Knowledge

Για περισσότερο από έναν αιώνα, η νυχτερινή ασφάλεια στους δρόμους και τα πεζοδρόμια μας εξαρτάται από τον τεχνητό φωτισμό. Ωστόσο, το συμβατικό φως του δρόμου λειτουργεί με μια απλή, αναποτελεσματική αρχή: πλήρης φωτεινότητα από το σούρουπο μέχρι την αυγή, ανεξάρτητα από το αν υπάρχει κάποιος για να το χρησιμοποιήσει. Ο παλιομοδίτικος λαμπτήρας δρόμου-με τη σταθερή του απόδοση και την ενέργεια-πεινασμένη τεχνολογία-συνεισφέρει εδώ και πολύ καιρό στους δημοτικούς λογαριασμούς ηλεκτρικού ρεύματος και στις εκπομπές άνθρακα. Ομοίως, το κλασικό φως του δρόμου, ενώ νοσταλγεί στη σχεδίασή του, δεν προσφέρει καμία ευελιξία. Καθώς οι πόλεις μεγαλώνουν και οι περιβαλλοντικές ανησυχίες εντείνονται, το ερώτημα δεν είναι πλέον αν πρέπει να αναβαθμίσουμε, αλλά πόσα μπορούμε να εξοικονομήσουμε υιοθετώντας εναλλακτικές λύσεις που μπορούν να ρυθμιστούν. Η απάντηση έγκειται στην κατανόηση της απόδοσης ενός σύγχρονου φωτιστικού δρόμου εξοπλισμένου με δυνατότητες έξυπνης μείωσης της φωτεινότητας σε διαφορετικές πραγματικές- ρυθμίσεις. Αυτό το άρθρο διερευνά την ποσοτικοποιημένη εξοικονόμηση ενέργειας του ρυθμιζόμενου οδικού φωτισμού σε διάφορα σενάρια, από πολυσύχναστες αστικές αρτηρίες έως ήσυχες αγροτικές λωρίδες, βασιζόμενος σε πρόσφατα δεδομένα και αναπτύξεις πεδίου.

Η μεγάλη εικόνα: Τι επιτυγχάνει η τεχνολογία Dimmable

Τα φώτα δρόμου με δυνατότητα ρύθμισης φωτισμού προσφέρουν μέση εξοικονόμηση ενέργειας 30–50% σε σύγκριση με τους προκατόχους τους που δεν μπορούν να ρυθμιστούν, με συγκεκριμένα αποτελέσματα σεναρίου-που κυμαίνονται από 20% έως 60%. Αυτές οι εξοικονομήσεις μετατρέπουν τον εξωτερικό φωτισμό από σταθερό κόστος σε δυναμικό πόρο. Ένας σύγχρονος λαμπτήρας δρόμου με ενσωματωμένα χειριστήρια δεν ανάβει και σβήνει απλώς. Προσαρμόζει την έξοδο με βάση την ώρα, την κίνηση και το φως του περιβάλλοντος. Το βασικό υλικό-ένα φωτιστικό δρόμου led{10}}συνδυάζει υψηλή απόδοση (συνήθως 130–170 lumens ανά watt) με τη δυνατότητα μείωσης ισχύος χωρίς απώλεια αξιοπιστίας. Όταν συνδυάζονται με έξυπνους αισθητήρες και προσαρμοστικούς αλγόριθμους, αυτά τα φωτιστικά ξεκλειδώνουν εξοικονομήσεις που ήταν αδύνατες με τα παλαιού τύπου συστήματα.

Αλλά οι αποταμιεύσεις δεν είναι ομοιόμορφες. Η βέλτιστη στρατηγική μείωσης της φωτεινότητας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την πυκνότητα της κυκλοφορίας, την ιεραρχία των δρόμων και τις ανάγκες της τοπικής κοινότητας. Παρακάτω αναλύουμε βασικά σενάρια, τυπικά χρονοδιαγράμματα μείωσης της φωτεινότητας και τις προκύπτουσες μειώσεις ενέργειας, ενώ επισημαίνουμε επίσης την απόδοση συγκεκριμένων τύπων φωτιστικών LED σε κάθε περιβάλλον.

