0

 

WIĘCEJ ŚWIATŁA

czyli jak stworzyć nowoczesny system SMART CITY w oparciu o oświetlenie uliczne.

Autor: Zbigniew Chwastek

 

https://www.youtube.com/watch?v=6qgneqrRXw0

Aby przybliżyć trochę koncepcję budowy systemu SMART CITY czyli nowoczesnego systemu zarządzania miastem, trochę podstawowych informacji o oświetleniu. W Rybniku znajduje się obecnie ok.10 000 punktów świetlnych na ulicach, chodnikach, parkach i tym podobnych ciągów komunikacyjnych. W chwili obecnej są to przede wszystkim  nisko i wysokoprężne lampy sodowe, metalohalogenkowe czy nawet, starej generacji lampy rtęciowe. Nie wdając się w szczegóły techniczne wymienionych, możemy dzisiaj powiedzieć, ze wszystkie one mogą być obecnie zastąpione lampami LED (Light Emitting Diode) których działanie oparte jest na diodach elektroluminescencyjnych o bardzo wysokich parametrach oszczędności zużycia energii i doskonałych parametrach ekologicznych. Dla porównania:

Zamiennikiem dla typowej lampy sodowej HPS o mocy znamionowej 150W jest lampa LED o mocy ok.80W przy czym faktyczna różnica w poborze mocy tych dwóch lamp wynosi nie, jak by to wynikało z prostego wyliczenia 70W a 90W. Jest to spowodowane tym, że lampa sodowa HPS pobiera faktycznie 190 W. Różnica wynika z innej technologii otrzymywania światła.

A więc, przyjmując np. że średnia moc dotychczas stosowanych lamp wynosi ok. 190W możemy szybko obliczyć, przyjmując dobowe włączenia na 11,5 godz. że w ciągu roku możemy zaoszczędzić ok. 4,7mln kWh. Nie uwzględniam tutaj innych danych dotyczących strat na sieciach przesyłowych itp. bo to i tak dopiero początek oszczędności.

Lampy LED – zalety i parametry

1.gotowość do pracy na pełnej mocy w ciągu 0,5 sek. (dotychczasowe do 1 min)

2.Faktycznie pobierana moc użytkowa +/- 1% mocy znamionowej (dotychczasowe 20% więcej)

3.Współczynnik oddawania barw tzw. CRI 74 (dotychczasowe CRI 40)

5.Żądany rozsył światła na powierzchnię T2 i T3 (dotychczasowe trudne do osiągnięcia)

6.Certyfikat IDA (International Dark sky Associacion) – nie emituje światła w górną półprzestrzeń (dotychczasowe nieosiągalne). www.darksky.com

7.Równomierny rozsył strumienia świetlnego,  specjalny układ soczewkowy (dotychczasowe nieosiągalny.)

8.Gwarancja 10 do 15 lat

9.Sprawność po 10 latach – 85% (nieosiągalne dla dotychczas stosowanych)

10. Wysokie własności ekologiczne nieporównywalne z dotychczas stosowanymi.

Lampy LED wysokiej jakości posiadają wszystkie niezbędne dopuszczenia wynikające z odpowiednich dyrektyw, rozporządzeń WE i PE oraz ustawy o efektywności energetycznej.

Ale to nie wszystko. I tu przechodzimy do właściwego SMART CITY.

Mamy już nowoczesne oświetlenie i teraz musimy je podłączyć do systemu modułu zarządzającego dzięki któremu możemy osiągnąć dalsze oszczędności. Taka otwarta platforma stwarza już nieograniczone możliwości w rozbudowie systemu zarządzania aglomeracją miejską. Postępując zgodnie z przedstawionymi poniżej etapami można z powodzeniem zunifikować się w obrębie całego miasta aby wspierać projekt modernizacji oświetlenia LED i dołączyć do niej inne, nowe aplikacje.

 

PIĘĆ KROKÓW DO NOWOCZESNEGO MIASTA – SMART CITY

  1. Zaangażowanie i akceptacja społeczności lokalnej

Akceptacja społeczności lokalnej dla projektu jest pierwszym krytycznym momentem do jego realizacji ale w przypadku akceptacji stanie się pierwszym, ważnym sukcesem  Zarządu miasta.

Aby go osiągnąć należy w sposób dostępny i jasny przedstawić wszystkie zalety nowego projektu, a zwłaszcza te , które mają bezpośredni wpływ na codzienne życie mieszkańców. Są nimi poprawa bezpieczeństwa obywateli poprzez obniżenie zdarzeń o charakterze kryminalnym oraz tych związanych bezpośrednio z komunikacją drogową. Należy  również udostępnić mieszkańcom wyniki efektów ekonomicznych jakie zamierzamy osiągnąć po wdrożeniu systemu  SMART CITY.

