تخفيض إنارة الشوارع الشمسية وفئات الإنارة

اطلب من مصباح الشارع الشمسي الحفاظ على فئة إضاءة الطرق وستكون أول اعتراض تسمعه هو أنه يخفت. تعمل الإضاءة خارج الشبكة بميزانية طاقة يومية ثابتة، لذا تخفض معظم الأنظمة الإخراج في الساعات الأولى من الصباح لضمان وصول البطارية إلى شروق الشمس. يستحق هذا الاعتراض إجابة أفضل من الطمأنة: الأسئلة الحقيقية هي أي الساعات يجب أن تحافظ على الفئة، وأي الساعات يجوز تخفيتها، وما الدليل الذي يثبت النتيجة.

هذا الدليل مكتوب للأشخاص الذين عليهم التوقيع على تلك الإجابة — مشتري المشاريع، ومقاولو EPC، والاستشاريون والموزعون الذين يبيعون في أعمال البلديات والطرق السريعة. يشرح كيف يعمل نظاما الفئات اللذان ستلتقيان بهما في المناقصة فعليًا، وكيف يتفاعل ملف التعتيم الشمسي معهما، ولماذا يهم توزيع الضوء أكثر من رقم اللومن، وما الذي يجب كتابته في طلب عرض السعر حتى يمكن مقارنة العروض المتنافسة على الإطلاق.

لماذا يتصادم التعتيم وفئات إضاءة الطرق في المشاريع الشمسية

تُحدد أحجام مصابيح الشارع الشمسي حول ميزانية طاقة يومية ثابتة، لذا غالبًا ما يُخفض الإخراج بعد منتصف الليل لضمان وصول البطارية إلى شروق الشمس. فئة إضاءة الطرق وعد قُطع لسلطة الطرق، وهذا الوعد لا يسقط لأن الإضاءة خارج الشبكة.

في المنشآت المتصلة بالشبكة، يكون قرار التعتيم إلى حد كبير خيارًا تصميميًا للإضاءة: توفير الطاقة مرحب به لكنه نادرًا ما يكون حاسمًا، لأن الشبكة الرئيسية يمكنها دائمًا توفير المزيد. خارج الشبكة، القرار نفسه بنيوي. كل ساعة بالإخراج الكامل تُدفع مقابلها بواطات الألواح وواط-ساعات البطارية، وهذان البندان يهيمنان على تكلفة الوحدة للعمود. المشروع الذي يسطح بهدوء ملف الليل لتوفير البطارية، ولا يعيد النظر أبدًا في متطلب الفئة، هو الطريقة الأكثر شيوعًا التي ينتهي بها مخطط الإضاءة الشمسية إلى الجدال مع مواصفاته الخاصة.

النتيجة العملية هي أن التعتيم لا يمكن أن يكون فكرة لاحقة تُضاف عند التشغيل. يجب الاتفاق عليه مع من كتب المواصفة، لأنه يغير الفئة المطلوبة والبصريات المطلوبة والبطارية المطلوبة في الوقت نفسه.

نظاما الفئات اللذان ستذكرهما المناقصة

تأتي معظم المواصفات التي ستلتقي بها من إحدى عائلتين. تحدد سلسلة EN 13201 الأوروبية فئات إضاءة الطرق في أوروبا وتُشار إليها على نطاق واسع في أماكن أخرى، بينما الممارسة الموصى بها لطرق IES هي المرجع المستخدم في أمريكا الشمالية وكثير من منطقة آسيا والمحيط الهادئ.

تُنشر EN 13201 في أجزاء، ومن المفيد معرفة الجزء الذي يشير إليه البند. يغطي الجزء 1 اختيار فئات الإضاءة، ويضع الجزء 2 متطلبات الأداء، ويعرف الجزء 3 الحساب، والجزء 4 القياس، والجزء 5 مؤشرات أداء الطاقة. المناقصة التي تذكر "EN 13201" دون جزء عادة ما تقتبس قيم أداء الجزء 2.

