ALAKATTOLAUTAN VALAISTUKSEN LOPPURAPORTTI

Transkriptio

1 ALAKATTOLAUTAN VALAISTUKSEN LOPPURAPORTTI

2 Sisältö 1) Alustava valaisinrakenteen häikäisytarkastelu. 2) Tarkistuslaskennat halutuille kahden laskenta-alueen uusille mastosijoituksille. 3) Tarkennettu valaisinrakenteen tarkastelu ja valaisimen säätömekasnismin mekaniikka. Erilaisten säätökulmien vaikutus laskentatuloksiin. 4) Valaisimen vapaa siirtoetäisyys joka ei aiheuta laskentatarvetta 5) Itäreunan nosturit 80m vapaata tilaa laskelmat 6) Valojen säädöt, niistä saatavat säästöt, lampputiedot ja huolto. 7) Portti - alueen mastojen sijainnit ja alustava valontuottolaskelma 8) Empiirinen koe sylinterien toiminnasta

3 Alustava valaisinrakenteen häikäisytarkastelu. Master Plan vaiheessa (Kilpailutyö) ideoimme 360 asteen asennus- ja häikäisysuojasylinterin käyttöä Master Plan- tasoisesti. Seuraava tutkielma osoittaa, että olemme saamassa juuri sen, mitä halusimme. Visuaalinen ilme jota tavoittelimme on ohessa ja saavutettavissa positiivisella yhteisellä otteella ja tarkalla suuunnittelulla. Häikäisemätön valkoinen valopatja ja sininen satama = summa summarum = AZUR.

4 Alustava valaisinrakenteen häikäisytarkastelu. Asennus- ja häikäisynrajoitussylinterin toiminta tutkittiin tarkastelemalla valonjakopintojen näkyvyyttä merenpinnan tasolla 500m:n, 1km:n ja 2km:n etäisyydellä uloimmasta mastosta (Vasen kuva). Oikealla esitetyt valoilmiöt esittävät tämän maston aiheuttamia valoilmiötä vasemman kuvan etäisyyksillä, kun: 1) Valaisimien valonjakopinta on sylinterien alareunan tasossa ja 2) Valaisimet on nostettu 3 cm sylinterin alareunan yläpuolelle (Ei vaikuta valontuottoon). Mikäli valaisimia nostettaisiin 3,57 cm, ei valonjakopintoja näe 500m:n etäisyydeltäkään. Sulkulasi horisontaaliasennossa.

5 Alustava valaisinrakenteen häikäisytarkastelu. Edellisen sivun visuaaliset ilmeetja laskelmat perustuvat valaisimen horisontaali asentoon. Valaisinta nostettu häikäisysuojasylinterin alareunasta 30mm. Nosto leikkaa hajavalon asteen (13 astetta horisontaalista) välillä. Tarkempi rakenteen valontuoton- ja häikäisyn minimoinnin optimointi tehdään sivuilla Perusasento Häikäisyvapaa asento

6 Tarkistuslaskennat halutuille kahden laskenta-alueen uusille mastosijoituksille Master Plan = Kilpailutyön laskentatulos. Monimetalli- ja suurpainenatriumlamput päällä. Valaisimien s uuntauspisteet samat ja laskenta referenssipisteestä.. Tarkennettu laskentatulos uusille ja tarkistetuille pylvässijoitteluille. Monimetalli- ja suurpainenatriumlamput päällä. Valaisimien suuntauspisteitä tarkennettu. Laskenta referenssipisteestä..

7 Tarkistuslaskennat halutuille kahden laskenta-alueen uusille mastosijoituksille Master Plan = Kilpailutyön laskentatulos. Monimetalli- ja suurpainenatriumlamput päällä. Valaisimien s uuntauspisteet samat ja laskenta referenssipisteestä.. Tarkennettu laskentatulos uusille ja tarkennetuille pylvässijoitteluille. Monimetalli- ja suurpainenatriumlamput päällä. Valaisimien suuntauspisteitä tarkennettu. Laskenta referenssipisteestä..