We wdrożonych dotychczas systemach w wielu miastach jak Los Angeles i Baltimore uzyskano oszczędności w zużyciu energii ok. 63%. Zanotowano również znaczny spadek przestępczości w miejscach gdzie zostały zastosowane diody LED. Zaoszczędzono miliony dolarów rocznie.

UWAGA: wdrożyć niewielki sektor oświetlenia aby pokazać mieszkańcom  różnicę

  1. Stworzenie pakietu biznesowego

Dokładna analiza sytuacji zastanej w połączeniu z audytem punktów świetlnych pozwoli dokładnie oszacować koszty przedsięwzięcia oraz oczekiwane oszczędności bezpośrednie co pozwoli na dokładne określenie czasu zwrotu zaplanowanych inwestycji po zastosowaniu oświetlenia LED połączonego z inteligentnym  , zintegrowanym systemem sterowania i monitoringu.

W przypadku zastosowania obu rozwiązań (LED i SMART CITY) uzyskujemy dwa odrębne pozytywne skutki oszczędnościowe czyli bezpośrednie zmniejszenie zużycia energii , 10-letnia gwarancja(oprawy LED) oraz dalsze oszczędności zużycia energii , zmniejszenie awaryjności, zmniejszenie kosztów serwisu i kosztów społecznych (SMART CITY).

UWAGA: Wykorzystaj możliwości aby pokazać Twój profesjonalizm w  zarządzaniu miastem

  1. Jedna platforma dla wielu aplikacji

Musisz tak dobierać partnerów do realizacji zamierzonych celów aby mieć pewność, że proponowane rozwiązania pozwolą Ci na zbudowanie zintegrowanej platformy, która spełni Twoje oczekiwania w kontekście stałej rozbudowy systemu o nowe aplikacje SMART CITY.

W tym celu należy wdrożyć  sterowanie na okres 6 do 8 miesięcy aby „oswoić się” z  systemem  sprawdzić jego elastyczność  podczas dołączania nowych aplikacji. W ten sposób upewnimy się, że wybraliśmy platformę , która umożliwia jej stałą rozbudowę i jest nieskomplikowana w obsłudze.

Ważne jest aby w okresie pilotażowym sprawdzić oprawy od dwóch, trzech poważnych i wiarygodnych dostawców popartych odpowiednią dokumentacją badawczą. Oprawy LED nie posiadające wiarygodnych  badań jakościowych powinny być eliminowane na wstępie bez przeprowadzania jakichkolwiek prób. Odpowiednie wymagania regulują akty prawne UE dla tego rodzaju oświetlenia.

UWAGA: Prawidłowo dobrany program pilotażowy powinien obejmować około 200 opraw. Upewnij  się, że wybrana platforma  gwarantuje osiągniecie sukcesu, a jej producent posiada niezbędne doświadczenia w tego typu inwestycjach.

  1. Parasol systemowy dla całego miasta

Sprawdzenie poprawności przedsięwzięcia biznesowego

Na tym etapie należy dokładnie określić wszystkie wartości zużycia energii z nowych i starych opraw oraz inne oszczędności wynikające z obsługi serwisowej.  Jakość oświetlenia nie może budzić jakichkolwiek wątpliwości.  Krok po kroku należy dążyć do stworzenia sieci obejmujące swoim zasięgiem całe miasto. Zbudowana w taki sposób pozwoli Ci nie tylko zapanować nad całym oświetleniem ale automatycznie stworzy warunki dla innych aplikacji inteligentnego miasta.

UWAGA: powinieneś osiągnąć minimum 50% oszczędności na energii

  1. Stała rozbudowa systemu

Teraz kiedy osiągnąłeś pierwszy sukces tworząc system (parasol)  w całym mieście zacznij wykorzystywać go do tworzenia dodatkowych aplikacji  jak na przykład kontrola natężenia ruchu, monitorowanie zanieczyszczeń środowiska, kontrola poziomu hałasu  itp. Pamiętaj, że Twoje miasto będzie tak bardzo „SMART” jak bardzo będziesz kreatywny w realizowaniu nowych projektów.

UWAGA: Twoje następne pomysły, nie wymagające już znacznych nakładów finansowych, mogą mieć bardzo pozytywny skutek dla Twojego miasta. Dlatego bądź odważny i nowoczesny

Co można osiągnąć stosując system SMART CITY

1. Płynne sterowanie oświetleniem ulicznym w dowolnych konfiguracjach. W związku z tym możemy:

a) dowolnie sterować każdym punktem świetlnym i grupami punktów świetlnych.

b) w godzinach nocnych (np. od 2.00 – 5.00), kiedy ruch jest mały możemy obniżyć wartość natężenia światła o 25% co powoduje w lampach LED pobór mocy mniejszy nawet o 40%.

c) zwiększyć czasowo natężenie światła w sytuacjach losowych takich jak wypadki i kolizje drogowe, inne zdarzenia jak np. imprezy masowe odbywające się np. w okolicach stadionu lub na kampusie; w celu ułatwienia wykonywanych czynności na drodze lub  dla poprawy bezpieczeństwa ruchu zwiększając natężenie światła dowolnej grupy lamp. Również dotyczy to uciążliwych warunków atmosferycznych jak opady deszczu, śniegu czy mgła.

d) dokonać natychmiastowej wymiany uszkodzonej lampy ponieważ każda awaria jest sygnalizowana na monitorze.

e) rejestrować na bieżąco zużycie energii dowolnie wybranych grup oświetlenia.