تعمل عائلة IES بشكل مختلف. تحدد ممارسة الطرق أهداف الإضاءة والانتظام حسب تصنيف الطريق بدلًا من جدول سطوع واحد، وحيث يكون الضوء المتجه لأعلى أو التعدي الضوئي قيدًا، غالبًا ما تضيف المواصفة تصنيف BUG للضوء الخلفي والضوء المتجه لأعلى والوهج. ولأن النظامين مبنيان على معايير مختلفة، لا يمكن تحويل فئة من أحدهما إلى فئة من الآخر بالحساب — يجب إجراء الحساب في النظام الذي اعتمدته السلطة.

ما تتطلبه الفئة فعليًا: M وC وP

تصنف المعيار الأوروبي الطرق إلى ثلاث مجموعات. تغطي فئات M مناطق المرور الآلي وتُحكم على سطوع سطح الطريق، وتغطي فئات C مناطق التعارض، وتغطي فئات P مناطق المشاة والمناطق منخفضة السرعة وتُحكم على الإضاءة الأفقية بدلًا من السطوع.

القيم أدناه هي متطلبات الجزء 2 لفئات M، المجموعة الأكثر أهمية في أعمال الطرق السريعة والطرق الجامعة. وهي الأرقام المصانة: المستوى الذي يجب أن يصل إليه الطريق في نهاية دورة الصيانة، وليس الرقم المقاس يوم نصب الأعمدة.

القيم مأخوذة من EN 13201-2:2015 وهي معروضة هنا للتوجيه فقط؛ أكد الإصدار الذي تسميه مواصفتك وتحقق من الملحق الوطني المطبق، لأن الاعتماد يختلف بين البلدان.

ثلاثة من تلك الأعمدة تستحق قراءة بلغة واضحة. الانتظام الكلي هو نسبة أدنى سطوع إلى متوسط السطوع على الطريق، وهو ما يمنع الطريق من أن يبدو كسلسلة من البرك الساطعة. يتحكم الانتظام الطولي في نمط الساطع-الداكن الذي يراه السائق أثناء السير على طول صف الأعمدة، وهو التأثير وراء نمط الحمار الوحشي المألوف في المخططات سيئة التباعد. تقيس زيادة العتبة الوهج المُعيق — السطوع الحاجب أمام عيني السائق — وهي القيمة الأسهل كسرًا بوحدة إنارة سيئة التوجيه على عمود قصير.

كما تُعرَّف قيم الأداء للطرق الطويلة بما يكفي لصمود مفهوم السطوع، أي نحو عشرين إلى اثنتين وعشرين مرة من ارتفاع التركيب. المقاطع القصيرة والتقاطعات والدوارات تقع في فئات C بدلًا من ذلك، ولهذا يمكن لمخطط يستوفي فئة واحدة على وصلة طويلة أن يفشل عند التقاطع في نهايتها.

اختيار الفئة يعتمد على الوقت: أساس التعتيم في حظر التجول

لا يتعامل التوجيه الخاص باختيار الفئة مع المرور كونه ثابتًا. تحمل سرعة التصميم وحجم المرور وتكوين المرور وكثافة التقاطعات والمركبات المتوقفة والسطوع المحيط وصعوبة الملاحة قيم ترجيح، ويُشتق رقم الفئة من مجموعها.

هذا ليس تفصيلاً شكلياً — بل هو الأساس المشروع للتعتيم الليلي. فالطريق الذي يحمل حركة مرور مختلطة كثيفة عند الساعة 20:00 ولا يكاد يحمل شيئاً عند الساعة 03:00 لا يكون لديه نفس متطلبات الإضاءة في كلا الوقتين، لأن اثنين من معايير الاختيار، وهما حجم حركة المرور واللمعان المحيط، قد تغيّرا. وحيث تقبل الجهة المختصة هذه الحجة، تكون الفئة التي يجب الحفاظ عليها بين الساعة 22:00 و05:00 مثلاً هي الفئة الأدنى، ولا يلزم النظام بتقديم الفئة الأعلى إلا خلال ساعات المساء.

