یک فرو رفتن عمیق در بخش نورپردازی LED، نفوذ روزافزون آن را فراتر از کاربردهای داخلی مانند خانه‌ها و ساختمان‌ها نشان می‌دهد و به سناریوهای نورپردازی در فضای باز و تخصصی گسترش می‌یابد. در این میان، روشنایی خیابان LED به عنوان یک برنامه معمولی که شتاب رشد قوی را به نمایش می گذارد، برجسته می شود.
مزایای ذاتی نورپردازی خیابان LED
چراغ‌های خیابانی سنتی معمولاً از لامپ‌های سدیم فشار بالا (HPS) یا بخار جیوه (MH) استفاده می‌کنند که فناوری‌های بالغی هستند. با این حال، در مقایسه با اینها، نورپردازی LED دارای مزایای ذاتی متعددی است:
دوستدار محیط زیست
بر خلاف HPS و لامپ‌های بخار جیوه، که حاوی مواد سمی مانند جیوه هستند که نیاز به دفع تخصصی دارند، لامپ‌های LED ایمن‌تر و سازگارتر با محیط‌زیست هستند و چنین خطری ندارند.
کنترل پذیری بالا
چراغ های خیابانی LED از طریق تبدیل برق AC/DC و DC/DC برای تامین ولتاژ و جریان مورد نیاز کار می کنند. در حالی که این پیچیدگی مدار را افزایش می‌دهد، کنترل‌پذیری فوق‌العاده‌ای را ارائه می‌دهد، که امکان روشن/خاموش کردن سریع، کم‌نور کردن، و تنظیمات دقیق دمای رنگ را فراهم می‌کند که فاکتورهای کلیدی برای اجرای سیستم‌های روشنایی هوشمند خودکار هستند. بنابراین، چراغ های خیابانی LED در پروژه های شهر هوشمند ضروری هستند.
مصرف کم انرژی
مطالعات نشان می دهد که روشنایی خیابان ها به طور کلی حدود 30 درصد از بودجه انرژی شهری یک شهر را تشکیل می دهد. مصرف کم انرژی روشنایی LED می تواند این هزینه قابل توجه را کاهش دهد. تخمین زده می شود که استفاده جهانی از چراغ های LED می تواند انتشار CO2 را میلیون ها تن کاهش دهد.
جهت گیری عالی
منابع روشنایی سنتی جاده فاقد جهت هستند، که اغلب منجر به روشنایی ناکافی در مناطق کلیدی و آلودگی نوری ناخواسته در مناطق غیر هدف می شود. چراغ‌های ال‌ای‌دی با جهت‌گیری برتر خود، با روشن‌کردن فضاهای تعریف‌شده بدون تأثیر بر مناطق اطراف، بر این مشکل غلبه می‌کنند.
بازده نوری بالا
در مقایسه با HPS یا لامپ‌های بخار جیوه، LEDها بازده نوری بالاتری را ارائه می‌دهند، به این معنی که لومن‌های بیشتری در واحد قدرت دارند. علاوه بر این، LED ها به طور قابل توجهی تابش مادون قرمز (IR) و ماوراء بنفش (UV) کمتری ساطع می کنند که منجر به گرمای اتلاف کمتر و کاهش استرس حرارتی بر روی دستگاه می شود.
طول عمر طولانی
ال ای دی ها به دلیل دمای بالای اتصال و طول عمر طولانی خود مشهور هستند. در روشنایی خیابان، آرایه های LED می توانند تا 50000 ساعت یا بیشتر دوام بیاورند که 2 تا 4 برابر بیشتر از لامپ های HPS یا MH است. این امر نیاز به تعویض مکرر را کاهش می دهد و در نتیجه باعث صرفه جویی قابل توجهی در هزینه های مواد و نگهداری می شود.
دو روند اصلی در روشنایی خیابان LED
با توجه به این مزایای قابل توجه، پذیرش در مقیاس بزرگ از نور LED در روشنایی خیابان های شهری به یک روند واضح تبدیل شده است. با این حال، این ارتقاء تکنولوژیکی بیش از یک "جایگزینی" ساده تجهیزات روشنایی سنتی را نشان می دهد - این یک تحول سیستماتیک با دو روند قابل توجه است:
روند 1: روشنایی هوشمند
همانطور که قبلا ذکر شد، کنترل قوی LED ها امکان ایجاد سیستم های روشنایی هوشمند خیابانی را فراهم می کند. این سیستم ها می توانند به طور خودکار نور را بر اساس داده های محیطی (به عنوان مثال، نور محیط، فعالیت های انسانی) بدون مداخله دستی تنظیم کنند و مزایای قابل توجهی را ارائه دهند. علاوه بر این، چراغ‌های خیابانی، به عنوان بخشی از شبکه‌های زیرساخت شهری، می‌توانند به گره‌های لبه اینترنت اشیاء هوشمند تبدیل شوند و عملکردهایی مانند نظارت بر آب و هوا و کیفیت هوا را برای ایفای نقش برجسته‌تری در شهرهای هوشمند ترکیب کنند.
