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街路照明の配光分析 – 道路照明基準を満たす方法

これは、 道路灯のデザイン。

アイテム名ルートコード道路幅(メートル)表面タイプランプ構成ランプの数ランプの高さ(m)ランプ間隔(m)角度(°)ランプアームの長さ(m)ランプと道路間の距離(m)照度(1m)
ルート1M57メートルCIE C2(計算湿度)片側ランプ0.81240000.758000
ルート2M314メートルCIE C2(計算湿度)両側ランプ0.81040000.758000

さて、上記の条件に基づいて、ランプの配光を選択し、検証する必要があります。

まず、道路状況を分析しましょう。

国道1号線は、道路幅員7m、片側灯器配置、灯柱間隔40m、灯柱高さ7.5mの2車線道路とする。

国道2号線は、道路幅が14mで、双方向4車線道路とし、両側に灯器を配置し、ポール間隔を40m、ポール高さを9mとします。

これらの道路状況に基づいて、IESNA の街灯の分類を参考にして配光の選択を進めます。

IESNA街灯の分類

↑ IESNA街路灯の分類、北米照明マニュアル第10版

1車線から2車線の道路では、通常、タイプII街灯が選択されます。タイプIは歩道や歩道に適しており、タイプIIIは主要幹線道路に適用されます。

道路の幅に応じて以下のルールを参考にすることができます。

道路幅員配光誘導

上記の表によると、タイプII L配電を選択する必要があります。ただし、道路状況で規定されているランプと道路間の距離0.75mを考慮して、ポール間隔を若干調整し、タイプII MまたはS配電を選択します。

タイプII配光試験

DIALux evo で道路状況を設定して、ルート 1 のテストを始めましょう (DIALux4.13 は、新しい標準の選択に必要な EN13201:2015 標準をサポートしていないため、使用しません)。

DIALux evo ロードセッティング

ここでは、路面タイプとして CIE C2 を選択し、濡れた路面を計算するオプションをオンにして、W1 を選択する必要があります。

CIE C2表面はアスファルトに相当し、従来のR3の反射率に似ています。コードの詳細については以下をご覧ください。

CIE C2 表面タイプコード

道路状況を設定すると、検証計算用の配光を選択できます。

検証のためにタイプ II S 分布を選択します。

タイプII S配電構成

ランプ配置条件を設定し、ランプ光束を必要な5500lmに設定します。

ランプ構成設定

検証結果

タイプII S分布の検証結果

結果は満足できるものではなく、道路の輝度均一性は0.5cd/m²という基準値を下回っていました。しかし、UoとUow、そしてUlは基準値を大幅に上回っていました。

分布が少し不十分かもしれないという結論は出ましたが、具体的にどこが不足しているのでしょうか?輝度計算グリッドを分析する必要があります。

明るさ計算グリッド分析

上記の計算グリッドを分析した結果、2本のランプポール間の最小値が低いことがわかりました。これは、両端の配光を強化する必要があることを示しているため、計算ではタイプII M配光を直接選択します。

タイプII M配布への切り替え

タイプII Mの配布設定

検証結果

タイプII M分布の結果

結果はすべて満足のいくものであり、この配光は指定された 5500lm の光束の下で顧客の要件を満たすことができることを示しています。

次に、ルート 2 を見て、道路状況を 4 車線、双方向道路、M4 規格、計算された濡れた路面に設定してみましょう。

ルート2の条件設定

国道2号線の道路状況は、両側にランプが設置された4車線の双方向道路で、レベルが1段階向上していることを除けば、国道1号線とほぼ同じです。

配置には、再びタイプ II M 分布を選択します。

ルート2のタイプII M分布

検証結果

ルート2の検証結果

双方とも条件を満たしており、この配光は指定された6500lmの光束の下で顧客の要件を満たすことができることを示しています。

この分析から、配光を選択する際に従うべきパターンがあることが明らかになりました。 街路照明既存の製品を選択する場合でも、新しいディストリビューションを開発する場合でも、これらのルールに従って設計し、計算結果から欠陥を特定し、それに応じて適切な修正を行うことができます。

