يكشف الغوص العميق في قطاع إضاءة LED عن تغلغله المتزايد إلى ما وراء التطبيقات الداخلية مثل المنازل والمباني ، وتتوسع إلى سيناريوهات الإضاءة الخارجية والمتخصصة. من بين هؤلاء ، تبرز LED Street Lighting كتطبيق نموذجي يعرض زخم نمو قوي.
المزايا الكامنة لإضاءة الشوارع LED
عادةً ما تستخدم مصابيح الشوارع التقليدية مصابيح الصوديوم عالي الضغط (HPS) أو Mercury Vapor (MH) ، وهي تقنيات ناضجة. ومع ذلك ، بالمقارنة مع هذه ، تتميز إضاءة LED بالعديد من المزايا الكامنة:
صديقة للبيئة
على عكس مصابيح HPS ومصابيح بخار الزئبق ، والتي تحتوي على مواد سامة مثل الزئبق التي تتطلب التخلص المتخصص ، تكون تركيبات LED أكثر أمانًا وأكثر ملاءمة للبيئة ، ولا تشكل أي مخاطر من هذا القبيل.
قابلية التحكم العالية
تعمل LED Streetlights عبر تحويل الطاقة AC/DC و DC/DC لتزويد الجهد والتيار المطلوب. على الرغم من أن هذا يزيد من تعقيد الدائرة ، فإنه يوفر إمكانية تحكم فائقة ، مما يتيح تشغيل/إيقاف التشغيل السريع ، والتعتيم ، وتعديلات درجة حرارة اللون الدقيقة - عوامل مفتاح لتنفيذ أنظمة الإضاءة الذكية الآلية. لذلك ، لا غنى عن مصابيح الشوارع LED في مشاريع المدينة الذكية.
انخفاض استهلاك الطاقة
تشير الدراسات إلى أن إضاءة الشوارع تمثل عمومًا حوالي 30 ٪ من ميزانية الطاقة البلدية في المدينة. يمكن أن يؤدي استهلاك الطاقة المنخفضة لإضاءة LED إلى تقليل هذه المصاريف الكبيرة بشكل كبير. تشير التقديرات إلى أن التبني العالمي لأصوات الشوارع LED يمكن أن يقلل من انبعاثات CO₂ من قبل ملايين الأطنان.
اتجاهات ممتازة
تفتقر مصادر إضاءة الطرق التقليدية إلى الاتجاه ، مما يؤدي غالبًا إلى عدم كفاية الإضاءة في المناطق الرئيسية وتلوث الضوء غير المرغوب فيه في المناطق غير المستهدفة. تتغلب مصابيح LED ، مع اتجاهها الفائق ، على هذه المشكلة من خلال إلقاء الضوء على المساحات المحددة دون التأثير على المناطق المحيطة.
فعالية مضيئة عالية
بالمقارنة مع HPS أو مصابيح بخار الزئبق ، توفر LEDs فعالية مضيئة أعلى ، مما يعني المزيد من لواء كل وحدة من الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، تنبعث من LEDs الأشعة تحت الحمراء (IR) والأشعة فوق البنفسجية (UV) بشكل كبير ، مما يؤدي إلى انخفاض حرارة النفايات وتقليل الإجهاد الحراري على المباراة.
عمر ممتد
تشتهر LEDs بدرجات حرارة تقاطعها عالية التشغيل وعمرها الطويل. في إضاءة الشوارع ، يمكن أن تستمر صفائف LED ما يصل إلى 50000 ساعة أو أكثر-2-4 مرات أطول من مصابيح HPS أو MH. هذا يقلل من الحاجة إلى بدائل متكررة ، مما يؤدي إلى وفورات كبيرة في تكاليف المواد والصيانة.
اتجاهان رئيسيان في إضاءة شارع LED
بالنظر إلى هذه المزايا المهمة ، أصبح التبني على نطاق واسع لإضاءة LED في إضاءة الشوارع الحضرية اتجاهًا واضحًا. ومع ذلك ، تمثل هذه الترقية التكنولوجية أكثر من مجرد "بديل" بسيط لمعدات الإضاءة التقليدية - إنه تحول نظام مع اتجاهين جدير بالملاحظة:
الاتجاه 1: إضاءة ذكية
كما ذكرنا سابقًا ، تتيح قابلية التحكم القوية لـ LEDS إنشاء أنظمة إضاءة الشوارع الذكية الآلية. يمكن لهذه الأنظمة ضبط الإضاءة تلقائيًا بناءً على البيانات البيئية (على سبيل المثال ، الضوء المحيط ، النشاط البشري) دون تدخل يدوي ، مما يوفر فوائد كبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتطور مصابيح الشوارع ، كجزء من شبكات البنية التحتية الحضرية ، إلى عقد إنترنت الأشياء الذكية ، والتي تتضمن وظائف مثل مراقبة جودة الطقس وجودة الهواء للعب دورًا بارزًا في المدن الذكية.