با این حال، این روند همچنین چالش‌های جدیدی را برای طراحی چراغ‌های خیابانی LED ایجاد می‌کند که نیاز به یکپارچه‌سازی عملکردهای روشنایی، منبع تغذیه، سنجش، کنترل و ارتباط در یک فضای فیزیکی محدود دارد. استانداردسازی برای رسیدگی به این چالش ها ضروری می شود و دومین روند کلیدی را مشخص می کند.
روند 2: استانداردسازی
استانداردسازی ادغام یکپارچه اجزای فنی مختلف با چراغ های خیابانی LED را تسهیل می کند و مقیاس پذیری سیستم را به طور قابل توجهی افزایش می دهد. این فعل و انفعال بین عملکرد هوشمند و استانداردسازی، تکامل مداوم فناوری و کاربردهای چراغ خیابانی LED را به همراه دارد.
تکامل معماری LED Streetlight
ANSI C136.10 معماری فوتوکترل 3 پین بدون کم نور
استاندارد ANSI C136.10 فقط از معماری های کنترلی غیر قابل تنظیم با کنترل های نوری 3 پین پشتیبانی می کند. همانطور که تکنولوژی LED رایج شد، کارایی بالاتر و قابلیت های کم نور به طور فزاینده ای مورد نیاز بود که استانداردها و معماری های جدیدی مانند ANSI C136.41 را ضروری می کرد.
ANSI C136.41 معماری فوتو کنترل کم نور
این معماری با افزودن پایانه های خروجی سیگنال، بر روی اتصال 3 پین ایجاد می شود. این امکان ادغام منابع شبکه برق را با سیستم های کنترل نور ANSI C136.41 فراهم می کند و سوئیچ های برق را به درایورهای LED متصل می کند و از کنترل و تنظیم LED پشتیبانی می کند. این استاندارد با سیستم های سنتی سازگار است و از ارتباطات بی سیم پشتیبانی می کند و راه حلی مقرون به صرفه برای چراغ های خیابانی هوشمند ارائه می دهد.
با این حال، ANSI C136.41 دارای محدودیت هایی است، مانند عدم پشتیبانی از ورودی سنسور. برای رفع این مشکل، اتحاد جهانی صنعت روشنایی Zhaga استاندارد Zhaga Book 18 را معرفی کرد که شامل پروتکل DALI-2 D4i برای طراحی اتوبوس ارتباطی، حل چالش‌های سیم‌کشی و ساده‌سازی یکپارچه‌سازی سیستم است.
ژاگا کتاب 18 معماری دو گره
برخلاف ANSI C136.41، استاندارد Zhaga واحد منبع تغذیه (PSU) را از ماژول کنترل نور جدا می کند و به آن اجازه می دهد بخشی از درایور LED یا یک جزء جداگانه باشد. این معماری یک سیستم دو گره را امکان پذیر می کند، که در آن یک گره برای کنترل نور و ارتباط به سمت بالا وصل می شود و دیگری برای سنسورها به سمت پایین متصل می شود و یک سیستم روشنایی کامل خیابان هوشمند را تشکیل می دهد.
معماری Hybrid Dual-Node Zhaga/ANSI
اخیراً یک معماری ترکیبی ترکیبی از نقاط قوت ANSI C136.41 و Zhaga-D4i پدیدار شده است. از یک رابط ANSI 7 پین برای گره های رو به بالا و اتصالات Zhaga Book 18 برای گره های حسگر رو به پایین استفاده می کند که سیم کشی را ساده کرده و از هر دو استاندارد استفاده می کند.
نتیجه گیری
همانطور که معماری چراغ خیابان LED تکامل می یابد، توسعه دهندگان با طیف وسیع تری از گزینه های فنی روبرو هستند. استانداردسازی، ادغام یکپارچه اجزای سازگار با ANSI یا Zhaga را تضمین می‌کند و امکان ارتقای یکپارچه را فراهم می‌کند و سفر به سمت سیستم‌های روشنایی خیابان LED هوشمند را تسهیل می‌کند.
زمان ارسال: دسامبر-20-2024