8 Tarkennettu valaisinrakenteen tarkastelu ja valaisimen säätömekasnismin mekaniikka Liitäntälaitekotelo 107MGE/SGE ja asennuslevy 107MZE/SZE

9 Tarkennettu valaisinrakenteen tarkastelu ja valaisimen säätömekasnismin mekaniikka Valaisimien asennus- ja häikäisysuojasylinterit asennetaan kiinteästi pulteilla liitäntälaitekoteloiden suojiin ja valaisinkehikkoon. Valaisimien sangan kiinnityspultteihin asennetaan sylinterimäinen kiinnityskahva, jota voidaan pyörittää asennus- ja häikäisysuojasylinterin urassa horisontaalitasossa astetta. Valaisimien mekaanista säätöä eri C - tasoissa Gamma- kulman suhteen ( Tilt - kulma) säädetään normaalisti valaisimien pulttien ja ruuvien avulla. Valaisimella on 3 eri kiinnityskorkeutta sylinterimäisessä kiinnityskahvassaan. Tässä rakenteessa valaisimet lukitaan haluttuihin asentoihin omilla kiinnityspultti- ruuvi yhdistelmillään ja jämäkillä sylinterien puristusliittimillä.

10 Tarkennettu valaisinrakenteen tarkastelu ja valaisimen säätömekasnismin mekaniikka 10 MVP 507 valaisimien C Gamma- tasojen valovoimadiagrammeista voidaan päätellä, että valaisimien 35mm:n nosto asennussylintereissä ei aiheuta juuri lainkaan muutoksia horisontaalivalaistusvoimakkuusarvoihin. Suunnittelu etenee tutkimalla empiirisellä kokeella valontuoton ja sylinterin ominaisuuksien antamia mahdollisuuksia. Tähän asti tehdyt tekniset tarkastelut osoittavat että meillä on erittäin hyvät mahdollisuudet saada kaikki suositukset ylittävät horisontaalivalaistusarvot (Valaisitusvoimakkuudet sekä tasaisuudet) ja samalla estää valonjakopintojen näkyminen jopa alle 500m: n etäisyydelle satama-alueelta. Valaisimien säädöt sylintereissä voidaan erikoistapauksissa (Esim. vihaiset naapurit) suorittaa jopa niin tarkasti, että valo rajataan jämäkästi haluttuun kohtaan. Säädöt on syytä tutkia huolellisesti.

11 Tarkennettu valaisinrakenteen tarkastelu ja valaisimen säätömekasnismin mekaniikka 11 Luminaire Lamp Lampflux Ballast : MVP507 NB/60 : 1 x MHN-LA2000W/400V/842 : 1 x lm : Standard Measurement code : LVMA Measurement date : Measurement status : Released Quality Figures MVP507 NB/60 Light Output Ratios: Service Upward = Service Downward = Total = Upper Hemisphere Total = Lower Hemisphere Kerb side = Road side = Total = Other: Luminaire Lamp Lampflux Ballast : MVP507 WB/60 : 1 x SON-T1000W : 1 x lm : Standard Measurement code : LVMA Measurement date : Measurement status : Released Quality Figures MVP507 WB/60 Light Output Ratios: Service Upward = Service Downward = Total = Upper Hemisphere Total = Lower Hemisphere Kerb side = Road side = Total = Other: Specific Luminaire Index (SLI) Flashed Area Surface 85 = not available = not available = m2 Specific Luminaire Index (SLI) Flashed Area Surface 85 = not available = not available = m2 I (C = 0, Gamma = 80) = 1.0 candela/1000 lumen I (C = 0, Gamma = 90) = 0.0 candela/1000 lumen I (C = 15, Gamma = 80) = 1.9 candela/1000 lumen I (C = 15, Gamma = 90) = 0.0 candela/1000 lumen I (C = 0, Gamma = 80) = 0.7 candela/1000 lumen I (C = 0, Gamma = 90) = 0.0 candela/1000 lumen I (C = 15, Gamma = 80) = 1.7 candela/1000 lumen I (C = 15, Gamma = 90) = 0.0 candela/1000 lumen Imax60 = candela (C = 75.0 deg) Imax60 = candela (C = 90.0 deg) I80 = 1.0 candela I88 = 0.1 candela Imax70 = candela/1000 lumen (C = 70.0 deg) Imax80 = 2.4 candela/1000 lumen (C = 75.0 deg) Imax85 = 0.6 candela/1000 lumen (C = 85.0 deg) Imax90 = 0.2 candela/1000 lumen (C = deg) I80 = 0.7 candela I88 = 0.1 candela Imax70 = candela/1000 lumen (C = 45.0 deg) Imax80 = 3.0 candela/1000 lumen (C = 70.0 deg) Imax85 = 0.7 candela/1000 lumen (C = 65.0 deg) Imax90 = 0.1 candela/1000 lumen (C = deg)