ソーラー街灯演色評価数

ソーラー街路灯演色評価数 (CRI) アプリケーション ガイド – メーカーの視点

ソーラー街灯の演色評価数(CRI)を理解する

演色評価数 (CRI) は、ソーラー街路光源の演色性能を評価するための重要なパラメータです。CRI が高いほど、色の再現性が向上し、視覚効果が自然光に近くなります。この記事では、さまざまなタイプの光源の CRI 値と、視覚品質への影響を分析します。

ソーラー街路灯メーカーとして、私たちは CRI が照明効果とユーザー エクスペリエンスに直接影響することを理解しています。以下では、技術原理、シーン適応、製品選択の観点から実用的なアドバイスを提供します。

ソーラー街灯演色評価数

1. 光源の種類と演色性の比較

光源の種類CRI(Ra)スペクトル特性適応性評価(太陽系)
白熱電球95-100連続スペクトルだが青色光がない最高の色再現性ですが、効率はわずか 15lm/W で、3 倍のバッテリー容量が必要で、現在は廃止されています。
蛍光灯60-85線スペクトル、赤色光が欠けている低温では始動しにくい(-10℃では明るさが40%低下)ので寒冷地には適さない
高圧ナトリウムランプ20-25狭いスペクトルの黄色光、深刻な色の歪み100lm/W+の効率、遠隔地の低コストプロジェクトでのみ使用
LEDランプ70-98調整可能なフルスペクトル/セグメントスペクトル主流の選択肢である高CRIモデルは、130lm/W以上の効率と制御可能なエネルギー消費を提供します。

2. ソーラー街路灯CRIの実際の効果への影響

安全性と機能性

  • 低 CRI (Ra<70): 赤色警告標識 ΔE 色差 >15 (国際要件 ΔE<5)、顔認識距離が 30% 短縮されます。
  • 高 CRI (Ra≥80): 植生の層が 50% 改善され、夜間の「不気味な感じ」の苦情が軽減されます。

経済性とエネルギー効率

  • Ra が 10 ポイント増加するごとに、バッテリー容量が 8% 増加する必要があります (例: 50W 街灯の Ra70 → Ra80 には、追加の 10Ah バッテリーが必要です)。
  • コストバランス:高 CRI LED のプレミアムは約 0.8 ~ 1.2 元/W ですが、メンテナンス サイクルは 2 ~ 3 年延長されます。

商業価値

  • Ra≥90: 製品の色の彩度が18%増加し、夜間の消費者のコンバージョン率が12%増加します(商業用スクエアからの測定データ)。

ソーラー街灯演色評価数

3. シナリオベースの選択方式

アプリケーションシナリオ推奨Ra値主要な技術的ソリューションコスト感度
郊外の主要道路70-753000Kの温白色光+非対称レンズでブルーライトの漏れを軽減★★☆☆☆
旧住宅街80-85R9補助光チップ(深紅復元)+アンチグレア設計★★★☆☆
文化観光景観ベルト90-95フルスペクトルLED + RGBCWインテリジェントカラー調整により、古代の建物の質感を復元します★★★★☆
工業団地65-70高効率低CRIモデル、均一な照明を重視★☆☆☆☆

エンジニアリングの提案:

  • 主要領域のテスト: X-Rite CA410 分光光度計を使用して、R9 (濃い赤) と R12 (濃い青) のパフォーマンスを測定します。
  • ハイブリッドソリューション:基本モジュール(Ra70)+主要補助光モジュール(Ra90)により、コストと効果のバランスが取れています。