ما لن تقبله الجهة المختصة هو أن يقرر المورّد ذلك من جانب واحد. فالتعتيم قرار تصميمي يُتخذ مع مالك الطريق، ويُوثّق في المواصفات، ثم يُنفّذ كجدول زمني. ومخطط إضاءة ليلته معتّمة دون اتفاق مكتوب ليس مخططاً فعّالاً — بل انحراف غير معتمد سيظهر عند التسليم، حين تكون الأعمدة قد نُصبت بالفعل.

كيف يتفاعل ملف التعتيم الشمسي مع الفئة

ملف التعتيم هو جدول زمني يحدد مستوى الإخراج لكل فترة من الليل، وبالنسبة لوحدة إنارة خارج الشبكة فهو أكبر رافعة منفردة على حجم البطارية. وفيما يلي الإعداد الافتراضي المنشور لمجموعة VOLTIC ZHENYE المتكاملة.

هذه إعدادات المصنع المنشورة للمجموعة، ويُؤكَّد مطابقتها للطراز المطلوب كتابياً؛ ويمكن تعديل الملف نفسه لمشروع ما، لكن يجب طلب التعديل لا افتراضه.

الحساب المهم بسيط، ويستحق إجراؤه قبل طرح المناقصة. اثنتا عشرة ساعة بإخراج كامل تعني 1,200 بالمئة-ساعة من الطاقة في الليلة. والملف أعلاه، مع عدم تفعيل المستشعر مطلقاً، يبلغ 480 بالمئة-ساعة؛ ومع تفعيل المستشعر في كل فترة يبلغ 920 بالمئة-ساعة. لذا تواجه نفس وحدة الإنارة ليلاً يتراوح بين 40 بالمئة و77 بالمئة من ليلة بإخراج كامل، حسب مدى ازدحام الطريق فعلياً.

الآن طبّق الفئة. إذا نصّت المواصفات على وجوب الحفاظ على الفئة الكاملة من الغسق حتى الفجر، فيجب أن يكون الملف 100 بالمئة ثابتاً، وأن يُصمَّم النظام لـ 1,200 بالمئة-ساعة، وينمو اللوح والبطارية تبعاً لذلك. وإذا سمحت المواصفات بالفئة الأدنى بعد منتصف الليل، تنخفض الطاقة المطلوبة انخفاضاً حاداً ويمكن تسعير نفس العمود ببطارية أصغر — أو تسعير نفس البطارية بهامش استقلالية أكبر. وكلا الجوابين قابل للدفاع. أما العرض الذي لا يجيب عن أي منهما، ويفترض بهدوء الخيار الأرخص، فهو الذي يفشل عند أول تفتيش شتوي.

البصريات: مطابقة توزيع الضوء للطريق والفئة

تُقدَّم الفئة بشكل الضوء، لا برقم اللومن المطبوع على العلبة. فوحدةا إنارة بنفس اللومن يمكن أن تنتجا لمعاناً مختلفاً تماماً على الطريق، ولهذا تطلب المواصفات نوع توزيع وملف قياس ضوئي بدلاً من رقم إخراج.

التصنيفات العرضية التي تُقتبس عادة في المناقصات تصف مدى وصول الحزمة المفيدة عبر الطريق عندما تُركَّب وحدة الإنارة قرب الحافة. وتستخدم قاعدة الهندسة العملية ارتفاع التركيب كوحدة قياس، لذا تناسب نفس البصريات طريقاً عريضاً على عمود طويل وطريقاً ضيقاً على عمود قصير.

تتبع تسميات الأنواع التصنيف العرضي المقتبس عادة في المناقصات. تعامل مع النسب كنقطة انطلاق وأكّد التعريف في إصدار المعيار الذي تسميه مواصفاتك، لأن الحدود أُعيد صياغتها بين الإصدارات.

