Глибоке занурення в сегмент світлодіодного освітлення показує його зростаюче проникнення за межі внутрішніх застосувань, таких як будинки та будівлі, розширення на сценарії зовнішнього та спеціалізованого освітлення. Серед них світлодіодне вуличне освітлення виділяється як типове застосування, яке демонструє значний імпульс зростання.
Внутрішні переваги світлодіодного вуличного освітлення
Традиційні вуличні ліхтарі зазвичай використовують натрієві (HPS) або ртутні (MH) лампи високого тиску, які є зрілими технологіями. Однак, порівняно з ними, світлодіодне освітлення може похвалитися численними властивими перевагами:
Екологічно чистий
На відміну від HPS і ртутних ламп, які містять токсичні речовини, такі як ртуть, які потребують спеціальної утилізації, світлодіодні світильники безпечніші та екологічніші, не становлять такої небезпеки.
Висока керованість
Світлодіодні вуличні ліхтарі працюють через перетворення живлення змінного/постійного струму та постійного/постійного струму для забезпечення необхідної напруги та струму. Незважаючи на те, що це збільшує складність схеми, воно забезпечує чудову керованість, забезпечуючи швидке вмикання/вимикання, затемнення та точне налаштування колірної температури — ключові фактори для впровадження автоматизованих інтелектуальних систем освітлення. Тому світлодіодні вуличні ліхтарі незамінні в проектах розумного міста.
Низьке енергоспоживання
Дослідження показують, що на вуличне освітлення зазвичай припадає близько 30% муніципального енергетичного бюджету міста. Низьке енергоспоживання світлодіодного освітлення може значно скоротити ці значні витрати. За оцінками, глобальне впровадження світлодіодних вуличних ліхтарів може скоротити викиди CO₂ на мільйони тонн.
Відмінна спрямованість
Традиційним джерелам освітлення доріг бракує спрямованості, що часто призводить до недостатнього освітлення в ключових областях і небажаного світлового забруднення в нецільових областях. Світлодіодні ліхтарі з їх чудовою спрямованістю долають цю проблему, освітлюючи певні простори, не зачіпаючи прилеглих територій.
Висока світлова ефективність
Порівняно з HPS або ртутними лампами світлодіоди пропонують вищу світловіддачу, тобто більше люменів на одиницю потужності. Крім того, світлодіоди випромінюють значно менше інфрачервоного (ІЧ) та ультрафіолетового (УФ) випромінювання, що призводить до меншого відпрацьованого тепла та зниження теплового навантаження на світильник.
Подовжений термін служби
Світлодіоди відомі своєю високою робочою температурою переходу та довгим терміном служби. У вуличному освітленні світлодіодні матриці можуть працювати до 50 000 годин або більше — у 2-4 рази довше, ніж лампи HPS або MH. Це зменшує потребу в частій заміні, що призводить до значної економії витрат на матеріали та обслуговування.
Дві основні тенденції світлодіодного вуличного освітлення
Враховуючи ці вагомі переваги, широкомасштабне впровадження світлодіодного освітлення в міському вуличному освітленні стало явною тенденцією. Однак це технологічне оновлення являє собою більше, ніж просту «заміну» традиційного освітлювального обладнання — це системна трансформація з двома основними тенденціями:
Тренд 1: розумне освітлення
Як зазначалося раніше, сильна керованість світлодіодів дозволяє створювати автоматизовані розумні системи вуличного освітлення. Ці системи можуть автоматично регулювати освітлення на основі даних про навколишнє середовище (наприклад, навколишнє освітлення, діяльність людини) без ручного втручання, пропонуючи значні переваги. Крім того, вуличні ліхтарі, як частина мереж міської інфраструктури, можуть перетворитися на розумні периферійні вузли Інтернету речей, які включають такі функції, як моніторинг погоди та якості повітря, щоб відігравати більш помітну роль у розумних містах.
Однак ця тенденція також створює нові проблеми для проектування світлодіодних вуличних ліхтарів, вимагаючи інтеграції освітлення, джерела живлення, датчиків, контролю та функцій зв’язку в обмеженому фізичному просторі. Стандартизація стає необхідною для вирішення цих проблем, що є другою ключовою тенденцією.
Тренд 2: Стандартизація
Стандартизація сприяє бездоганній інтеграції різних технічних компонентів зі світлодіодними вуличними ліхтарями, значно підвищуючи масштабованість системи. Ця взаємодія між розумною функціональністю та стандартизацією сприяє безперервній еволюції світлодіодних вуличних технологій і застосувань.
Еволюція світлодіодних вуличних ліхтарів
ANSI C136.10 3-контактна архітектура фотоконтролю без затемнення
Стандарт ANSI C136.10 підтримує лише архітектури керування без затемнення з 3-контактними фотоконтролями. Оскільки світлодіодна технологія стала поширеною, зростав попит на більш високу ефективність і функціональні можливості регулювання затемнення, що потребувало нових стандартів і архітектур, таких як ANSI C136.41.
ANSI C136.41 Архітектура фотоконтролю з можливістю затемнення
Ця архітектура базується на 3-контактному з’єднанні шляхом додавання вихідних клем для сигналу. Він забезпечує інтеграцію джерел живлення з системами фотоконтролю ANSI C136.41 і підключає вимикачі живлення до світлодіодних драйверів, підтримуючи керування та налаштування світлодіодів. Цей стандарт зворотно сумісний із традиційними системами та підтримує бездротовий зв’язок, забезпечуючи економічно ефективне рішення для розумних вуличних ліхтарів.
Однак ANSI C136.41 має обмеження, наприклад відсутність підтримки введення датчика. Щоб вирішити цю проблему, глобальний альянс світлотехнічної промисловості Zhaga представив стандарт Zhaga Book 18, який включає протокол DALI-2 D4i для проектування комунікаційної шини, вирішення проблем з проводкою та спрощення системної інтеграції.
Zhaga Книга 18 Двовузлова архітектура
На відміну від ANSI C136.41, стандарт Zhaga відокремлює блок живлення (PSU) від модуля фотоконтролю, дозволяючи йому бути частиною світлодіодного драйвера або окремим компонентом. Ця архітектура забезпечує двовузлову систему, де один вузол з’єднується вгору для фотоконтролю та зв’язку, а інший – вниз для датчиків, утворюючи повну розумну систему вуличного освітлення.
Гібридна двовузлова архітектура Zhaga/ANSI
Нещодавно з’явилася гібридна архітектура, яка поєднує в собі сильні сторони ANSI C136.41 і Zhaga-D4i. Він використовує 7-контактний інтерфейс ANSI для висхідних вузлів і підключення Zhaga Book 18 для низхідних вузлів датчиків, що спрощує підключення та використовує обидва стандарти.
Висновок
У міру розвитку архітектур світлодіодних вуличних ліхтарів розробники стикаються з більш широким набором технічних можливостей. Стандартизація забезпечує плавну інтеграцію компонентів, сумісних зі стандартами ANSI або Zhaga, що забезпечує безперебійне оновлення та полегшує шлях до розумніших світлодіодних систем вуличного освітлення.
Час публікації: 20 грудня 2024 р