1. Αστικοί κύριοι δρόμοι: Εξισορρόπηση της ασφάλειας αιχμής με την αποτελεσματικότητα αργά τη νύχτα-

Οι μεγάλες οδικές αρτηρίες της πόλης έχουν μεγάλη κίνηση κατά τις βραδινές ώρες αιχμής, αλλά παρατηρείται αραιή κίνηση μετά τα μεσάνυχτα. Εδώ, τα δημοτικά φώτα του δρόμου υιοθετούν μια στρατηγική βασισμένη στο χρόνο: απόδοση 80–100% από τις 18:00 έως τις 23:00 και μετά μειώνεται στο 40–60% από τις 23:00 έως τις 05:00. Αυτή η προσέγγιση διατηρεί την ασφάλεια κατά τη διάρκεια περιόδων υψηλής{14}}δραστηριότητας, ενώ μειώνει τα απορρίμματα αργά τη νύχτα. Τα δεδομένα πεδίου δείχνουν εξοικονόμηση ενέργειας 30–40%. Μια μεγάλη αστική αρτηρία που ανέπτυξε εμπορικά φώτα δρόμου led με αυτό το χρονοδιάγραμμα εξοικονόμησε 120.000 kWh ετησίως-που ισοδυναμεί με την τροφοδοσία 10 μέσων κατοικιών για 12 μήνες. Για ένα τυπικό φως δρόμου led 120 W που λειτουργεί 4.000 ώρες ετησίως με πλήρη ισχύ, η μείωση της φωτεινότητας στο 50% για έξι ώρες κάθε βράδυ μειώνει την ετήσια κατανάλωση από 480 kWh σε περίπου 320 kWh. Οι οικονομικές και περιβαλλοντικές αποδόσεις είναι άμεσες.

2. Προαστιακός και αστικός αυτοκινητόδρομος: Χαμηλότερη κυκλοφορία, βαθύτερη μείωση της φωτεινότητας

Στους προαστιακούς αυτοκινητόδρομους και τις συνδέσεις πόλεων, ο όγκος της κυκλοφορίας μειώνεται πιο απότομα μετά τα μεσάνυχτα σε σύγκριση με τους αστικούς πυρήνες. Ένα φανάρι δρόμου σε αυτές τις περιοχές χρησιμοποιεί συνήθως ένα πρόγραμμα 70–100% το βράδυ (18:00–22:00) και 30–50% αργά τη νύχτα (22:00–06:00). Το αποτέλεσμα είναι 35–45% εξοικονόμηση ενέργειας. Το μειωμένο θερμικό φορτίο από χαμηλότερα επίπεδα λειτουργίας ωφελεί επίσης το φωτιστικό: τα νέα φώτα δρόμου led που λειτουργούν με απόδοση 30–50% έχουν σημαντικά χαμηλότερες θερμοκρασίες διασταύρωσης, οι οποίες μπορούν να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του οδηγού έως και 50.000 ώρες. Για ένα φως δρόμου 70 W που αρχικά κατανάλωνε 70 Watt, η μείωση της έντασης στα 35 Watt για έξι ώρες τη νύχτα εξοικονομεί πάνω από 75 kWh ετησίως ανά φωτιστικό{26}}ένα μέτριο αλλά ουσιαστικό ποσοστό όταν πολλαπλασιάζεται σε χιλιάδες προαστιακούς πόλους.

