Dispozitiv pentru controlul iluminatului stradal cu LED-uri și panouri fotovoltaice

INTRODUCERE

Iluminatul exterior în comunitățile urbane este utilizat atât pentru orientarea și deplasarea în siguranță pe timp de noapte a pietonilor și a participanților la trafic cât și asigurarea unui mediu ambiant corespunzător în orele fară lumină naturală.

Iluminatul exterior trebuie să îndeplinească aceste cerințe în condițiile utilizării raționale a energiei electrice, cu alte cuvinte a reducerii costului investițiilor și a cheltuielilor anuale de exploatare a instalațiilor. Astfel prin numărul mare al acestora, este de dorit ca instalațiile electrice de iluminat artificial să nu constituie un factor de alterare a calității energiei electrice și desigur să fie cât mai rentabile.

Ameliorarea factorului de putere și reducerea armonicelor din rețea, necesitățile obiective acceptate internațional privind reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, reducerea consumului final de energie prin creșterea eficienței energetice și creșterea ponderii surselor regenerabile, a condus la apariția și dezvoltarea sistemelor de iluminat exterior fotovoltaice ca surse de iluminat economice în localitățile urbane, dar și rurale în scopul iluminatului rutier, arhitectural și decorativ.

Sistemele de iluminat fotovoltaice mai poartă denumirea de sisteme off-grid sau sisteme autonome, întrucât acestea își produc singure energie electrică necesară pentru utilizarea în scopul iluminatului exterior.

Alegerea echipamentului ce urmează a fi folosit în instalațiile de iluminat public fotovoltaic se face pe baza unui calcul tehnico-economic întrucât eficiența sitemului depinde nemijlocit de aceste echipamente.

O problemă deosebit de importantă care trebuie avută în vedere este și alegerea tipurilor de lămpi pentru instalațiile de iluminat exterior. În acest sens folosirea de exemplu a unor lămpi cu eficacitate luminoasă mai mare permite realizarea acelorași niveluri de iluminare cu puteri mai mici, deci cu consumuri de energie mai reduse.

De asemenea, o importanță mare o prezintă și aspectul exterior, care trebuie sa fie estetic și să se încadreze cât mai bine în mediu ambiant.

Lipsa sau realizarea necorespunzătoare a sistemelor de iluminat poate avea consecinţe grave asupra circulaţiei rutiere şi pietonale, de cele mai multe ori acest lucru însemnând pierderi de vieţi omeneşti şi pagube materiale.

1. STADIUL ACTUAL ÎN DOMENIUL SITEMELOR DE ILUMINAT EXTERIOR

1.1. Noțiuni generale despre iluminatul stradal

Prin rețeaua de iluminat public a unui oraș și/sau sat se înțelege ansamblul instalațiilor electrice destinate pentru a servi, iluminatul străzilor, șoselelor, bulevardelor, piețelor, spațiilor verzi, podurilor, trecerilor, intersecțiilor, etc., cu alte cuvinte pentru iluminatul întregii rețele de străzi a localității respective.

Ansamblul corpurilor de iluminat echipate cu surse de lumină corespunzătoare, amplasate după o dispunere logică într-o incintă (încăpere) dependentă de considerente funcționale și/sau estetice, în scopul realizării mediului luminos confortabil capabil să asigure desfășurarea unei activități umane (impuse) sau realizării unei anumite funcții, definește noțiunea de sistem de iluminat.

Un sistem de iluminat se apreciază prin: [2]

1. Componență – ansamblu de aparate: corpuri de iluminat, de comutaţie, protecţie, evidenţă, de piloni, (din beton armat, din lemn, din fier zincat), conductoare etc. (fig. 1.1);

2. Concepție – geometria amplasării corpurilor de iluminat, sistemele de control, parametrii, principiul de reglare și sistemul de reglare a nivelului de iluminare etc.), care trebuie, cu siguranţă, să asigure realizarea următoarelor condiţii pentru căile de circulație generale și pietonale. (fig. 1.2)

Fig. 1.1 Elemente componente asistemului de iluminat [9]

Fig. 1.2 Lista de sarcini si cerinte vizuale pentru pietoni [4]

Nivelul de iluminare recomandat este stabilit pe baza unor studii tehnico-economice comparând costul instalaţiei de iluminat şi pierderile indirecte datorate costurilor sociale, accidentelor şi agresiunilor pe timp de noapte. Reducerea nivelului de iluminare sub valorile recomandate determină o creştere rapidă a pierderilor indirecte. Astfel încât economia de energie electrică necesară sistemelor de iluminat nu se poate obţine prin reducerea nivelului de iluminare ci numai prin utilizarea de instalaţii de iluminat performante, care asigură nivelul de iluminare adecvat.