  1. Rejestracja „live” natężenia ruchu w wybranych ciągach komunikacyjnych i przekazywanie tych informacji na LED-owe tablice informacyjne.

3 .Monitoring tzw. bierny do obserwacji w przypadku zgłoszenia zdarzeń drogowych i innych (ulice, przystanki, parki). W przeciwieństwie do obecnego monitoringu kamery mogą być zamontowane na całym terenie Rybnika objętym systemem SMART CITY a nie tylko, jak dotychczas, w centrum miasta.

  1. Rejestracja temperatur przy powierzchni drogi w celu ustalenia zagrożenia komunikacyjnego.

To tylko kilka z wielu przykładów zastosowania różnych aplikacji SMART CITY . Systemy takie mogą być  rozbudowywane w zależności od potrzeb. Jego wpływ na szeroko pojęte bezpieczeństwo jest niezaprzeczalny.

Oświetlenie w Rybniku – dobre czy złe?

Niestety złe. I nie mówię tu o głównych ciągach komunikacyjnych chociaż i te pozostawiają bardzo wiele do życzenia jak np. ul. Wodzisławska od ul. Raciborskiej aż do Obwiedni Południowej. Przykładów można podać dużo więcej. Zatrzymamy się tylko na ciągach komunikacyjnych na osiedlach Nowiny, Chabrowa czy Kilińskiego. Oświetlenie jest tam tak złe, że aż szkoda szczegółowo opisywać ten stan. Jednak nawet  ulica Kościuszki posiada oświetlenie chodników nie mieszczące się w wymaganiach IDA (International Dark Sky Associacion). Takich przykładów jest więcej.

Wszelkie rekordy bije oświetlenie parków Kozie Górki, przy PKP i ciągu ul. Wieniawskiego. Stare, brudne, wszystkie oświetlające przede wszystkim sklepienie niebieskie nie mieszczą się w żadnych dopuszczalnych normach. To nie jest dobra wizytówka miasta. A takich miejsc jest dużo, dużo więcej. Dlatego wydaje się konieczne stworzenie kompleksowej koncepcji tak aby przynajmniej nowe inwestycje nie były przypadkowym  zlepkiem różnych rozwiązań. Takie plany muszą być oparte na wszechstronnej i profesjonalnej wiedzy czego władzom  miasta serdecznie życzę. Wdrożenie takiego systemu nie wymaga pionierskiego wysiłku. Trzeba tylko wsiąść do pociągu i pojechać do wybranego miasta w Europie (a jest ich wiele np. Barcelona) i zapoznać się jak inni sobie już dawno z tym radzą. Ponad wszystko nie chciałbym usłyszeć , że coś się nie da bo……………. itd. itd. Wiem, że mamy problemy własnościowe (TAURON, Rybnicka Spółdzielnia Mieszkaniowa) Już teraz mam gotową odpowiedź: te problemy można pokonać. Trzeba mieć tylko otwartą głowę i odrobinę determinacji. I jeszcze jedno. Unia Europejska zabezpieczyła dla naszego kraju kwotę 10 mld Euro na tzw. inteligentny rozwój i cyfryzację. Grzech nie skorzystać.

Według moich skromnych wyliczeń wymiana oświetlenia na LED oraz wprowadzenie systemu SMART CITY może przynieść miastu oszczędności nawet do 10 mln zł rocznie nie mówiąc już o wszystkich innych, pozytywnych skutkach społecznych.

W opracowaniu korzystałem między innymi z poniższych informacji:

www.cree.com, www.epistar.com.tw ,

http://www.cooperindustries.com/content/public/en/lighting/resources/LightingStories/NYC-LED-Streetlight.html , http://smartcity.bcn.cat/en , http://www.osram.com/osram_com/ , https://www.philips.pl/myphilips/login.html ,

https://www.youtube.com/watch?v=6qgneqrRXw0

http://smartcity2020.pl/oferowaneRozwiazania/inteligentnySystemTransportowy.html system zarządzania komunikacją (ruchem i transportem publicznym) Legnica

Zbigniew Chwastek

  • Udostępnij portfolio