4. 技術的な最適化と品質管理のポイント

スペクトル強化技術

  • 紫色励起 LED: スペクトルの連続性と太陽光との類似性は 92%、Ra≥95 に達し、青色光のピークは 40% 減少します。
  • ダイナミック調光: 交通量が少ない時間帯には自動的に低 CRI モード (Ra85→70) に切り替わり、バッテリー寿命が 30% 延長されます。

減衰制御

  • 年間減衰基準:高品質製品の CRI 年間減衰は 1.5 以下、低品質製品では 5 ~ 8 ポイントに達します。
  • 補正回路: 内蔵の電流調整モジュールにより、LED チップの経年劣化による演色性の低下を補正します。

光学設計

  • 複合レンズ:二次光分布により無効な散乱が低減し、有効な演色光が 15% 増加します。

5. ユーザー購入提案

  1. 認証基準: CIE S 025/E:2015 テスト レポートを要求し、Rf (忠実度) と Rg (色域指数) に重点を置きます。
  2. 保証条件: 「5 年以内に Ra 低下 ≤3」を約束するメーカーを選択し、モジュール式アップグレードをサポートする製品を優先します。
  3. 現地検証: 標準カラー カード (ColorChecker 24 色など) を使用して、設置前に照明効果を比較します。

事例紹介:ある古鎮プロジェクトでは、Ra95+R9>60のLEDを使用し、夜間の訪問者の滞在時間が1.2時間増加し、店舗の売上が18%増加しました。

メーカーとして、当社は、盲目的に高いパラメータを追求することで生じるコストの無駄を避け、実際のニーズに基づいて「十分かつ経済的な」カラーレンダリングソリューションを選択することをユーザーに推奨しています。カスタマイズされたソリューションについては、スペクトルシミュレーションとエネルギー消費計算サービスを提供できます。

タグ: ソーラー街路灯 CRI

ラックスマン ソーラー街路灯メーカー

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Luxman Light は顧客と品質を第一に考えます。チームは照明と新エネルギーの分野で数十年にわたる実践的な知識と豊富な経験を誇ります。

太陽光発電照明の世界的リーダーであるラックスマンは、企業と提携して、太陽光発電の最先端の長年の経験に基づいた革新的な電力および持続可能性ソリューションをカスタマイズしています。

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太陽電池エネルギー貯蔵システム

産業用エネルギー貯蔵と自動太陽光パネル洗浄システムの融合

世界的なエネルギー構造の変革と「デュアルカーボン」目標の推進により、 産業用エネルギー貯蔵 テクノロジーは、単なるエネルギー貯蔵ツールからスマート製造システムの中核ノードへと進化しています。 完全自動化された太陽光パネル洗浄システムは、インテリジェントな運用とメンテナンス機能を備え、エネルギー貯蔵装置の効率向上と寿命延長における重要なブレークスルーになりつつあります。以下の分析では、技術革新と商業価値の側面からこれを探求します。

rade 完全自動洗浄システム

1. 産業用エネルギー貯蔵の5つの最先端応用シナリオ

1.1 スマートグリッドピークシェービング

2024年、中国の鉄鋼グループは200MW/800MWhの鉄クロムフロー電池エネルギー貯蔵システムを導入しました。このシステムはリアルタイムでグリッド負荷の変動に対応し、年間1億2千万元以上の電気代を節約します。付随するドローン検査システムにより、障害対応時間が6時間から15分に短縮されました。

1.2 マイクログリッドエネルギー管理

東南アジアのゴム工業団地では、「太陽光発電+ナトリウムイオン電池」マイクログリッドを導入し、AI電力予測アルゴリズムと組み合わせることで、24時間連続生産を可能にしました。全自動清掃ロボットが毎日太陽光発電パネルのほこりを取り除き、発電効率を18%向上させました。

1.3 重工業の省エネ変革

ドイツの自動車工場では、プレス工場でブレーキエネルギーを回収するためにスーパーキャパシタエネルギー貯蔵システムを統合しました。コンデンサ表面の酸化層を継続的に除去するレーザー洗浄装置と組み合わせることで、エネルギー変換効率は92%以上で安定しています。

