Išmanusis gatvių apšvietimas: taupymas neprarandant kokybės (2)
Per pastaruosius 30 metų pasaulio gatvėse įsivyravo gelsvą šviesą skleidžiančios aukšto slėgio natrio garų išlydžio (HPS) lempos, pasižyminčios santykinai prasta spalvine kokybe, bet dideliu šviesiniu našumu (~120 lm/W) ir patenkinamu ilgaamžiškumu (20–24 tūkst. val.).
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Iš pirmo žvilgsnio gali pasirodyti, kad HPS lempos yra vienas iš ekonomiškiausių gatvių apšvietimui tinkamų šaltinių ir kad kol kas neverta jų keisti modernesniais kietakūniais šaltiniais – puslaidininkiniais šviesos diodais (šviestukais; angliškai – LED), kurie serijinėje gamyboje šiuo metu tik pradeda pasiekti 120–140 lm/W šviesinį našumą. Norint išlaikyti tą patį grindinio skaistį, dabartiniai šviestukai leistų taupyti ne daugiau kaip 10–15 proc. elektros energijos. Tuo tarpu vienas didžiausių šviestukų privalumų – ilgaamžiškumas – šiuo atveju neteikia ekonominės naudos dėl jų didelės, palyginti su HPS lempomis, kainos. Tačiau ar daugelio pasaulio miestų gatvėse pasirodę šie kietakūniai šviesos šaltiniai teliks tik mados dalykas?
Vartojamos energijos taupymo metodai yra susiję su išmaniuoju gatvių apšvietimo sistemos valdymu. Paprastomis priemonėmis (keičiant vidutinę maitinimo srovę) akimirksniu temdomi šviestukai šiuo požiūriu yra daug parankesni nei išlydžio lempos, kurios ilgai šyla ir aušta. Pavyzdžiui, Helsinkio technologijos universiteto mokslininkų duomenimis, grindinio skaistis nepakinta sumažinus apšvietą 1,36 ir 2,5 karto, esant atitinkamai šlapiai ir apsnigtai (apledėjusiai) kelio dangai. Lietuvoje, kur sniego danga išlieka 90 dienų, o lyja maždaug 750 val. per metus, atitinkamas gatvių šviestuvų temdymas leistų sutaupyti apie 20 proc. elektros energijos.
Dar daugiau elektros energijos galima būtų sutaupyti taikant temdymą esant mažam eismo intensyvumui. Toks energijos taupymo būdas yra gerai žinomas ir dažnai taikomas naudojant kalendorinį gatvių šviestuvų (tiek HPS, tiek kietakūnių) veikimo programavimą, kuriuo apšvieta sumažinama tam tikromis vėlyvos nakties valandomis. Kita vertus, išankstinis programavimas neatsižvelgia į realias sąlygas ir gali būti nesaugus „neplanuotiems“ eismo dalyviams eismo įvykių ar kriminogeniniu požiūriu. Daug pranašesnė yra dinamiškai (realiu laiku) valdoma gatvių apšvietimo sistema, savais jutikliais aptinkanti eismo dalyvius arba gaunanti informaciją iš centrinio valdymo pulto. Tokia išmani apšvietimo sistema gali „lydėti“ pavienį eismo dalyvį, išlaikydama vardinę apšvietą jo matomumo zonoje ir temdydama tolimus šviestuvus. Priklausomai nuo eismo intensyvumo ir valdymo parametrų, dinamiškai temdoma gatvių apšvietimo sistema gali taupyti mažiausiai 25 proc. elektros energijos, neprarandant gatvių apšvietimo kokybės.
Akivaizdu, kad naujoji technologija neduos laukiamos naudos, jei ji bus diegiama vien tik keičiant HPS šviestuvus kietakūniais. Tik pritaikius išmaniojo valdymo sistemas, o ateityje – ir specialiai mezopiniam apšvietimui skirtus šviestukus, galima smarkiai sumažinti elektros energijos vartojimą (bent tris kartus). Toks energijos vartojimo sumažinimas leistų miestų savivaldybėms taupyti gatvių apšvietimui skirtas lėšas nepaisant santykinai didelių investicijų. Kartu padidėtų eismo saugumas ir pagerėtų miestų vizualusis patrauklumas.
Prof. habil. dr. Artūras Žukauskas,
dr. Pranciškus Vitta,
VU Taikomųjų mokslų institutas
