Knowledge

במשך חלק ניכר מההיסטוריה של התאורה, הרעיון של התאמת בהירות של תאורת רחוב כמעט ולא היה קיים. פנס רחוב קונבנציונלי פעל על פי עיקרון בינארי פשוט: הוא נדלק בשעת בין ערביים, נשרף במלוא העוצמה לאורך כל הלילה, ונכבה עם עלות השחר. גישה זו, על אף שהיא פשוטה, התעלמה מהפוטנציאל העצום לשימור אנרגיה ולהארה אדפטיבית שהטכנולוגיה המודרנית מאפשרת כעת. כיום, השאלה היא כבר לא האם תאורת רחוב צריכה להיות ניתנת לעמעום, אלא מהן השיטות השונות להתאמת בהירות תאורת הרחוב? התשובה כוללת קשת מגוונת של טכניקות, החל מאותות אנלוגיים פשוטים ועד לרשתות אלחוטיות מתוחכמות, כל אחת עם מאפיינים מובהקים המותאמים ליישומים שונים, מגבלות תשתית ודרישות ביצועים.

כדי להעריך את התחכום של בקרות התאורה העכשוויות, זה עוזר להבין את מגבלות העבר. מנורת רחוב מיושנת המשתמשת בטכנולוגיית נתרן או אדי כספית בלחץ גבוה-לא הציעה יכולת עמעום מעשית. ניסיון להפחית את הספק למנורות אלה הביא לעתים קרובות לחוסר יציבות, שינויי צבע או כשל בטרם עת. באופן דומה, פנסי רחוב בסגנון ישן מצוידים בתאי צילום פשוטים מסופקים רק-בבקרת כיבוי, ללא מצבי ביניים. המעבר לטכנולוגיית LED שינה מהיסוד את הנוף הזה. נוריות LED הן מכשירים הניתנים לעמעום מטבעם, המגיבים באופן ליניארי להפחתת הזרם. זה פתח את הדלת לקשת רחבה של שיטות בקרה, שכל אחת מהן מתבססת על היכולות של פלטפורמת תאורת הרחוב LED.

אחת משיטות העמעום הבסיסיות והנפוצות ביותר היא עמעום אנלוגי 0-10V. גישה זו משתמשת באות בקרת זרם ישר במתח נמוך-, הנע בדרך כלל בין 0 ל-10 וולט DC, כדי להעביר את רמות הבהירות הרצויות למנהל ה-LED. כאשר אות הבקרה הוא ב-10 וולט, הנהג מוציא את מלוא הספק. ככל שהמתח יורד, הדרייבר מקטין את התפוקה שלו באופן פרופורציונלי, כאשר 0 וולט תואמים בדרך כלל לעמעום מינימלי או לכיבוי מוחלט. האלגנטיות של עמעום 0–10V טמונה בפשטות שלו. זה לא דורש תשתית רשת, לא תכנות מורכב וללא פרוטוקולים דיגיטליים. טיימר פשוט, תא צילום או מתג ידני יכולים ליצור את אות הבקרה. עבור עיריות שמחליפות תאורת רחוב ישנה במכשירים מודרניים, עמעום 0–10V מציע נקודת כניסה חסכונית-לתאורה אדפטיבית. מנורת רחוב מודרנית המצוידת ביכולת זו ניתנת לתכנות עם לוח זמנים בסיסי, עמעום לרמה מוגדרת מראש לאחר חצות וחזרה לבהירות מלאה לפני עלות השחר, והכל באמצעות חיבורים פשוטים עם חוטים. למרות החוסר הפירוט של מערכות מתקדמות יותר, 0–10V נותר סוס עבודה אמין עבור אינספור התקנות ברחבי העולם.

שיטה קרובה אך מובחנת היא עמעום PWM, או אפנון רוחב דופק-. במקום לשנות אות אנלוגי מתמשך, PWM מפעיל ומכבה במהירות את זרם ה-LED בתדר שאינו מורגש לעין האנושית. שיעור הזמן שהזרם נמצא ב-מחזור העבודה-קובע את הבהירות הנתפסת. מחזור עבודה של 100% אומר שהנוריות דולקות כל הזמן בבהירות מלאה. מחזור עבודה של 30% פירושו שהם מופעלים במשך 30% מכל מחזור מיתוג וכבויים למשך 70%, וכתוצאה מכך 30% בהירות נתפסת. כאשר מיושם עם תדרי מיתוג גבוהים מספיק, בדרך כלל הרבה מעל 1 קילו-הרץ, עמעום PWM מייצר תאורה חלקה ונטולת הבהובים.{14} שיטה זו נפוצה במיוחד בתוך מנהלי ה-LED עצמם, לעתים קרובות משמשת כמנגנון הפנימי שבאמצעותו מגיב הנהג לפקודות עמעום חיצוניות. נורות רחוב אינטליגנטיות רבות משתמשות ב-PWM כשלב הסופי של בקרת בהירות, ללא קשר אם הפקודה מקורה באות 0–10V, פרוטוקול דיגיטלי או חיישן מובנה.

