Monitoring oświetlenia z diodami elektroluminescencyjnymi na ulicy Karmelickiej w Warszawie

Metodyka przeprowadzonych badań 

Odcinek ulicy, na którym zainstalowano oprawy oświetleniowe (SCHX5/100W), przedstawiono na rysunku 2. Został on wybrany przez ZDM z uwzględnieniem możliwości przeprowadzenia szczegółowych badań fotometrycznych.

Pomiary stanu oświetlenia ulicy wykonano opierając się na normie PN-EN 13 201:2007. Zgodnie z tą normą wykonywano pomiary, zarówno rozkładu natężenia oświetlenia, jak i rozkładu luminancji na powierzchni jezdni. Moduł pomiarowy przyjęto pomiędzy 2. i 3. oprawą licząc od ul. Miłej w kierunku ul. Stawki. Raster pomiarowy został przyjęty zgodnie z normą, tzn. na każdym pasie ruchu, siatka punktów 3x10. Pomiary rozkładu natężenia oświetlenia wykonywano luksomierzem, którego głowica  fotometryczna posiadała termostatyzację (co umożliwia wykonywanie pomiarów także w niskich temperaturach otoczenia). Natomiast w przypadku luminancji, pomiary wykonano w identycznym rastrze
pomiarowym – zgodnie z normą. Pole pomiarowe miernika, zgodnie z normą, wynosiło 2’x20’. Dodatkowo pomiary wykonano matrycowym miernikiem luminancji. Rysunek 3 przedstawia rozmieszczenie punktów pomiarowych dla badanego odcinka pomiarowego

Rys. 3. Rozmieszczenie punktów pomiarowych przy pomiarach natężenia oświetlenia i rozkładu luminancji

Monitoring stanu oświetlenia oraz analiza wyników badań

 Na badanym odcinku pomiarowym pomiary wykonywano od początku lipca 2011 r. w około miesięcznych odstępach czasu. W grudniu 2011 r. zrezygnowano z pomiarów luminancji ze względu na niską temperaturę zewnętrzną oraz stan nawierzchni jezdni. Przy stałym monitorowaniu poziomu natężenia oświetlenia (przy jego stałym poziomie) zmiany w poziomie luminancji świadczyłyby tylko o zmianie właściwości refleksyjnych nawietrzni jezdni, co nie było przedmiotem badań. Dlatego od grudnia do końca lutego nie wykonywano pomiarów.

Zestawienie wyników pomiarów fotometrycznych dla badanego odcinka pomiarowego.

Wyniki pomiarów średniego natężenia oświetlenia (zakres uzyskanych wyników na przestrzeni kilku miesięcy, w których wykonywano badania):

Na przestrzeni kilku miesięcy odnotowano stałość parametrów fotometrycznych badanej instalacji oświetleniowej. Lekki wzrost średniego natężenia oświetlenia można tłumaczyć spadkiem temperatury zewnętrznej, gdyż wpływa ona pozytywnie na warunki pracy diod elektroluminescencyjnych.

Po analizie wyników rozkładu luminancji stwierdzono, że badane oprawy oświetleniowe nie spełniają wymagań oświetleniowych dla badanej ulicy. Równomierność całkowita oraz równomierność wzdłużna są bowiem na zbyt niskim poziomie. Oprawy te mogą być stosowane tylko na ulicach, gdzie są najniższe wymagania oświetleniowe (klasa ME5 i ME6) ze względu na niskie równomierności.

Podczas wykonywania pomiarów na badanym odcinku pomiarowym zauważono, że oprawy LED powodują powstawanie światła intruzyjnego na budynku sąsiadującym z badaną instalacją. Jest ono szczególnie widoczne na rysunku 4. W oczywisty sposób tego typu oświetlenie przeszkadza mieszkańcom sąsiadującego bloku mieszkalnego.

Rys. 4. Widok ulicy Karmelickiej w Warszawie oświetlonej oprawami SCHX5/100W – powiększenie elewacji budynku, na którym można zauważyć oświetlenie niepożądane (intruzyjne)

Ponadto dostrzeżono (subiektywnie) dość spore olśnienie generowane przez badane oprawy oświetleniowe – widoczne szczególnie na rysunku 2. Podsumowując wymienione aspekty badaną instalacje oświetleniową należy ocenić negatywnie.

Podsumowanie i wnioski

W przyszłości zawsze należy zwracać uwagę na dobór miejsca zainstalowania testowych opraw oświetleniowych. W przypadku analizowanej instalacji oświetleniowej – odcinek pomiarowy był bardzo dobrze dobrany.

Po zakończeniu badań i demontażu sprzętu oświetleniowego należy przeprowadzać badania laboratoryjne zastosowanych opraw typu LED, aby można było określić ich faktyczne parametry fotometryczne i  elektryczne. Na podstawie badań laboratoryjnych oraz pomiarów terenowych będzie można wyciągać wnioski na temat analizowanych opraw oświetleniowych. Pozwoli to podejmować racjonalne decyzje o zastosowaniu tego typu opraw oświetleniowych na szerszą skalę.

Badania tego typu można by rozszerzyć na większą ilość instalacji oświetleniowych, zarówno nowych jak i już eksploatowanych. Pozwoliłoby to na weryfikację stanu oświetlenia. Pomiary tego typu umożliwiłyby dokładne określenie współczynników utrzymania instalacji oświetleniowej w danym mieście (uwzględniając natężenie ruchu pojazdów, warunki środowiskowe – zanieczyszczenie, zabrudzenie opraw, spadek strumienia świetlnego źródeł światła w trakcie eksploatacji, itd.).

Władzom Warszawy należą się słowa uznania za racjonalność w podejmowaniu decyzji dotyczących nowego, nieznanego sprzętu oświetleniowego. Jest to zachowanie godne naśladowania. Jak wykazało doświadczenie, poleganie tylko na danych technicznych podawanych przez sprzedawców opraw oświetleniowych (szczególnie nowych na rynku), często prowadzi do błędnych decyzji, a zainstalowane oświetlenie jest niezgodne z normami oraz często energochłonne w porównaniu z klasycznymi rozwiązaniami.

AUTORZY: Dariusz Czyżewski, Wojciech Żagan, Politechnika Warszawska, Instytut Elektroenergetyki, Zakład Techniki Świetlnej

LITERATURA:

[1] Żagan W. : Rzetelnie i rozważnie o LED-ach – ocena obecnych i prognoza przyszłych aplikacji oświetleniowych diodelektroluminescencyjnych. „Przegląd Elektrotechniczny” 2008, nr 1, ISSN 0033-2097
[2] Czyżewski D.: Oprawy oświetlenia drogowego ze źródłami światła typu LED. XVIII Krajowa Konferencja Oświetleniowa– Technika Świetlna 2009, Warszawa, ISSN 1506-6223 [3] Czyżewski D.: Pomiary oświetlenia drogowego - opis wymagań formalnych. „Elektrosystemy” 2006, nr 2, ISSN 1509-2100
[4] Czyżewski D.: Oprawy oświetlenia drogowego ze źródłami światła typu LED. „Przegląd Elektrotechniczny” 2009, nr 11,ISSN 0033-2097
[5] Czyżewski D.: Monitoring pierwszych instalacji oświetleniowych, wykorzystujących diody elektroluminescencyjne w Warszawie. „Przegląd Elektrotechniczny” 2011, nr 4, ISSN 0033-2097