Sau nhiều năm hoạt động ngoại thương, một trong những câu hỏi kỹ thuật mà tôi thường nghe nhất từ khách hàng là: "Tại sao cột 6{6}} mét thường sử dụng đèn 80 W trong khi cột 12 mét cần khoảng 200 W? Có công thức nào đằng sau nó không?" Nhiều người mua cho rằng công suất chỉ cần tăng tuyến tính theo chiều cao. Trong thực tế, nó có nhiều sắc thái hơn. Dựa trên các nguyên tắc tính toán chiếu sáng đường tiêu chuẩn và kinh nghiệm dự án thực tế, bài viết này giải thích cơ sở lý thuyết cho các cặp đôi phổ biến này.
Độ sáng giảm như thế nào khi chiều cao lắp đặt tăng
Nguyên tắc vật lý cốt lõi là mối quan hệ nghịch đảo-bình phương giữa độ rọi và khoảng cách. Độ sáng E gần bằng cường độ sáng I chia cho bình phương khoảng cách d. Khi chiều cao cột tăng gấp đôi từ 6 m lên 12 m và nếu cường độ sáng của đèn không đổi thì độ sáng ở mặt đường về mặt lý thuyết sẽ giảm xuống một-giá trị ban đầu. Đèn đường không phải là nguồn điểm thuần túy và kết quả thực tế cũng bị ảnh hưởng bởi sự phân bố trắc quang, góc nghiêng và hệ số sử dụng. Tuy nhiên, xu hướng cơ bản rất rõ ràng: việc lắp đặt cao hơn đòi hỏi phải tăng đáng kể quang thông-và do đó có công suất-để duy trì độ sáng mặt đường{10}}trung bình tương đương.
Trong thực tế, khoảng cách giữa các cực cũng phải được xem xét. Thông lệ trong ngành thường đặt khoảng cách ở mức 2,5 đến 3,5 lần chiều cao lắp đặt. Cột 6 m thường cách nhau 18–25 m; cột 12 m có thể cách nhau 30–40 m hoặc hơn. Vùng được chiếu sáng mở rộng đáng kể, do đó quang thông trên một đơn vị diện tích giảm và cần có công suất cao hơn.
Sự tương ứng theo kinh nghiệm của 80 W cho 6 m và 200 W cho 12 m
Tại sao cụ thể là 80 W với 6 m và khoảng 200 W với 12 m? Đây không phải là những yêu cầu toán học cứng nhắc mà là phạm vi thực nghiệm-được thiết lập rõ ràng để cân bằng giữa chiều rộng đường, độ rọi mục tiêu và tính đồng nhất.
Lấy một con đường địa phương hoặc đường phụ điển hình làm ví dụ. Cột 6 m thường được sử dụng trên đường rộng 6–10 m với độ sáng trung bình mục tiêu là 8–15 lx. Một bộ đèn LED có hiệu suất 160–180 lm/W cung cấp khoảng 13 000–14 000 lm ở 80 W, sau khi áp dụng hệ số sử dụng thông thường (0,4–0,6) và hệ số bảo trì, có thể đáp ứng yêu cầu trong khi vẫn duy trì được độ đồng nhất ở mức chấp nhận được.
Cột 12 m phổ biến hơn trên các tuyến đường huyết mạch hoặc đường rộng hơn (12–20 m), nơi độ rọi mục tiêu cao hơn (15–30 lx). Cả diện tích được che phủ và khoảng cách giữa các cột đều tăng lên rõ rệt. Công suất thấp hơn sẽ khiến bề mặt bị-được chiếu sáng và tạo ra các vùng tối. Một bộ đèn 200 W có hiệu suất tương tự tạo ra khoảng 32 000–36 000 lm; với hệ thống quang học thích hợp, điều này có thể khôi phục độ sáng trung bình và độ đồng đều về mức yêu cầu. Khi chiều cao tăng gấp đôi và cả diện tích lẫn khoảng cách đều mở rộng, công suất thường cần tăng theo hệ số khoảng 2,5. Tỷ lệ 200 W / 80 W nằm hoàn toàn trong phạm vi thực tế này.