في وحدة الإنارة الشمسية المتكاملة يوجد قيد ثانٍ لا تذكره أدلة الشبكة المتصلة أبداً. فاللوح ورأس المصباح يتشاركان هيكلاً واحداً، لذا يرتبط سمت اللوح واتجاه البصريات ميكانيكياً. ويمكن توجيه وحدة الكل-في-واحد الثابتة نحو الطريق أو إمالتها نحو الشمس، لكن ليس بشكل مستقل لكليهما، ويجب حسم المقايضة عند التركيب لا عند الطلب. وهذا أحد أسباب تفوق الأنظمة المنفصلة على الطرق الشمالية-الجنوبية وفي المواقع التي يجب أن تكون فيها المصفوفة أكبر مما يسمح به الهيكل — وقد وُضحت المقايضة في دليلنا إلى مصابيح الشوارع الشمسية الكل-في-واحد مقابل المنفصلة.

إليك الجزء الذي تغفله معظم العروض. تغطي بيانات منتجاتنا المنشورة الإخراج وحجم اللوح وسعة البطارية وارتفاع التركيب والتباعد الموصى به، لكنها لا تنشر نوع توزيع لكل طراز. لذا لا تقبل "النوع III" كادعاء في عرض — اطلب ملف القياس الضوئي للطراز والبصريات المحددين اللذين يُسعَّران، وأجرِ الحساب في DIALux أو Relux أو AGi32 على هندسة طريقك. وإذا لم يستطع المورّد إنتاج الملف للتهيئة المحددة، فإن وعد الفئة ليس قائماً على دليل.

الاستقلالية، أسوأ الليالي، وخط الأساس المعتّم

الاستقلالية هي عدد الأيام المتتالية ذات الشمس المنخفضة التي يدعمها النظام عند ملف تعتيم معلن، وهي بلا معنى دون إرفاق ذلك الملف. فيمكن لمورّدين اثنين أن يقولا ثلاثة أيام غائمة بينما يفترض أحدهما أن المصباح يعمل بإخراج كامل طوال الليل ويفترض الآخر خفضاً حاداً في الليل.

تعتمد الاستقلالية أيضاً على ساعات الشمس المفترضة في ميزانية الطاقة. فالرقم المقتبس لخمس ساعات ذروة شمسية والرقم المقتبس لثلاث ساعات يصفان عتاداً مختلفاً تماماً عند نفس خط العرض، ولا أحد منهما خاطئ — إنهما ببساطة جوابان لسؤالين مختلفين. والحل هو ذكر الملف وساعات الشمس اليومية المفترضة معاً في المواصفات، حتى يجيب كل عرض عن السؤال نفسه.

ارتفاعات التركيب والتباعد المنشورة لمجموعة ZHENYE المتكاملة مفيدة هنا، لأنها تُظهر كيف ينمو النظام مع الطريق.

أرقام التباعد هذه هي توصية المصنع لهدف انتظام عام الغرض، وليست نتيجة فئة. التباعد هو ما يحدد الانتظام فعليًا، لذا يجب إعادة حساب التباعد وفقًا لعرض طريقك وارتفاع التركيب والفئة لديك — وهذا هو بالضبط الحساب الذي ينبغي أن يعود مع عرض السعر. للحصول على مثال عملي على موقع كبير، راجع دليل إنارة مواقف السيارات بالطاقة الشمسية.

هناك نقطتان منشورتان أخريان تستحقان النقل إلى الاستفسار. طرازاتنا القياسية مصنفة IP65، وهو المستوى الذي تُصنع وتُختبر به الوحدات للخدمة الخارجية، وعمر LED منشور عند 50,000 ساعة مع ضمان خمس سنوات على الوحدة وعمر بطارية LiFePO4 من ثماني إلى عشر سنوات. البطارية هي المكوّن الذي يحدد عادةً اقتصاديات الصيانة، وهي مناقشة بمزيد من التفصيل في دليلنا حول بطاريات إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية.