1.4 データセンター緊急システム

Microsoft の Azure データ センターは、浸漬液冷エネルギー貯蔵モジュールを採用し、パイプラインのセルフクリーニング技術と組み合わせて、2024 年の台風シーズン中に 99.999% の電力供給信頼性を確保し、単一ラックのメンテナンス コストを 40% 削減しました。

1.5 分散型エネルギーシステム

日本のセブン-イレブンコンビニエンスストアネットワークは、クラウド制御のナノコーティング洗浄技術により、湿度の高い環境でも 85% の充放電効率を維持するモジュール式亜鉛空気エネルギー貯蔵ユニットを導入しました。


2. 全自動ソーラーパネル洗浄システムの4つの主な利点

2.1 効率革命

  • 超音波除塵装置はリチウム電池の冷却効率を30%向上させることができます。
  • 壁登りロボットにより、フロー電池パイプラインの 360° 非破壊洗浄が可能になります。
  • マシンビジョン認識システムは電解質の結晶化領域を正確に特定します。

2.2 コスト管理

トラディショナルモード自動清掃システム
手動検査:1回あたり1200円清掃費1回80円
年間ダウンタイム損失:860,000円故障率が72%減少

2.3 安全性のアップグレード

ミリ波レーダーは、エネルギー貯蔵キャビネット内の粉塵濃度をリアルタイムで監視し、負圧吸着技術と組み合わせることで、熱暴走のリスクを10,000時間あたり0.03件にまで低減し、国の基準を大幅に上回ります。

2.4 インテリジェントな運用と保守

  • ブロックチェーン技術は各クリーニングパラメータを記録します。
  • デジタル ツイン システムは、さまざまな気候条件下での清掃サイクルをシミュレートします。
  • 自己学習アルゴリズムにより洗浄剤の比率を最適化します。

3. 技術の相乗効果により付加価値が増大

産業用エネルギー貯蔵と完全自動洗浄が融合することで、3 つの主要なビジネス モデルの革新が促進されます。

  1. サービスとしてのエネルギー貯蔵 (EaaS): 清掃・メンテナンスも含めたトータルソリューションリース。
  2. 炭素資産の評価: クリーニング システムによってもたらされるエネルギー効率の改善は、CCER カーボン クレジットに変換できます。
  3. 機器ヘルスバンク: 洗浄データに基づく残存価値評価システム。

おすすめ商品 – Todos 自動ソーラーパネル清掃ロボット

1. 自動ソーラーパネル洗浄システム

  • 清掃時間: 1日1回
  • 洗浄効果:98%以上
  • 清掃方法:乾式清掃、水は不要。水掃除機能はカスタマイズする必要があります。

大規模な発電所のメンテナンス、特に砂漠、都市、高汚染地域での大規模発電に最適です。

全自動太陽光清掃ロボット

2. リモコン式ソーラーパネル清掃ロボット

  • 洗浄方法:水洗い、ドライクリーニング。
  • 洗浄効果:98%以上
  • 操作モード:半自動;

これは清掃会社で最も一般的に使用されているスタイルであり、輸送や持ち運びが簡単です。

太陽光パネル清掃ロボット

 

ソーラー街路灯アプリケーションソリューション

ソーラー街路灯設計の重要な公式

この記事では、国家規格とさまざまな論文の実践的なケーススタディを統合し、ソーラー街路灯の設計で一般的に使用される重要な公式をまとめています。

1. 平均道路照度の計算

式:
平均 = (N × Φ × U × K) / A

  • パラメータの説明:
    • N: 器具の数
    • Φ: ランプあたりの全光束 (lm)
    • U: 利用率(0.4~0.6)
    • K: 維持係数(0.7~0.8)
    • A: 道路面積(㎡)=道路幅×灯火間隔