12 Valaisimen vapaa siirtoetäisyys joka ei aiheuta laskentatarvetta 12 Laskelmilla analysoidaan vapaata mastojen siirtoetäisyyttä, jolloin ei ole tarvetta uudelleen laskentaan. Tämä helpottaa jatkotöissä suunnittelun etenemistä. Valaisinmastoa voidaan siirtää oman alkuperäisen sijoituspisteensä suhteen ympyrän kehällä, jonka halkaisija on 50 metriä tarvitsematta edes muuttaa valaisimien suuntauksia. Valaisinmastoa voidaan siirtää oman alkuperäisen sijoituspisteensä suhteen ympyrän kehällä, jonka halkaisija on n.80 metriä. Tällöin on suuntauskulmia muutettava.

13 Itäreunan nosturit 80m vapaata tilaa laskelmat 13 Valaistuslaskelmasta nähdään, että vaikka valonheitinmastot sijoitetaan 80m:n päähän laiturialueen reunasta, valoa on erinomaisen riittävästi ja tasaisesti koko reuna-alueella. Valaisimen valovoiman maksimikulma on 65 astetta. Lukuarvoista voidaan päätellä, että valaisimet voidaan asentaa horisontaaliasentoon ja valaisimen sulkulasin suhteen niitä voidaan nostaa häikäisysuojasylinterin alareunan yläpuolelle. Laskelmassa ovat päällä sekä monimetallli- että suurpainenatriumlamput.

14 Valojen säädöt, niistä saatavat säästöt, lampputiedot ja huolto 14 Kuolleisuus ryhmävaihto Valovirta ryhmävaihto Yhteisvaikutus EH- tasoon SUURPAINE Käytettävien suurpainenatriumlamppujen valovirran aleneman ja ja loppuunpalaneiden lamppujen yhteisvaikutus Eh- horisontaalitasoon on oheisessa diagrammissa Yhteisvaikutus Eh- tasoon. Käyrästöstä voidaan todeta, että järkevä suurpainenatriumlamppujen ryhmävaihtoväli on 16000h. Mikäli valoja käytetään 4000h/a ryhmävaihtoväliksi tulee 4 vuotta. Käyrästöstä voidaan myös todeta se, että Eh- valaistustasoa 15lx voidaan pitää säätöjärjestelmän avulla päällä koko ryhmävaihtovälin ajan (Säätökäyrä), mikäli niin halutaan. Telesense ohjausjärjestelmällä voidaan valotaso säätää rajoissa % portaattomasti. Telesensen kustannuksista: Valaisinkohtaiset ohjasuyksiköt: 404 kpl x 350 E/kpl = E Ohjelmointi- ja ohjelmakustannukset = E Yhteensä = E Ohjausjärjestelmä maksaa itsensä takaisin yhden ryhmävaihtovälin aikana. Järjestelmästä ja sen käytöstä tuonnempana.