تحذير صادق واحد قبل تجميد المواصفات: تنشر طرازاتنا القياسية درجة حرارة لون 6000K. تفرض العديد من المواصفات البلدية الآن نطاقًا أكثر دفئًا من 3000K إلى 4000K للمناطق السكنية، وحيث تفعل المواصفة ذلك، اطرح الأمر على المصنع في مرحلة الاستفسار واطلب تأكيدًا كتابيًا قبل تقديم عرض السعر بدلًا من افتراض وجود الخيار.

ما يجب كتابته في طلب عرض السعر

طلب عرض السعر الذي يذكر فئة ولا يذكر شيئًا آخر سيجذب عروضًا غير قابلة للمقارنة، لأن كل مورّد يملأ الفجوات بافتراضاته الخاصة. البنود أدناه تُخرج تلك الافتراضات إلى العلن، ومعظمها لا يكلف المورّد أكثر من إجابة صادقة.

• الفئة والساعات. حدّد الفئة لكل نوع طريق، والمعيار والجزء الذي تأتي منه، والساعات التي يجب الحفاظ عليها خلالها.
• ملف التعتيم. اكتب الملف المسموح به ساعة بساعة، في حالتي الوجود وعدم الوجود، أو اذكر صراحةً أن الخرج الثابت مطلوب.
• ملف القياس الضوئي. اطلب ملف IES أو LDT للطراز والبصريات المحددين في عرض السعر، مع مخطط شدة الإضاءة الذي يوضح التوزيع.
• الحساب. اطلب تقرير أداء مصان على الهندسة الفعلية — ارتفاع التركيب، وإزاحة العمود، والتباعد، وعرض الطريق — مع ذكر القيم المتوسطة والدنيا ونسبة الانتظام.
• معامل الصيانة. اطلب ذكر معامل الصيانة المفترض في الحساب، مع دورة التنظيف التي يستلزمها.
• الضوء المتسرب. إذا كانت الجهة المختصة تحدّ من الضوء المتجه لأعلى أو التعدي الضوئي، فاطلب أرقام BUG أو الدليل الضوئي المكافئ، وليس عبارة "قطع كامل".
• الاستقلالية. اطلب الاستقلالية بالأيام عند الملف المذكور، مع ساعات الشمس اليومية المفترضة.
• درجة حرارة اللون. حدّد النطاق المطلوب، واطلب تأكيدًا كتابيًا حيث يختلف المنتج القياسي.
• المستندات عند التسليم. اتفق على تقارير الاختبار والرسومات والأدلة التي تُشحن مع كل طلب، واللغة التي يجب أن تكون بها. يوضح دليل الشهادة والامتثال لدينا كيفية التحقق من الشهادة السارية في كل سوق.

يُتخطى بندان في تلك القائمة بشكل روتيني ويسببان نزاعات بشكل روتيني. الأول هو الحساب: الفئة خاصية بالتخطيط، وليست خاصية بوحدة الإنارة، لذا فإن تقريرًا أُجري على هندسة شخص آخر لا يثبت شيئًا عن هندستك. والثاني هو معامل الصيانة، لأن الافتراض السخي يَعِد بصمت بطريق أكثر إشراقًا مما ستقدمه المعدات بعد عامين من الخدمة.

الوهج هو المجال الثالث الذي يستحق الانتباه قبل الطلب، وعادةً ما تُكتب حدوده كمتطلب للضوء المتجه لأعلى أو زيادة العتبة بدلًا من أن تكون تفضيلًا. تغطي ملاحظاتنا حول الوهج والتلوث الضوئي كيفية التعبير عن تلك الحدود، وهي الحسابات نفسها المستخدمة للتحقق من الفئة.

الأسئلة الشائعة

هل لا تزال إنارة الشوارع الشمسية المعتمة تحقق EN 13201؟

يمكنها ذلك، إذا كانت الفئة السارية خلال ساعات التعتيم هي الفئة التي لا يزال النظام يقدمها. يعتمد اختيار الفئة على حجم المرور والظروف المحيطة، وهما يتغيران خلال الليل، لذا يمكن أن تكون فئة أدنى مشروعة بعد ذروة المساء — لكن يجب أن توافق الجهة المختصة على ذلك كتابيًا.