例:
幅6mの道路、ランプ間隔30m、10,000lmのLED使用、片側照明:
平均 ≈ (1 × 10,000 × 0.5 × 0.75) / (6 × 30) ≈ 20.8 ルクス

ソーラー街灯デザイン

2. 太陽光パネルの電力計算

式:
PV = Qday / (Hpeak × ηsys)

  • パラメータの説明:
    • Qday = PLED × Twork (1日のエネルギー消費量、Wh)
    • Hpeak: 現地の年間平均ピーク日照時間(気象データを確認してください。例:北京 4.5 時間)
    • ηsys: システム効率(0.6~0.75、ライン損失、コントローラ損失を含む)

例:
負荷電力80W、毎日10時間稼働、上海Hpeak=3.8h:
PV ≈ (80×10)/(3.8×0.65)≒324W

3. バッテリー容量の計算

式:
C = (Qday × D) / (DOD × ηbat × Vsys)

  • パラメータの説明:
    • D: 連続曇りの日数(通常3~5日)
    • DOD: 放電深度(鉛蓄電池の場合は0.5、リチウム電池の場合は0.8)
    • ηbat: 充放電効率(0.85-0.95)
    • Vsys: システム電圧 (12V/24V)

例:
1日あたりの消費電力800Wh、24Vシステム、3日間のバックアップ、リチウム電池:
C ≈ (800 × 3) / (0.8 × 0.9 × 24) ≈ 138.9 Ah → 150Ahバッテリーを選択

4. 太陽光パネルの設置角度

式:
θ = φ + (5°~15°)

  • パラメータの説明:
    • φ: 地域の地理的緯度
    • 冬季最適化: 緯度 +10°~15°、夏季最適化: 緯度 -5°

例:
南京の緯度は32°、冬季の発電量を向上させるため、固定ブラケットの傾斜角度を37°(32°+5°)に設定しました。

5. 太陽光パネルへの風圧

式:
F = 0.61 × v2 × A

  • パラメータの説明:
    • v: 最大風速 (m/s)
    • A: 太陽光発電パネルの風向面積(m2)

例:
パネル面積2m2、設計風速30m/s:
F = 0.61 × (30)2 × 2 = 1098 N
ランプポールと基礎の耐風性を検証する必要があります。

6. コンポーネントの動作電圧補正(温度の影響)

式:
仮想mp = Vmp(STC) × [1 + α × (T – 25)]

  • パラメータの説明:
    • α: 温度係数(単結晶シリコンの場合、約-0.35%/°C)
    • T: 実際の動作温度(°C)

例:
公称部品電圧18V、動作温度60°:
Vmp ≈ 18 × [1 – 0.0035 × (60-25)] ≈ 15.3 V

7. 温度による電圧降下補償

式:
ΔV = Nシリーズ × α × ΔT × Vmp(STC)

例:
3つの直列接続されたコンポーネント、各Vmp=30V、温度差35°:
ΔV ≈ 3 × (-0.0035) × 35 × 30 ≒ -11V
MPPT 電圧範囲を調整する必要があります。

8. 太陽光パネル容量最適化設計

実験式:
Ppv(opt) = 1.2 × 視聴率

  • 影、ダストロス(10-20%の効率低下)を考慮する
  • 複数のコンポーネントを並列接続する場合は、バイパス ダイオードを増やしてホットスポットの影響を減らします。

9. 一般的な設計パラメータの比較表

パラメータ参照値標準基準
照度均一性 U0≥0.4(主要道路)CJJ45-2015 道路照明基準
コンポーネント傾斜角度エラー≤±3°GB/T 9535 太陽光発電モジュール規格
バッテリーサイクル寿命≥1500回(リチウム電池)GB/T 22473 エネルギー貯蔵規格
耐風性評価≥12レベル(33m/s)GB 50009 建物荷重コード

注記: 実際の設計は、PVsyst シミュレーションおよび DIALux 照明シミュレーションと組み合わせ、フィールド テストを通じて検証する必要があります。