15 Valojen säädöt, niistä saatavat säästöt, lampputiedot ja huolto 15 Kuolleisuus ryhmävaihto Valovirta ryhmävaihto Yhteisvaikutus EH- tasoon MONIMETALLI Käytettävien monimetallilamppujen valovirran aleneman ja ja loppuunpalaneiden lamppujen yhteisvaikutus Eh- horisontaalitasoon on oheisessa diagrammissa Yhteisvaikutus Ehtasoon. Käyrästöstä voidaan todeta, että järkevä monimetallilamppujen ryhmävaihtoväli on 8000h. Mikäli valoja käytetään 4000h/a ryhmävaihtoväliksi tulee 2 vuotta. Käyrästöstä voidaan myös todeta se, että tulevaisuudessa Eh- valaistustasoa 15lx voidaan pitää säätöjärjestelmän avulla päällä koko ryhmävaihtovälin ajan (Säätökäyrä), mikäli niin halutaan. Ohjausjärjestelmään voidaan nyt varautua vain tilallisesti, koska monimetallilamppujen säätökehitys on kesken ja käytössä valmistajan mukaan v Ts. monimetallilamppuvalaisimilla voidaan alkaa säästämään energiaa kun ohjausjärjestelmä on markkinoilla. Monimetallialamppujen ryhmävaihtoväliä voidaan pidentää noin 1-2 vuodella kytkemällä osa valaisimista varavalaisimiksi. (Suurimmassa osassa mastoja on 6 kpl Suurpainenatriumlamppuja ja 4 kpl monimetallilamppuja = 2 valaisinpaikka jää tyhjäksi. Kts. Valaisimien ohjaus.

16 Valojen säädöt, niistä saatavat säästöt, lampputiedot ja huolto 16 M= Monimetallilamppuvalaisin S= Suurpainenatriumlamppuvalaisin V= Varalla ( Varustetaan Monimetallilamppuille) jotka päälle kun vanhat monimetallilamput sammuvat VALAISTUKSEN OHJAUS Telesense valaistusohjausjärjestelmällä voidaan suurpainentariumlamppuja säätää portaattomasti välillä 40 % - 100%. Järjestelmässä käytetään normaaleja liitäntälaitteita ja ohjaussignaali tai -käsky siirtyy ohjelmointiyksiköstä valaisimelle verkkokäskynä syöttökaapelia pitkin. Suurena etuna on se, että mikäli järjestelmä ei jostain syystä toimi halutulla tavalla, voidaan se poistaa helposti ja vaivattomasti. Järjestelmästä on sen verran vähän kokemuksia, että jonkinlainen käyttäjätakuu olisi valmistajan puolelta neuvoteltava. Telesense ohjausjärjestelmää voidaan käyttää useiden eri informaatioiden hallintaan. Turhan monimutkaisia ja turhia tietoja ja niiden käyttämistä kannattaaa välttää, jottei järjestelmä puuroudu omaan hienouteensa. Telesensen monimetallilamppuja ohjaava järjestelmä valmistuu v asiakkaiden käyttöön. Tässä hankkeessa riittää kun sille varataan oma ohjausyksikkötila kunkin maston sähkökaappitilasta.

17 Portti - alueen mastojen sijainnit ja alustava valontuottolaskelma 17 Keskimääräinen horisontaalivalaistusvoimakkuusarvo, Eh, lasketaan kaavasta: (ns x Os + nm x Om) x kvalovirta x kvalaisin x klikaantuminen E hor.keskim. = Aprottilaueen merkitty alue kaavassa: ns = suurpainenatriumlamppujen kokonaislukumäärä laskenta-alueen sisällä (36kpl) Os = suurpainenatriumlamppujen valovirta-arvo uutena ( lm) nm = monimetallilamppujen kokonaislukumäärä laskenta-alueen sisällä (24kpl). Om = monimetallilamppujen valovirta-arvo uutena ( lm) kvalovirta = valovirtojen kokonaisalenema (50%) kvalaisin = valaisimien hyötysuhde (79%) klika = likaantumisen aiheuttama kerroin (0,9) AporttialueA = karttaan merkityn porttialueen pinta-ala (250m x 450m) E hor. keskim. = 31 lx.