3. Residential Lanes and Corridors: Motion-Activated Brilliance

Οι δρόμοι της γειτονιάς και οι πεζόδρομοι αποτελούν μια μοναδική ευκαιρία: η κυκλοφορία είναι διακοπτόμενη και οι κάτοικοι εκτιμούν τόσο την ασφάλεια όσο και το σκοτάδι (για ύπνο και παρατήρηση των άστρων). Η ιδανική λύση συνδυάζει προγραμματισμένη μείωση της φωτεινότητας με αισθητήρες κίνησης. Ένας ικανοποιητικός φωτισμός του δρόμου σε κατοικίες λειτουργεί στο 60-80% νωρίς το βράδυ, πέφτει στο 30-50% αργά τη νύχτα και φωτίζεται αμέσως στο 80-100% όταν εντοπιστεί πεζός, ποδηλάτης ή όχημα. Αυτή η στρατηγική{9}}που ενεργοποιείται με κίνηση επιτυγχάνει 35–50% εξοικονόμηση ενέργειας. Στην πράξη, ένα φως δρόμου led 50 watt που λειτουργεί στο 40% για έξι ώρες (καταναλώνει 20 watt) και στο 80% για μόνο μία ώρα (40 watt) καταναλώνει πολύ λιγότερη ενέργεια από ένα σταθερό εξάρτημα 50 watt. Επιπλέον, τα έξυπνα φώτα του δρόμου με προσαρμοστικούς αλγόριθμους μαθαίνουν τοπικά μοτίβα κίνησης, βελτιώνοντας περαιτέρω την ισορροπία μεταξύ διαθεσιμότητας και διατήρησης. Οι κάτοικοι αναφέρουν ότι αισθάνονται ασφαλείς επειδή το φως εμφανίζεται όταν χρειάζεται, αλλά απολαμβάνουν συνολικά πιο σκοτεινές, πιο ήσυχες νύχτες.

4. Πάρκα εφοδιαστικής και βιομηχανικές ζώνες: Ραντάρ-Καθοδηγούμενη απόδοση

Σε πάρκα εφοδιαστικής, βιομηχανικές περιοχές και λιμενικές περιοχές, η δραστηριότητα συχνά συγκεντρώνεται σε βάρδιες, με μεγάλες περιόδους σχεδόν-μηδενικής κίνησης. Ο παραδοσιακός φωτισμός σπαταλά τεράστια ενέργεια φωτίζοντας τις κενές αυλές. Τα συστήματα με δυνατότητα ρύθμισης της φωτεινότητας εδώ χρησιμοποιούν αισθητήρες ραντάρ 5,8 GHz που ανιχνεύουν οχήματα ή προσωπικό και ενεργοποιούν την πλήρη φωτεινότητα (50–100%) μόνο κατά την παρουσία, διαφορετικά μειώνουν τη φωτεινότητα στο 20–50%. Η εξοικονόμηση ενέργειας κυμαίνεται από 40–55%, το υψηλότερο μεταξύ των ζωνών υψηλής{11}δραστηριότητας. Ένας επαγωγικός λαμπτήρας δρόμου LED-ένας τύπος που χρησιμοποιεί ηλεκτρομαγνητική επαγωγή για εξαιρετικά μεγάλη διάρκεια ζωής-είναι ιδιαίτερα κατάλληλος-για τέτοιες εφαρμογές, επειδή η συχνή μείωση της φωτεινότητας και η φωτεινότητα δεν υποβαθμίζουν τα εξαρτήματά του. Ακόμη και ένας μικρός λαμπτήρας δρόμου led 25w μπορεί να παρέχει επαρκή φωτισμό ασφαλείας όταν μειώνεται στα 10 Watt κατά τη διάρκεια των περιόδων αδράνειας και στη συνέχεια να αυξάνει άμεσα στα 25 Watt με την ενεργοποίηση του ραντάρ. Ο σχεδιασμός του φαναριού δρόμου, με τα οπτικά στραμμένα προς τα κάτω-, ελαχιστοποιεί επίσης την ελαφριά παραβίαση σε γειτονικές περιοχές, μια αυξανόμενη ανησυχία κοντά σε βιομηχανικές ζώνες. Σε διάστημα ενός έτους, ένα ενιαίο πάρκο εφοδιαστικής με 500 τέτοια φωτιστικά μπορεί να μειώσει τη χρήση ενέργειας κατά πάνω από 150.000 kWh.