עבור יישומים הדורשים דיוק רב יותר ושליטה אישית, עמעום DALI מייצג התקדמות משמעותית. DALI, ראשי תיבות של Digital Addressable Lighting Interface, הוא פרוטוקול דיגיטלי סטנדרטי שתוכנן במיוחד לבקרת תאורה. בניגוד ל-0–10V, השולח מתח אנלוגי פשוט, DALI משדר הודעות דיגיטליות שיכולות להתייחס למכשירים בודדים, לברר את מצבם ולקבל משוב. במערכת מבוססת DALI-, לכל גוף תאורת LED יש כתובת ייחודית, המאפשרת לבקר המרכזי לעמעם אור אחד ל-40%, אור אחר ל-60% ושלישי ל-100% בהתבסס על המיקום והדרישות הספציפיות שלו. יכולת התייחסות אישית זו חשובה לאין ערוך עבור מתקנים מורכבים כגון מנהרות, צמתים או כבישים עם תנאי אור סביבה משתנים. DALI מאפשר גם תקשורת דו-כיוונית;{11} הבקר יכול לוודא שכל מתקן קיבל וביצע את הפקודה, ויכול לקבל דוחות תקלות כאשר מנהל התקן או מודול LED נתקלים בבעיות. בעוד שהם יקרים יותר מאלטרנטיבות אנלוגיות, DALI מספק את היציבות, הדיוק והיכולות האבחוניות הנדרשות על ידי פרויקטים מקצועיים של תאורת חוץ.

מעבר מפרוטוקולי תקשורת ללוגיקה בקרה, עמעום- מבוסס טיימר נותר אחת מהאסטרטגיות המיושמות ביותר. שיטה זו משתמשת בלוחות זמנים-מתוכנתים מראש כדי להתאים את הבהירות בהתאם לשעת הלילה. לוח זמנים טיפוסי עשוי לדרוש בהירות מלאה בין הדמדומים עד 22:00 כדי להתאים לתנועה בערב ולפעילות הולכי רגל, ולאחר מכן מצב מעומעם של 30% עד 50% מ-22:00 עד 5:00 בבוקר, ולאחר מכן חזרה לבהירות מלאה עבור הנסיעה המוקדמת בבוקר. ניתן ליישם מערכות מבוססות טיימר באמצעות טיימרים אסטרונומיים פשוטים שמחשבים את הזריחה והשקיעה על סמך קווי הרוחב והאורך, או באמצעות מערכות ניהול מרכזיות מתוחכמות יותר שדוחפות לוחות זמנים למכשירי רשת. היתרון של גישה זו הוא חיזוי ופשטות. עבור תאורת רחוב קלאסית שהוסבה ל-LED עם עמעום- מבוסס טיימר, החיסכון באנרגיה הוא משמעותי, והדפוס התפעולי עקבי וקל לתקשורת לציבור. עם זאת, המגבלה היא שמערכות מבוססות טיימר-לא יכולות להגיב לתנאי-זמן אמת; הם מתעמעמים בהתאם לשעון ללא קשר אם אירוע-מאוחר בלילה או גל תנועה בלתי צפוי מצדיקים תאורה מלאה.

