Un'immersione profonda nel segmento dell'illuminazione a LED rivela la sua crescente penetrazione oltre applicazioni interne come case ed edifici, espandendosi in scenari di illuminazione esterni e specializzati. Tra questi, l'illuminazione stradale a LED si distingue come una tipica applicazione che mostra un forte momento di crescita.
Vantaggi intrinseci dell'illuminazione stradale a LED
I lampioni tradizionali in genere utilizzano lampade di sodio ad alta pressione (HPS) o vapore di mercurio (MH), che sono tecnologie mature. Tuttavia, rispetto a questi, l'illuminazione a LED vanta numerosi vantaggi intrinseci:
Ecologico
A differenza delle lampade a vapore HPS e Mercury, che contengono sostanze tossiche come il mercurio che richiede uno smaltimento specializzato, gli apparecchi a LED sono più sicuri e più ecologici, che non si presentano tali pericoli.
Elevata controllabilità
I lampioni a LED funzionano tramite conversione di potenza AC/DC e CC/CC per fornire la tensione e la corrente richieste. Sebbene ciò aumenti la complessità del circuito, offre una controllabilità superiore, consentendo regolazioni di commutazione, dimmuring e precise di passaggio di onniri rapidi, fattori per l'implementazione di sistemi di illuminazione intelligente automatizzati. I lampioni a LED sono, quindi, indispensabili nei progetti di città intelligenti.
Basso consumo di energia
Gli studi dimostrano che l'illuminazione stradale rappresenta generalmente circa il 30% del budget per l'energia municipale di una città. Il basso consumo di energia dell'illuminazione a LED può ridurre significativamente questa spesa sostanziale. Si stima che l'adozione globale dei lampioni a LED potrebbe ridurre le emissioni di co₂ di milioni di tonnellate.
Ottima direzionalità
Le fonti di illuminazione stradali tradizionali mancano di direzionalità, spesso con conseguente illuminazione insufficiente nelle aree chiave e inquinamento luminoso indesiderato nelle aree non bersaglio. Le luci a LED, con la loro direzionalità superiore, hanno superato questo problema illuminando spazi definiti senza influire sulle aree circostanti.
Alta efficacia luminosa
Rispetto alle lampade a vapore di HP o mercurio, i LED offrono una maggiore efficacia luminosa, il che significa più lumen per unità di potenza. Inoltre, i LED emettono radiazioni a infrarossi (IR) e ultravioletti (UV), con conseguente minor calore di scarto e ridotta sollecitazione termica sull'apparecchio.
Durata estesa
I LED sono rinomati per le loro alte temperature di giunzione operativa e lunghe durate. Nell'illuminazione stradale, gli array a LED possono durare fino a 50.000 ore o più, 2-4 volte più lunghe delle lampade HPS o MH. Ciò riduce la necessità di frequenti sostituti, con conseguenti risparmi significativi nei costi di materiale e manutenzione.
Due principali tendenze nell'illuminazione stradale a LED
Dati questi significativi vantaggi, l'adozione su larga scala dell'illuminazione a LED nell'illuminazione stradale urbana è diventata una chiara tendenza. Tuttavia, questo aggiornamento tecnologico rappresenta più di una semplice "sostituzione" delle attrezzature di illuminazione tradizionali: è una trasformazione sistemica con due tendenze degne di nota:
Trend 1: illuminazione intelligente
Come accennato in precedenza, la forte controllabilità dei LED consente la creazione di sistemi di illuminazione stradali intelligenti automatizzati. Questi sistemi possono regolare automaticamente l'illuminazione in base a dati ambientali (ad es. Luce ambientale, attività umana) senza intervento manuale, offrendo benefici significativi. Inoltre, i lampioni, nell'ambito delle reti di infrastrutture urbane, potrebbero evolversi in nodi Smart IoT Edge, incorporando funzioni come il monitoraggio del tempo e della qualità dell'aria per svolgere un ruolo più importante nelle città intelligenti.
Tuttavia, questa tendenza pone anche nuove sfide per il design del lampione a LED, che richiede l'integrazione di funzioni di illuminazione, alimentazione, rilevamento, controllo e comunicazione all'interno di uno spazio fisico vincolato. La standardizzazione diventa essenziale per affrontare queste sfide, segnando la seconda tendenza chiave.
Trend 2: standardizzazione
La standardizzazione facilita l'integrazione senza soluzione di continuità di vari componenti tecnici con lampioni a LED, migliorando significativamente la scalabilità del sistema. Questa interazione tra funzionalità intelligente e standardizzazione guida la continua evoluzione della tecnologia e delle applicazioni a LED.
Evoluzione delle architetture a lampioni a LED
ANSI C136.10 Architettura a 3 pin non dimensibile
Lo standard ANSI C136.10 supporta solo architetture di controllo non dimensibili con fotocontroli a 3 pin. Man mano che la tecnologia LED diventava prevalente, la maggiore efficienza e le funzionalità dimmerabili venivano sempre più richieste, richiedendo nuovi standard e architetture, come ANSI C136.41.
ANSI C136.41 Architettura di fotocontrollo dimmerabile
Questa architettura si basa sulla connessione a 3 pin aggiungendo terminali di uscita del segnale. Abilita l'integrazione delle sorgenti della griglia di alimentazione con sistemi di fotocontrollo ANSI C136.41 e collega gli interruttori di alimentazione ai driver LED, il controllo e la regolazione dei LED. Questo standard è compatibile all'indietro con i sistemi tradizionali e supporta la comunicazione wireless, fornendo una soluzione economica per i lampioni intelligenti.
Tuttavia, ANSI C136.41 ha limiti, come nessun supporto per l'input del sensore. Per affrontare questo, l'Alleanza Global Lighting Industry Zhaga ha introdotto lo standard di Zhaga Book 18, incorporando il protocollo Dali-2 D4i per la progettazione di bus di comunicazione, risolvendo le sfide del cablaggio e semplificare l'integrazione del sistema.
Zhaga Book 18 Architettura a doppio nodo
A differenza di ANSI C136.41, lo standard Zhaga disaccoppia l'unità di alimentazione (PSU) dal modulo di fotocontrollo, consentendo che faccia parte del driver LED o un componente separato. Questa architettura abilita un sistema a doppio nodo, in cui un nodo si collega verso l'alto per il fotocontrollo e la comunicazione e l'altro si collega verso il basso per i sensori, formando un sistema di lampione intelligente completo.
Architettura a doppio nodo ibrido Zhaga/ANSI
Di recente, è emersa un'architettura ibrida che combina i punti di forza di ANSI C136.41 e Zhaga-D4i. Utilizza un'interfaccia ANSI a 7 pin per i nodi verso l'alto e le connessioni del libro 18 di Zhaga per i nodi del sensore verso il basso, semplificando il cablaggio e sfruttando entrambi gli standard.
Conclusione
Man mano che si evolvono le architetture a lampioni a LED, gli sviluppatori affrontano una serie più ampia di opzioni tecniche. La standardizzazione garantisce una regolare integrazione dei componenti conformi a Ansi o Zhaga, consentendo aggiornamenti senza soluzione di continuità e facilitando il viaggio verso sistemi di illuminazione stradale a LED più intelligenti.
Tempo post: dicembre 20-2024