Các thông số chính phải được đưa vào tính toán thực tế
Chỉ chiều cao và sức mạnh thôi là chưa đủ. Một phép tính hoàn chỉnh kết hợp một số hệ số hiệu chỉnh:
Hệ số sử dụng U: tỷ lệ ánh sáng phát ra thực sự chạm tới mặt đường, được xác định bằng phân bố trắc quang, góc nghiêng và tỷ lệ chiều rộng đường với chiều cao lắp đặt.
Hệ số bảo trì: thường là 0,7–0,8 để tính đến sự suy giảm quang thông và tích tụ bụi bẩn.
Kiểu sắp xếp: bố cục hai mặt một mặt, đối diện hoặc so le thay đổi công suất cần thiết.
Chiều rộng đường hiệu quả: chiều rộng được chiếu sáng thực tế sau khi trừ đi chiều dài phần nhô ra.
Một cách tiếp cận đơn giản hóa là bắt đầu từ độ sáng trung bình mục tiêu Eav, chiều rộng đường hiệu dụng W và khoảng cách cực S, tính tổng quang thông cần thiết, sau đó chia cho hiệu suất của đèn để thu được công suất. Trong các dự án chuyên nghiệp, chúng tôi sử dụng phần mềm như DIALux để mô phỏng chính xác thay vì chỉ dựa vào bảng quy tắc-ngón tay cái.
Những cạm bẫy thường gặp trong các dự án xuất khẩu
Hai sai lầm xuất hiện liên tục. Đầu tiên là giả định rằng "tăng gấp đôi chiều cao chỉ cần tăng gấp đôi công suất", khiến độ sáng bị giảm. Thứ hai là chỉ tập trung vào số công suất mà bỏ qua hiệu quả và quang học. Sự khác biệt giữa một bộ đèn 200 W ở 130 lm/W và một bộ đèn 180 lm/W là rất đáng kể về hiệu suất thực tế. Một số dự án cố gắng tiết kiệm chi phí bằng cách lắp cột 12 m chỉ với 150 W; kết quả là tính đồng nhất không đáp ứng được tiêu chuẩn và việc chiếu sáng khắc phục sau này tỏ ra tốn kém hơn.
Khi chuẩn bị báo giá, chúng tôi luôn hỏi về chiều rộng đường, cấp độ chiếu sáng mục tiêu, khoảng cách dự định và khí hậu địa phương trước khi đề xuất nguồn điện. Phạm vi thực nghiệm cung cấp điểm khởi đầu hữu ích nhưng lựa chọn cuối cùng vẫn cần được xác minh bằng tính toán và mô phỏng.
Chiều cao cột phù hợp với công suất đèn về cơ bản là sự cân bằng giữa độ chiếu sáng, tính đồng nhất, mức tiêu thụ năng lượng và chi phí. Việc kết hợp 80 W với 6 m và 200 W với 12 m là những điểm khởi đầu thực tế,{5}}đã được xác thực tại hiện trường thay vì các công thức cứng nhắc. Sơ đồ âm thanh vẫn yêu cầu tích hợp hình dạng đường, các tiêu chuẩn hiện hành và hiệu suất trắc quang thực tế của bộ đèn.
Nếu bạn đang làm việc trong một dự án chiếu sáng đường-ở nước ngoài và không chắc chắn về cách kết hợp chiều cao cột với công suất, vui lòng chia sẻ chiều rộng đường, độ rọi mục tiêu, phạm vi khoảng cách đề xuất và tiêu chuẩn địa phương. Chúng ta có thể chuẩn bị tính toán quang thông và công suất sơ bộ để giúp giảm chi phí điều chỉnh sau này do các lựa chọn không khớp.