5. Αγροτικοί και περιφερειακοί-Αστικοί δρόμοι: Επιθετική μείωση του φωτός για περιοχές χαμηλής-πυκνότητας

Σε αγροτικούς δρόμους και στις παρυφές των μικρών πόλεων, η κυκλοφορία είναι αραιή-συχνά λιγότερο από πέντε οχήματα την ώρα μετά τα μεσάνυχτα. Εδώ, η επιχειρηματική υπόθεση για το dimming είναι ισχυρότερη. Οι τυπικές στρατηγικές περιλαμβάνουν το 50-80% κατά τη διάρκεια του απογεύματος (για να εξυπηρετούν άτομα που μετακινούνται νωρίς και αγροτικά οχήματα) και 20-40% αργά τη νύχτα. Η προκύπτουσα εξοικονόμηση ενέργειας είναι 45–60%, το υψηλότερο εύρος μεταξύ όλων των σεναρίων. Η αντικατάσταση των παλαιών φώτων δρόμου{11}}συχνά ατμών υδραργύρου ή υψηλής{12}}μονάδων νατρίου υψηλής πίεσης που δεν μπορούν να μειωθούν-με ένα φωτιστικό δρόμου led 100w που μπορεί να πέσει στα 25 watt μετά τα μεσάνυχτα μειώνει την ετήσια κατανάλωση από 365 kWh (για την παλιά 100W σε απώλειες 100W) περίπου 180 kWh. Για μεγαλύτερους δρόμους, ένα φως δρόμου led 150 watt που λειτουργεί με 30% για οκτώ ώρες εξοικονομεί πάνω από 300 kWh ετησίως σε σύγκριση με ένα μη{24}}LED με την ίδια ονομαστική τιμή. Οι αγροτικοί δήμοι με περιορισμένους προϋπολογισμούς επωφελούνται δυσανάλογα, καθώς η επιθετική μείωση της φωτεινότητας μειώνει άμεσα το λειτουργικό κόστος χωρίς να διακυβεύεται ο σπάνιος αλλά ουσιαστικός φωτισμός όταν πλησιάζει ένα αυτοκίνητο.

6. Μικτή-Χρήση περιοχών: Εξισορρόπηση εμπορίου και ησυχίας

Οι συνοικίες μεικτής-χρήσης-όπου συνυπάρχουν καταστήματα, εστιατόρια και διαμερίσματα-απαιτούν μια διαφοροποιημένη προσέγγιση. Ο έντονος φωτισμός ενθαρρύνει το βραδινό εμπόριο και τη δραστηριότητα των πεζών, αλλά η υπερβολική λάμψη αργά το βράδυ ενοχλεί τους κατοίκους. Η βέλτιστη στρατηγική συνδυάζει προγραμματισμό βάσει χρόνου (60–100% κατά τις ώρες αιχμής των εμπορικών διαφημίσεων, π.χ. 18:00–22:00) με προσαρμογές βάσει παρουσίας (40–60% κατά τη διάρκεια της αιχμής{{18}). Οι εξοικονομήσεις κυμαίνονται από 25–40%, ελαφρώς χαμηλότερες από άλλα σενάρια λόγω της ανάγκης διατήρησης μέτριου φωτισμού για ασφάλεια όλη τη νύχτα. Σε τέτοιες περιοχές, τα φώτα των δρόμων της πόλης διαθέτουν συχνά ρυθμιζόμενο λευκό ή έγχρωμο-έλεγχο θερμοκρασίας, μειώνοντας όχι μόνο την ένταση, αλλά και μετατοπίζοντας σε πιο ζεστές αποχρώσεις αργά τη νύχτα για να μειώσουν τις κιρκαδικές διαταραχές. Ένα φως δρόμου 200w led σε μια κύρια λεωφόρο μικτής χρήσης-μπορεί να λειτουργεί στα 180 watts (90%) από τις 6 έως τις 10 μ.μ., στη συνέχεια να πέσει στα 80 watts (40%) από τα μεσάνυχτα έως τις 5 π.μ., καταναλώνοντας περίπου 1,2 kWh ανά νύχτα έναντι 1,6 {3}kWh χωρίς δυνατότητα σταθεροποίησης{3}7} 25% εξοικονόμηση ανά πόλο. Σε μια περιοχή με 300 πόλους, δηλαδή πάνω από 40.000 kWh ετησίως.