18 Empiirinen koe sylinterien toiminnasta 18 DEMONSTRAATIO Suoritimme empiirisen kokeen valaisimella ja häikäisysuojasylinterillä, koska halusimme tutkia tarkasti sen toimivuuden myös käytännössä. Tutkimus oli antoisa ja lopputulos todella rohkaiseva. Demonstraatio osoitti selkeästi, että voimme nostaa valaisinta häikäisysuojasylinterin sisällä 50mm valontuoton juurikaan kärsimättä. Raportin aiempi lukema, 35mm, joka saatiin teoreettisesti laskettuna ja arvioiden valonjakokäyrästä, antoi mahdollisuuden rajata valonjakopinta näkymättömiin 500 m:n päästä valaisimesta. Empiirisen kokeen perusteella voidaan todeta, että valaisimen 60mm nosto häikäisysuojasylinterissä antaa tilanteen, missä valaisimen valonjakopinta alkaa näkyä vasta 400 m:n päästä mastosta. Suunnittelemme valaisimen sankamekanismin siten, että valaisinta voidaan nostaa häikäisysuojasynlinterissä rajoissa 0 100mm.100mm: n nosto leikkaa jo häiritsevästi valontuottoa, mutta saattaa olla tarpeen jossain satama-alueen hankalassa naapurustotilanteessa. Oheisista kuvista näkyy empiirisen kokeen asetelma ja valontuottojen rajaukset. Digitaalikameran ja testivalaisimen asetelma on aina sama. Peruspalkin pituus on rajattu tilanteeseen, jossa valaisimen sulkulasi ja häikäisysuojasylinterin alareuna ovat samalla tasolla = ei rajausta. Valaisimen takaosan (C- taso 180) ja sivujen (C- tasot 90 ja 270) valontuottoihin sylinterin asennoilla ei ollut vaikutusta käytännössä lainkaan. Tärkeäksi muodostui C- tason 0 valontuoton tutkiminen (Valaisimen etupuoli).

19 Empiirinen koe sylinterien toiminnasta 19 Valaisimen 60mm:n nosto häikäisysuojasylinterissä rajaa valonjakopinnan näkymisen 400m etäisyyteen. Tämän pitemmältä näkyy vain sinisien mastojen valaistuja mystisiä runkoja. Valontuotosta rajataan pois ainoastaan suuriin kulmiin lähtevä, häiritsevä ja vaatimaton kokonaisvalovirran osa. Sataman valaistuksellinen tilanne on erikoinen ja jopa outo asetelma. Toisaalta tarkastelemme 150 hehtaarin alueelle tuotettua miehekästä valomassaa, 40m korkeita mastoja ja mammuttimaista tilageometriaa. Toisaalta tutkimme tässä tilassa Mikromaailmaksi luonnehdittavia asioita ja valaisinratkaisua. Tasolasi on vaakasuorassa, valaisimessa on tarkka valontuotto, häikäisynrajaus on tehtävä huolellisesti suunnitellulla häikäisynsuojasylinterillä, valaisimen ja sylinterin keskinäinen senttimetriasetelma 150 hehtaarin käsittävässä ratkaisussa on mikromaailma.

20 Empiirinen koe sylinterien toiminnasta 20 VALAISIMIEN SÄÄTÖMEKANIIKKA Valaisimin suuntaaminen C- tasossa tapahtuu löystämällä valaisimen kiinnityssangan pultin muttereita. Kun suuntaus on suoritettu, pultin mutterit kiristetään tiukasti. Muttereiden alla on syytä käyttää vahvoja jousiprikkoja löystymisen välttämiseksi. Häikäsynrajoitus suoritetaan nostamalla valaisinta sankoineen löystämällä tukirakenteen kiinnitysruuvit molemmilta puolilta. Valaisin nostetaan haluttuun korkeuteen (0 100mm) ja ruuvit kiristetään tiukasti. Muttereiden alla on syytä käyttää vahvoja jousiprikkoja löystymisen välttämiseksi. Philips Idmanilta on syytä tarkistaa se, että valaisimen oma sanka on häikäisysuojakehikon ja valaisimen keskipisteessä siten, että valaisimen oman sangan vaakametallipalkki on kiinteästi koko pinta-alaltaan kiinni tukirakenteen vaakametallipalkissa. Tällöin valaisin pysyy jämäkästi paikoillaan.