Тенденції розвитку та архітектурна еволюція світлодіодного вуличного освітлення

Глибоке занурення в сегмент світлодіодного освітлення виявляє його все більшу проникнення за межами внутрішніх додатків, таких як будинки та будівлі, розширюючись на сценарії на свіжому повітрі та спеціалізовані освітлення. Серед них світлодіодне вуличне освітлення виділяється як типовий додаток, що демонструє сильний імпульс зростання.

Притаманні переваги світлодіодного вуличного освітлення

Традиційні вуличні світильники, як правило, використовують лампи високого тиску (HPS) або ртутні пари (MH), які є зрілими технологіями. Однак, порівняно з ними, світлодіодне освітлення може похвалитися численними притаманними перевагами:

Екологічно чистий
На відміну від HPS та ртутних пари ламп, які містять токсичні речовини, такі як ртуть, що потребують спеціалізованого утилізації, світлодіодні світильники є безпечнішими та екологічнішими, не створюючи такої небезпеки.

Висока керованість
Світлодіодні вуличні ліхтарі працюють через перетворення потужності AC/DC та постійного струму/постійного струму для подачі необхідної напруги та струму. Незважаючи на те, що це збільшує складність схеми, він пропонує чудову керованість, що дозволяє швидко перемикати/вимикати, затемнювати та точні регулювання кольорової температури - ключові фактори для впровадження автоматизованих систем розумного освітлення. Тому світлодіодні вуличні ліхтарі незамінні в проектах Smart City.

Низьке споживання енергії
Дослідження показують, що вуличне освітлення, як правило, становить близько 30% міського муніципального бюджету енергії міста. Низьке споживання енергії світлодіодного освітлення може значно знизити ці суттєві витрати. За підрахунками, глобальне прийняття світлодіодних вуличних ліхтарів може зменшити викиди CO₂ на мільйони тонн.

Відмінна спрямованість
Традиційні джерела дорожнього освітлення не мають спрямованості, часто призводить до недостатнього освітлення в ключових районах та небажаного забруднення світлом у нецільових районах. Світлодіодні світильники, зі своєю чудовою спрямованістю, подолають цю проблему, висвітлюючи визначені простори, не впливаючи на навколишні ділянки.

Висока світла ефективність
Порівняно з HPS або ртутними парами, світлодіоди пропонують більш високу світлу ефективність, що означає більше люменів на одиницю потужності. Крім того, світлодіоди випромінюють значно нижчий інфрачервоний (ІЧ) та ультрафіолетове (УФ) випромінювання, що призводить до меншого відпрацьованого тепла та зменшення теплового напруження на кріплення.

Розширений термін експлуатації
Світлодіоди славляться своїми високими операційними температурами та тривалими термінами життя. У вуличному освітленні світлодіодні масиви можуть тривати до 50 000 годин або більше-2-4 рази довше, ніж HPS або MH Lamps. Це зменшує потребу в частих замінах, що призводить до значної економії матеріалів та витрат на обслуговування.

Світлодіодне освітлення Sstreet

Дві основні тенденції в світлодіодному освітленні

Враховуючи ці значні переваги, масштабне прийняття світлодіодного освітлення при освітленні міської вулиці стало чіткою тенденцією. Однак це технологічне оновлення являє собою більше, ніж просту "заміну" традиційного освітлювального обладнання - це системна трансформація з двома примітними тенденціями:

Тенденція 1: Розумне освітлення
Як було сказано раніше, сильна керованість світлодіодів дозволяє створити автоматизовані системи освітлення розумного вуличного освітлення. Ці системи можуть автоматично регулювати освітлення на основі даних про навколишнє середовище (наприклад, навколишнє світло, діяльність людини) без ручного втручання, пропонуючи значні переваги. Крім того, вуличні світильники, як частина міських інфраструктурних мереж, можуть перетворитися на розумні вузли IoT Edge, включаючи такі функції, як моніторинг якості та якості повітря, щоб відігравати більш помітну роль у розумних містах.
Однак ця тенденція також створює нові виклики для дизайну світлодіодного вуличного світла, що вимагає інтеграції освітлення, джерела живлення, зондування, контролю та зв'язку в обмеженому фізичному просторі. Стандартизація стає важливою для вирішення цих викликів, відзначаючи другу ключову тенденцію.

Тенденція 2: Стандартизація
Стандартизація полегшує безшовну інтеграцію різних технічних компонентів із світлодіодними вуличними світлами, значно підвищує масштабованість системи. Ця взаємозв'язок між розумною функціональністю та стандартизацією сприяє безперервній еволюції технології та застосувань LED Streetlight.

Еволюція архітектури LED Streetlight

ANSI C136.10 Неправлена ​​3-контактна архітектура фотоконтролю
Стандарт ANSI C136.10 підтримує лише незмінні архітектури управління з 3-контактними фотоконтролами. У міру того, як технологія світлодіода стала поширеною, все більше вимагали більш високі ефективності та затяжні функціональні можливості, що потребують нових стандартів та архітектур, таких як ANSI C136.41.

ANSI C136.41 DIMBLE PhotoControl Architecture
Ця архітектура базується на 3-контактному з'єднанні шляхом додавання виводів сигналу. Це дозволяє інтегрувати джерела живлення з джерелами ANSI C136.41 Системи фотоконтролю та підключає комутатори живлення до світлодіодних драйверів, підтримуючи світлодіодне управління та регулювання. Цей стандарт є зворотним сумісним із традиційними системами та підтримує бездротову комунікацію, що забезпечує економічно вигідне рішення для розумних вуличних ліхтарів.
Однак ANSI C136.41 має обмеження, такі як відсутність підтримки введення датчика. Для цього, альянс глобальної індустрії освітлення Zhaga представив стандарт книги 18 Zhaga, включаючи протокол DALI-2 D4I для дизайну автобусів зв'язку, вирішення викликів проводки та спрощення інтеграції системи.

Книга Zhaga 18 архітектура з подвійним вузлом
На відміну від ANSI C136.41, стандарт Zhaga відбиває блок живлення (PSU) з модуля фотоконтролю, що дозволяє йому бути частиною світлодіодного драйвера або окремого компонента. Ця архітектура забезпечує систему з подвійним вузлом, де один вузол підключається вгору для фотоконтролю та зв'язку, а інший з'єднується вниз для датчиків, утворюючи повну розумну систему вуличного освітлення.

Zhaga/Ansi гібридна архітектура подвійного вузла
Нещодавно з'явилася гібридна архітектура, що поєднує сильні сторони ANSI C136.41 та Zhaga-D4i. Він використовує 7-контактний інтерфейс ANSI для вузлів вгору та Zhaga Book 18 Підключення для датчиків вниз, спрощуючи електропроводку та використовуючи обидва стандарти.

Висновок
У міру розвитку архітектури LED Streetlight розробники стикаються з більш широким набором технічних варіантів. Стандартизація забезпечує плавну інтеграцію компонентів, сумісних з ANSI- або Zhaga, що дозволяє безперешкодно оновлювати та сприяти подорожі до розумніших систем освітлення вуличного світлодіодного світла.


Час посади: 20-2024 грудня