Πώς λειτουργεί το Dimming: Τρεις βασικοί μηχανισμοί

Η κατανόηση της εξοικονόμησης απαιτεί μια σύντομη ματιά στις τεχνολογίες που επιτρέπουν τα ρυθμιζόμενα φώτα του δρόμου. Τα περισσότερα συστήματα χρησιμοποιούν ένα ή περισσότερα από τα ακόλουθα:

●Σκόπωση βάσει χρόνου-: Προ-ρυθμίστε τα χρονοδιαγράμματα που έχουν προγραμματιστεί στον ελεγκτή του φωτιστικού. Για παράδειγμα, ένα φωτιστικό δρόμου led μπορεί να λάβει εντολή από ένα κεντρικό σύστημα διαχείρισης για απόδοση 100% από τις 6–11 μ.μ., 50% από τις 11–3 π.μ. και 30% από τις 3–6 π.μ. Αυτή είναι η απλούστερη και πιο αξιόπιστη μέθοδος για περιοχές με προβλέψιμα μοτίβα κυκλοφορίας.

●Αίσθηση κίνησης/ραντάρ: Ραντάρ υψηλής-συχνότητας (συνήθως 5,8 GHz) ανιχνεύει κινούμενα αντικείμενα σε ακτίνα 10–15 μέτρων. Μετά την ανίχνευση, το φως ανεβαίνει αμέσως σε πλήρη φωτεινότητα και στη συνέχεια μειώνεται σταδιακά σε χαμηλό επίπεδο αναμονής μετά από μια καθορισμένη καθυστέρηση (π.χ. 30 δευτερόλεπτα). Αυτό είναι ιδανικό για κατοικημένες λωρίδες και βιομηχανικές ζώνες. Ένα φως δρόμου led 50 watt εξοπλισμένο με ραντάρ μπορεί να περάσει το 80% της νύχτας στα 10–15 watt, ενεργοποιώντας την πλήρη ισχύ για λίγα μόνο λεπτά την ώρα.

●Ενσωμάτωση φωτοκυττάρων: Ένας φωτοαισθητήρας μετρά τα επίπεδα φωτός περιβάλλοντος και προσαρμόζει ανάλογα την έξοδο. Για παράδειγμα, την αυγή, το φως μπορεί να χαμηλώσει σταδιακά για να αποφευχθεί η ξαφνική εναλλαγή και κατά τη διάρκεια των συννεφιασμένων απογευμάτων μπορεί να ανάψει νωρίτερα αλλά σε χαμηλότερη ένταση. Τα φωτοκύτταρα συχνά συνδυάζονται με χρονοπρογραμματισμό για τη δημιουργία προσαρμοστικών προφίλ λυκόφωτος.

Πολλά έξυπνα φώτα δρόμου ενσωματώνουν πλέον και τα τρία, χρησιμοποιώντας τη μηχανική εκμάθηση για τη βελτιστοποίηση των χρονοδιαγραμμάτων με βάση τα ιστορικά δεδομένα κυκλοφορίας και τις συνθήκες πραγματικού χρόνου-. Το αποτέλεσμα είναι ένα σύστημα που όχι μόνο εξοικονομεί ενέργεια αλλά και μειώνει τη φωτορύπανση και βελτιώνει την οπτική άνεση.

Πρόσθετα οφέλη πέρα ​​από την εξοικονόμηση ενέργειας

Ενώ ο κύριος στόχος αυτού του άρθρου είναι η ενεργειακή απόδοση, τα φώτα δρόμου με δυνατότητα ρύθμισης της έντασης του φωτός προσφέρουν πολλά συν-πλεονεκτήματα που αξίζει να σημειωθούν:

●Εκτεταμένη διάρκεια ζωής του φωτιστικού: Η μείωση της απόδοσης μειώνει τις θερμοκρασίες λειτουργίας. Για κάθε μείωση 10 μοιρών στη θερμοκρασία διασταύρωσης, η διάρκεια ζωής των LED σχεδόν διπλασιάζεται. Ένα φως δρόμου led 120w που λειτουργεί με ισχύ 50% για τις μισές ώρες λειτουργίας του μπορεί να διαρκέσει 100.000 ώρες αντί για 50.000, αναβάλλοντας το κόστος αντικατάστασης για χρόνια.

●Χαμηλότερη συντήρηση: Λιγότερες εκρήξεις-και μειωμένη θερμική καταπόνηση σημαίνουν λιγότερα ρολά φορτηγού για επισκευές. Οι δήμοι αναφέρουν 30–50% χαμηλότερο κόστος συντήρησης μετά τη μετάβαση σε συστήματα LED με δυνατότητα dimmable.

