Una immersió profunda en el segment d’il·luminació LED revela la seva creixent penetració més enllà d’aplicacions interiors com cases i edificis, expandint -se a escenaris d’il·luminació a l’aire lliure i especialitzats. Entre aquests, la il·luminació de carrer LED destaca com una aplicació típica que mostra un fort impuls de creixement.
Avantatges inherents de la il·luminació del carrer LED
Els fanalls tradicionals utilitzen normalment làmpades de sodi (HPS) o de vapor de mercuri (MH) d’alta pressió, que són tecnologies madures. Tanmateix, en comparació amb aquests, la il·luminació LED compta amb nombrosos avantatges inherents:
Respectuós amb el medi ambient
A diferència de les làmpades de vapor HPS i de mercuri, que contenen substàncies tòxiques com el mercuri que requereixen eliminació especialitzada, els accessoris LED són més segurs i ecològics, no suposen aquests perills.
Alta controlabilitat
Els fanalls LED funcionen mitjançant conversió de potència AC/DC i DC/DC per subministrar la tensió i el corrent requerits. Tot i que això augmenta la complexitat del circuit, ofereix una controlabilitat superior, permetent commutació ràpida/apagada, enfonsament i ajustaments de temperatura precisos: factors clau per a la implementació de sistemes automatitzats d’il·luminació intel·ligent. Per tant, els fanalls LED són indispensables en els projectes de la ciutat intel·ligent.
Baix consum d’energia
Els estudis demostren que la il·luminació del carrer generalment representa al voltant del 30% del pressupost energètic municipal de la ciutat. El baix consum d’energia d’il·luminació LED pot reduir significativament aquesta despesa substancial. Es calcula que l’adopció global de llums de carrer LED podria reduir les emissions de co₂ per milions de tones.
Excel·lent direccionalitat
Les fonts tradicionals d’il·luminació de carreteres no tenen direccionalitat, sovint es tradueix en una il·luminació insuficient a les zones clau i la contaminació de la llum no desitjada a les zones no objectiu. Les llums LED, amb la seva direccionalitat superior, superen aquest problema il·luminant espais definits sense afectar les zones circumdants.
Alta eficàcia lluminosa
En comparació amb les làmpades de vapor de HPS o de mercuri, els LED ofereixen una eficàcia lluminosa més elevada, cosa que significa més lumens per unitat de potència. A més, els LED emeten una radiació infraroja significativament inferior (IR) i la radiació ultraviolada (UV), donant lloc a menys calor residual i reducció de tensió tèrmica al dispositiu.
Vida estesa
Els LED són reconeguts per les seves altes temperatures de la unió operativa i la seva llarga vida útil. A la il·luminació del carrer, les matrius LED poden durar fins a 50.000 hores o més: 2-4 vegades més que les làmpades HPS o MH. D’aquesta manera es redueix la necessitat de substitucions freqüents, donant lloc a un estalvi important en els costos de material i de manteniment.
Dues tendències principals a Led Street Lighting
Tenint en compte aquests avantatges significatius, l’adopció a gran escala de la il·luminació LED a la il·luminació del carrer urbà s’ha convertit en una tendència clara. Tanmateix, aquesta actualització tecnològica representa més que un simple "reemplaçament" dels equips d'il·luminació tradicionals: és una transformació sistèmica amb dues tendències destacables:
Tendència 1: il·luminació intel·ligent
Com s'ha esmentat anteriorment, la forta controlabilitat dels LED permet la creació de sistemes automatitzats d'il·luminació de carrer intel·ligents. Aquests sistemes poden ajustar automàticament la il·luminació basada en dades ambientals (per exemple, llum ambiental, activitat humana) sense intervenció manual, oferint avantatges importants. A més, els fanals, com a part de les xarxes d’infraestructures urbanes, podrien evolucionar cap a nodes intel·ligents IoT, incorporant funcions com el control del temps i de la qualitat de l’aire per tenir un paper més destacat a les ciutats intel·ligents.
Tanmateix, aquesta tendència també suposa nous reptes per al disseny del carrer LED, que requereix la integració de la il·luminació, el subministrament elèctric, la detecció, el control i les funcions de comunicació dins d’un espai físic restringit. La normalització es fa essencial per afrontar aquests reptes, marcant la segona tendència clau.
Tendència 2: Estandardització
L’estandardització facilita la integració perfecta de diversos components tècnics amb els fanals LED, millorant significativament l’escalabilitat del sistema. Aquesta interacció entre la funcionalitat intel·ligent i l'estandardització impulsa l'evolució contínua de la tecnologia i les aplicacions LED Streetlight.
Evolució de Led Streetlight Architectures
ANSI C136.10 Arquitectura de fotocontrol de 3 pins no dimmolables
L’estàndard ANSI C136.10 només admet arquitectures de control no mortals amb fotocontrols de 3 pins. A mesura que la tecnologia LED es va fer prevalent, es demanava cada cop més una eficiència més elevada i les funcionalitats dimmables, cosa que necessitava nous estàndards i arquitectures, com ara ANSI C136.41.
ANSI C136.41 Arquitectura de fotocontrol dimmable
Aquesta arquitectura es basa en la connexió de 3 pins afegint terminals de sortida del senyal. Permet la integració de les fonts de xarxa de potència amb sistemes de fotocontrol ANSI C136.41 i connecta els interruptors de potència als controladors LED, el control de LED i l’ajust. Aquesta norma és compatible amb els sistemes tradicionals i admet la comunicació sense fils, proporcionant una solució rendible per als fanals intel·ligents.
Tot i això, ANSI C136.41 té limitacions, com ara cap suport per a l’entrada del sensor. Per solucionar-ho, la Global Lighting Industry Alliance Zhaga va introduir la norma Zhaga Book 18 Standard, incorporant el protocol DALI-2 D4I per al disseny de bus de comunicació, resoldre reptes de cablejat i simplificar la integració del sistema.
Llibre de Zhaga 18 Arquitectura de doble node
A diferència de l’ANSI C136.41, l’estàndard Zhaga es desprèn la unitat d’alimentació (PSU) del mòdul fotocontrol, permetent que formi part del controlador LED o d’un component separat. Aquesta arquitectura permet un sistema de doble node, on un node es connecta cap amunt per al fotocontrol i la comunicació, i l'altre es connecta cap avall per als sensors, formant un sistema complet de llum de carrer.
Arquitectura de doble node zhaga/ansi
Recentment, ha sorgit una arquitectura híbrida que combina els punts forts de ANSI C136.41 i Zhaga-D4i. Utilitza una interfície ANSI de 7 pins per a nodes ascendents i connexions de Zhaga Book 18 per a nodes del sensor descendent, simplificant el cablejat i aprofitant els dos estàndards.
Conclusió
A mesura que evolucionen les arquitectures de LED Streetlight, els desenvolupadors s’enfronten a una àmplia gamma d’opcions tècniques. La normalització garanteix una bona integració de components compatibles amb Ansi- o Zhaga, que permeten actualitzacions perfectes i facilitant el viatge cap a sistemes d’il·luminació de carrer més intel·ligents més intel·ligents.
Posada Posada: 20-2024 de desembre de 2024