ومع ذلك ، فإن هذا الاتجاه يطرح أيضًا تحديات جديدة لتصميم LED Streetlight ، مما يتطلب دمج وظائف الإضاءة وإمدادات الطاقة والاستشعار والتحكم والاتصال ضمن مساحة مادية مقيدة. يصبح التوحيد ضروريًا لمواجهة هذه التحديات ، مما يمثل الاتجاه الرئيسي الثاني.
الاتجاه 2: التقييس
يسهل التقييس التكامل السلس لمختلف المكونات الفنية مع ضوء الشوارع LED ، مما يعزز بشكل كبير قابلية التوسع في النظام. هذا التفاعل بين الوظائف الذكية والتوحيد يدفع التطور المستمر لتكنولوجيا LED Streetlight والتطبيقات.
تطور بنية LED Streetlight
ANSI C136.10 العمارة الضوئية غير القابلة للثلاثة
يدعم معيار ANSI C136.10 فقط بنية تحكم غير قابلة للتحكم مع مؤشرات ضوئية 3 أسنان. نظرًا لأن تقنية LED أصبحت سائدة ، فقد تم طلب الكفاءة العالية والوظائف القابلة للاتصالات بشكل متزايد ، مما يستلزم معايير ومناطق جديدة ، مثل ANSI C136.41.
ANSI C136.41 بنية ضوئية قابلة للضوء
تعتمد هذه البنية على اتصال 3 دبوس عن طريق إضافة أطراف إخراج الإشارة. يتيح دمج مصادر شبكة الطاقة مع أنظمة ANSI C136.41 للضوء ، وتوصيل مفاتيح الطاقة إلى برامج تشغيل LED ، ودعم التحكم في LED وتعديله. يتوافق هذا المعيار مع الأنظمة التقليدية ويدعم الاتصالات اللاسلكية ، مما يوفر حلاً فعالًا من حيث التكلفة لأضواء الشوارع الذكية.
ومع ذلك ، فإن ANSI C136.41 لديه قيود ، مثل عدم وجود دعم لإدخال المستشعر. لمعالجة ذلك ، قدم Zhaga Global Leaving Industry Alliance Zhaga معيار Zhaga Book 18 ، الذي يتضمن بروتوكول DALI-2 D4I لتصميم حافلة الاتصالات ، وحل تحديات الأسلاك وتبسيط تكامل النظام.
Zhaga Book 18 Architecture Dual-Duit
على عكس ANSI C136.41 ، فإن معيار Zhaga يقوم بتفكيك وحدة تزويد الطاقة (PSU) من وحدة التحكم الضوئي ، مما يسمح لها بأن تكون جزءًا من برنامج تشغيل LED أو مكون منفصل. تتيح هذه الهندسة المعمارية نظامًا مزدوجًا للعقدة ، حيث تتصل عقدة واحدة للأعلى لصالح الضوئي والاتصالات ، والآخر يتصل لأسفل لأجهزة الاستشعار ، مما يشكل نظامًا ذكيًا كاملًا لإضاءة الشوارع.
Zhaga/ANSI Hybrid Dual-Dual Architecture
في الآونة الأخيرة ، ظهرت بنية هجينة تجمع بين نقاط قوة ANSI C136.41 و Zhaga-D4I. يستخدم واجهة ANSI من 7 أسنان للعقد التصاعدية وتوصيلات Zhaga Book 18 لعقد المستشعرات الهابطة ، وتبسيط الأسلاك والاستفادة من كلا المعايير.
خاتمة
مع تطور بنيات LED Streetlight ، يواجه المطورون مجموعة واسعة من الخيارات الفنية. يضمن التقييس التكامل السلس للمكونات المتوافقة مع ansi- أو Zhaga ، مما يتيح ترقيات سلسة وتسهيل الرحلة نحو أنظمة إضاءة الشوارع ذات الأذكى.
وقت النشر: Dec -20-2024