●Περιβαλλοντικά οφέλη: Η μειωμένη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας μειώνει άμεσα τις εκπομπές άνθρακα. Για έναν στόλο 10.000 ρυθμιζόμενων φώτων δρόμου, η ετήσια εξοικονόμηση CO₂ κυμαίνεται από 298 έως 536 μετρικούς τόνους, ανάλογα με την ένταση άνθρακα του τοπικού δικτύου. Αυτό ισοδυναμεί με τη φύτευση 5.000–9.000 δέντρων.

●Βελτιωμένη νυχτερινή-οικολογία ώρας: Η μείωση του φωτός αργά τη νύχτα μειώνει τη λάμψη του ουρανού και διαταράσσει λιγότερο την άγρια ​​ζωή. Πολλά νέα φώτα δρόμου led με μείωση της έντασης και θωράκιση έχει αποδειχθεί ότι μειώνουν την έλξη των εντόμων και επιτρέπουν στα νυκτόβια ζώα να κινούνται πιο φυσικά.

Συμπέρασμα: Το πλαίσιο είναι το παν

Λοιπόν, ποια είναι τα αποτελέσματα εξοικονόμησης ενέργειας-των ρυθμιζόμενων φώτων του δρόμου σε διαφορετικά σενάρια; Η απάντηση δεν είναι ένας ενιαίος αριθμός αλλά ένα φάσμα ευκαιριών. Στους κεντρικούς δρόμους της πόλης, επιτυγχάνεται εξοικονόμηση 30–40% χωρίς να διακυβεύεται η ασφάλεια{4}}ωρών αιχμής. Οι προαστιακές οδικές αρτηρίες φτάνουν το 35–45% με βαθύτερη θανάτωση αργά τη νύχτα. Οι λωρίδες και οι διάδρομοι κατοικιών, με μόχλευση αισθητήρων κίνησης, χτύπησαν 35–50%. Τα πάρκα εφοδιαστικής μπορούν να υπερβούν το 50% χρησιμοποιώντας μόνο την ενεργοποίηση ραντάρ-. Οι αγροτικοί δρόμοι, με τα πιο επιθετικά δρομολόγια, αποδίδουν 45–60%. Περιοχές μικτής{19}}χρήσης, εξισορρόπηση των ανταγωνιστικών αναγκών, εξακολουθούν να εξοικονομούν 25–40%.

Το κοινό νήμα είναι ότι η τεχνολογία dimmable-είτε είναι ενσωματωμένη σε ένα φως δρόμου τόσο απλό όσο ένα φως δρόμου led 25w είτε τόσο ισχυρό όσο ένα φως δρόμου led 200w-μετατρέπει τον εξωτερικό φωτισμό από σταθερό φορτίο σε προσαρμοστικό στοιχείο. Το παλιό παράδειγμα της καύσης πλήρους φωτεινότητας όλη τη νύχτα ξεθωριάζει. Στη θέση του, έχουμε έξυπνα φώτα δρόμου που ανταποκρίνονται στο χρόνο, την κίνηση και τις συνθήκες περιβάλλοντος. Τα δεδομένα είναι ξεκάθαρα: τα ρυθμιζόμενα φώτα δρόμου είναι από τα πιο οικονομικά-μέτρα ενεργειακής απόδοσης που είναι διαθέσιμα στους δήμους σε όλο τον κόσμο. Για κάθε κοινότητα που εξακολουθεί να βασίζεται σε μη-φωτιστικά που δεν μπορούν να ρυθμιστούν, το ερώτημα δεν είναι πλέον "αν" αλλά "πόσο σύντομα" θα κάνει την αλλαγή.

 

 

Για περισσότερες πληροφορίες, επισκεφθείτε την ιστοσελίδα μαςwww.nszlamp.com

Email σεsales@nszlamp.com

Καλέστε:+86 199 0658 5812 / +86 190 4568 8355 / +86(0574) 65358138

Τι είναι η εφαρμογή:+86 199 0658 5812 / +86 190 4568 8355