ما الفرق بين فئات M وC وP؟

تنطبق فئات M على الطرق المستخدمة أساسًا لحركة المركبات الآلية وتُحكم على أساس إضاءة سطح الطريق وانتظامها. تنطبق فئات C على مناطق التعارض مثل التقاطعات. تنطبق فئات P على مناطق المشاة والمناطق منخفضة السرعة، حيث تكون المعايير هي الإضاءة الأفقية ونصف الأسطوانية بدلًا من الإضاءة.

أي نوع من توزيع الضوء يناسب عمودًا بارتفاع 7 م على طريق بعرض ستة أمتار؟

كنقطة بداية، قارن عرض الطريق بارتفاع التركيب. النوع II هو الفئة الضيقة، والنوع III يغطي الطرق متوسطة العرض، والنوع IV يمتد أبعد عبر الطرق الأوسع، والنوع V يوزع الضوء بشكل متماثل للمناطق. أكّد الاختيار بحساب على هندستك الفعلية.

هل يمكن لإنارة الشوارع الشمسية الحفاظ على فئة طوال الليل دون تعتيم؟

نعم، لكن يجب تحجيمها لذلك. اثنتا عشرة ساعة عند الخرج الكامل تعني 1,200 نسبة مئوية-ساعة من الطاقة لكل ليلة، مقابل نحو 480 إلى 920 نسبة مئوية-ساعة لملف متدرج. يرتفع كل من قدرة اللوح وسعة البطارية، لذا ينتمي القرار إلى مرحلة التصميم.

ما هو معامل الصيانة ومن يحدده؟

معامل الصيانة هو المخصص الذي يضعه حساب الإنارة للأوساخ على العدسة والتدهور التدريجي للضوء بين دورات التنظيف. يجب ذكر القيمة في الحساب، لأن المورّد الذي يفترض معاملًا سخيًا يَعِد بهدوء بطريق أكثر إشراقًا مما ستقدمه المعدات.

هل أحتاج إلى ملف IES، أم يكفي رقم اللومن؟

رقم اللومن لا يكفي لمواصفة قائمة على الفئة. اطلب ملف القياس الضوئي للطراز والبصريات المحددين في عرض السعر، وليس ملف عائلة، واطلب مخطط شدة الإضاءة الذي يوضح التوزيع. بدون ذلك، يكون الحساب افتراضًا وليس دليلًا.

هل يسهّل النظام المنفصل الامتثال للفئة؟

أحيانًا. يسمح النظام المنفصل بتوجيه اللوح والمصباح بشكل مستقل، فيمكن توجيه البصريات نحو الطريق بينما تواجه المصفوفة الشمس. يساعد ذلك على الطرق الممتدة من الشمال إلى الجنوب والتخطيطات الضيقة، ويزيل المقايضة التي يفرضها الهيكل الموحّد الثابت.

الخطوة التالية: أرسل الطريق، وليس القدرة فقط

إذا أرسلت القدرة فقط، يمكن لأي مصنع أن يقدم لك عرض سعر لشيء ما. أرسل عرض الطريق، وارتفاع التركيب الذي تنوي استخدامه، والفئة التي تسميها مواصفتك، والساعات التي يجب الحفاظ عليها، وستكون الإجابة التي تحصل عليها قابلة للتحقق.

ابدأ من إنارة الشوارع الشمسية المدمجة 150W أو من مجموعة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية الأوسع، وتحقق من ارتفاعات التركيب وأرقام الخرج المنشورة مقابل طريقك. وحيث لا يزال التخطيط مفتوحًا، توضح ملاحظاتنا حول مستشعر الحركة وملفات التعتيم كيفية ضبط الجدول الزمني الليلي، وتغطي إنارة مواقف السيارات بالطاقة الشمسية إنارة الموقع حيث تكون الهندسة مساحة وليست مسارًا. وعندما يكون المتطلب واضحًا، أرسله إلى فريقنا الهندسي وسنجيب عليه مقابل الطراز المحدد، مع ملف القياس الضوئي والافتراضات المذكورة.