenzeiten, Reduzierung auf 50% Beleuchtungsstärke nach Mitternacht, wodurch 30%-40% Energie gespart werden.
- Sensorsteuerung: Erreichen Sie „Licht an, wenn Leute kommen, Licht aus, wenn Leute gehen“ durch Mikrowellen-/Infrarotsensoren, geeignet für Bereiche mit wenig Verkehr.
- Fernüberwachung
- Integrieren Sie IoT-Module zur Echtzeitüberwachung des Systemstatus (Batteriespannung, Lichtleistung), automatischen Fehleralarmen und zur Reduzierung der Betriebs- und Wartungskosten.
VI.
Kosten und Kapitalrendite (ROI) für Solarstraßenlaternen in Wohn- und Gemeinschaftsgebäuden
- Anschaffungskosten
- Einzellampensystem (einschließlich Photovoltaikmodule, Batterien, Vorrichtungen, Masten): ungefähr $800–$1200, je nach Leistung und Materialien unterschiedlich.
- Staatliche Subventionen: Einige Länder/Regionen gewähren 30%-50%-Subventionen für Solarprojekte.
- Amortisationszeit
- Im Vergleich zu herkömmlichem Netzstrom ergeben sich jährliche Stromeinsparungen von ca. $80-$150/Lampe, kombiniert mit geringeren Wartungskosten (keine Stromkosten, weniger Reparaturen), was zu einer Amortisierungszeit von ca. 5-8 Jahren führt.
Anhang: Schnellübersichtstabelle der wichtigsten Parameter
Parameter | Empfohlener Wert | Referenzstandard |
---|---|---|
Beleuchtungsstärke | Hauptstraße 15–20 Lux, Nebenstraße 5–10 Lux | CIE 115:2010 |
Lichtausbeute | ≥120 lm/W (LED) | ANSI/IES RP-8-14 |
Farbtemperatur | 3000K-4000K | JGJ/T 163-2008 |
Farbwiedergabeindex | CRI ≥80 (Kernbereich) | GB 50034-2004 |
Masthöhe | 4-8 Meter (je nach Straßenniveau) | CJJ 45-2006 |
Systemautonomie | ≥3 Tage Regenautonomie | Lokale meteorologische Daten |
Durch die Einhaltung dieser Designrichtlinien können Funktionalität, Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit erreicht werden, um den Beleuchtungsbedarf von Gemeinden und Wohngebieten zu decken. Spezifische Implementierungen sollten je nach lokalem Klima, Gelände und Budget weiter optimiert werden.
Bei Fragen wenden Sie sich bitte an Luxman, einen professionellen Hersteller von Solar-Straßenlaternen.