Erinevate valgusti mudelite arvu mõju teevalgustuslahendusele

Lõputöö raames uuriti Contactus AS elektri- ja valgustusprojekti käigus erinevate valgusti mudelite mõju teevalgustuslahendusele. Selleks koostati kaks erineva valgusti mudelite arvuga valgustuslahendust ühele 6 km pikkusele teelõigule Tallinna linnas. Teele määrati valgustusklassiks M3 ja hooldeteguriks 0,8. Valgusarvutused tehti üheksale erineva laiuse või radade arvuga teelõikudele programmis Dialux Evo. Valgustuslahendustes kasutati Philips Unistreet Gen2 LED valgusteid, mis valiti Tallinna välisvalgustuse tehnilistest tingimustest lähtuvalt. I valgustuslahenduse variant sai koostatud erinevate valgusti mudelite vähendamist silmas pidades. Selles kasutati 3 erineva võimsusega valgustit, millel oli sama optika. II lahenduse variandi koostamisel keskenduti valgustuse energiatarbimise vähendamisele. Võrreldes I lahenduse variandiga oli II variandis erineva võimsusega valgusti mudeleid kasutatud 3 korda rohkem ehk 9 tükki, erinevaid valgusti optikaid oli kokku 6. Valgustusmastide parameetrid ja paigutus jäid aga samaks. Valgustusklassi nõuete vastavuse poolest olid mõlemad lahendused sobivad. Rohkemate valgusti mudelitega variandi puhul vähendati energiatõhususe tõstmiseks teepinna keskmist heledust. II lahenduse variandil oli I variandist energiatõhususnäitajate poolest mõne protsendi võrra parem, kuid mõnevõrra halvenes valgustuse üld- ja pikkiühtlus teelõikudel. Erinevate valgusti mudelite arvu suurendamisega II lahenduse variandis saavutati 12,1 % madalam aastane energiatarbimine nimivõimsusel ja 10,6 % madalam hämardamist arvesse võttes, keskmine valgustuse nimivõimsus km kohta langes 11,1 %. Antud lahenduste puhul on valgusti mudelite arvu suurendamise abil võimalik aastas säästa 1912 € ja 20 aasta jooksul 38260 € elektrienergia arvelt. Kuna valgusti mudelite arv erines lahendustes vaid 6 võrra, siis ei erine valgustuse rikete kõrvaldamise keerukus oluliselt. Lõputöö tulemuste põhjal võib järeldada, et nõuetele vastava valgustuslahenduse võib saavutada ka väheste erinevate valgusti mudelitega. Kui tee geomeetria varieerub teelõigu ulatuses, siis on võimalik valgustuslahenduse energiatarbimist vähendada rohkemate valgusti mudelite kasutamisega, toimivusnäitajate väärtusi oluliselt langetamata. Nii toimivusnõuete kui ka energiatarbimise poolest optimaalse lahenduse jaoks ei pea kasutama sedavõrd palju erinevaid valgusteid, et valgustuse rikete kõrvaldamine muutub keerukamaks. Kõigi valgustuslahenduse parameetrite vahel saab leida tasakaalu.

The aim of this thesis is to investigate how a road lighting solution is affected by the amount of different luminaire models. The thesis is based on an electrical and lighting project of Contactus AS. Two road lighting solutions with different number of luminaires were created for a 6 km long section of road in Tallinn. The lighting class of M3 and a maintenance factor of 0,8 was assigned to that road. In total, 9 separate lighting calculations were made for road sections with various numbers of lanes and widths using Dialux Evo software. Philips Unistreet Gen2 series LED luminaires were used in lighting solutions in accordance with the technical specifications of Tallinn street lighting. The I lighting solution aimed to minimise the number of different luminaire models. That solution included only 3 different luminaire models with the same optics. The II solution variant was created to minimise energy consumption. The II variant included 9 luminaire models which is 3 times as many as in the I variant. The chosen luminaire models used 6 different optics. Lighting mast parameters and layout were unchanged between the two solutions. Both lighting solutions met the lighting class requirements. Average road surface illuminance was reduced in the II solution with a higher amount of luminaire models. Consequently, the II solution variant was a few percent better by energy efficiency indicators, overall and longitudinal uniformity, however, were somewhat lower. Increasing the number of luminaires in the II variant achieved 12,1 % lower annual energy consumption at rated power and 10,6 % lower consumption when taking dimming into account. The average rated power of road lighting per km also was reduced by 11,1 %. With the increased number of luminaire models on the current road, it is feasible to save 1912 € annually or 38260 € after 20 years on energy consumption. The number of luminaire models only differed by 6 models between the variants, therefore lighting fault repair process difficulty was not significantly affected. From the thesis results it can be concluded that road lighting performance requirements can be achieved even with a small number of different road luminaire models. Although, if road section geometry varies, then it is possible to reduce energy consumption by using a higher amount of different luminaire models without adversely affecting the performance indicators of a lighting solution. Achieving an efficient lighting solution with good performance indicator values does not necessarily require the use of excessive amount of luminaire models. Usually, a good balance can be reached between all lighting solution parameters without severely compromising any of them.