עמעום מבוסס חיישן- נותן מענה למגבלה זו על ידי כך שהבהירות מגיבה לתנאי הסביבה והפעילות בפועל. חיישני אור, או תאי פוטו, מזהים רמות תאורת סביבה ומכוונים את התאורה המלאכותית בהתאם. ביום מעונן, המערכת עשויה לשמור על בהירות מלאה בהמשך הבוקר; במהלך ירח מלא בהיר, הוא עשוי להתעמעם מעט. מתוחכמים יותר הם חיישני תנועה ונוכחות, בדרך כלל באמצעות מכ"ם או טכנולוגיית מיקרוגל. התקנת תאורת רחוב סולארית באזור מרוחק עשויה להשתמש באסטרטגיה זו להשפעה מירבית. במהלך-שעות הלילה המאוחרות, תאורת הרחוב הסולרית LED בעוצמה של 80 וואט נשארת בבהירות המתנה נמוכה-אולי 10% או 20%-מספיקה להתמצאות בסיסית. כאשר רכב או הולך רגל מתקרבים, החיישן מזהה את התנועה ומעלה את המתקן באופן מיידי לבהירות מלאה, ומבטיח בטיחות בדיוק בעת הצורך. לאחר מרווח קבוע מראש ללא תנועה נוספת, האור חוזר למצב המתנה. גישה זו יעילה במיוחד עבור פנסי רחוב סולאריים רבי עוצמה במיקומי תנועה-נמוכים, שבהם החיסכון באנרגיה כתוצאה מעמעום מאריך את זמן ההפעלה של הסוללה ומפחית את דרישות הפאנלים הסולאריים. תאורת רחוב סולארית של 120 וואט המצוידת בחיישני מכ"ם יכולה לפעול ביעילות גם באזורים עם אור שמש מוגבל, מכיוון שהעמעום האדפטיבי מבטיח שאנרגיה מאוחסנת נשמרת לרגעי צורך ממשי.

האבולוציה של שיטות העמעום אימצה גם שליטה דיגיטלית מרחוק באמצעות טכנולוגיות תקשורת שונות. עמעום PLC, או תקשורת קו מתח, משתמש בכבלי חשמל קיימים כדי לשאת פקודות עמעום. בקר מרכזי מזריק אותות- בתדר גבוה לקו החשמל, וכל גוף תאורת רחוב LED המצויד במודם PLC מקבל ומפענח פקודות הממוענות אליו. היתרון של PLC הוא שהוא אינו דורש חיווט נוסף; תשתית התאורה כבר כוללת כבלי חשמל, ואותם כבלים הופכים לרשת התקשורת. זה הופך את ה-PLC לאופציה אטרקטיבית לחידוש פנסי רחוב קיימים בעיר, כאשר הפעלת כבלי תקשורת חדשים תהיה יקרה לאין ערוך.

חלופות אלחוטיות צברו תאוצה משמעותית בשנים האחרונות. טכנולוגיות כגון Zigbee, LoRa ו-NB-IoT מאפשרות-תאורות רחוב סולאריים חכמים מחוברים לענן וגופי רשת- כאחד. במערכת מבוססת Zigbee-, כל פנס רחוב מודרני מכיל מודול אלחוטי המתקשר עם גופים שכנים ויוצר רשת רשת. פקודות משרת מרכזי מתפשטות דרך הרשת, ומאפשרות התאמה-בזמן אמת של אורות בודדים, קבוצות או ערים שלמות. מפעיל יכול לעמעם חלק מסוים של אורות רחוב סולאריים בעיר לצורך תחזוקה, להאיר מסדרונות לאירוע מיוחד, או לקבל התראות אוטומטיות כאשר מתקן מדווח על התנהגות חריגה. השליטה האלחוטית מאפשרת גם איסוף נתונים מתוחכם: המערכת יכולה לרשום את צריכת האנרגיה, לעקוב אחר לוחות זמנים של עמעום ולהפיק דוחות המודיעים על מאמצי אופטימיזציה עתידיים. עבור פנסי רחוב סולאריים מסוג LED מסחריים המותקנים בחניונים, בקמפוסים או במתקנים תעשייתיים, הבקרה האלחוטית מספקת את הגמישות להתאים את דפוסי התאורה כאשר דפוסי השימוש משתנים, מבלי לשלוח צוותים לתכנות מחדש ידנית של גופים.

עמעום ויסות נוכחי מייצג את השיטה הישירה ביותר לשליטה בהירות LED. נוריות LED הן התקנים מונעים-עד היום; תפוקת האור שלהם פרופורציונלית לזרם הקדמי העובר דרכם. על ידי הפחתה ישירה של הזרם הקבוע המסופק למערך LED, הנהג משיג עמעום חלק ולינארי. שיטה זו משולבת לרוב בתכנון הדרייבר עצמו, ומשמשת כבסיס עליו פועלים אותות בקרה אחרים. בין אם פקודת עמעום מגיעה דרך 0–10V, DALI או רשת אלחוטית, הנהג מיישם בסופו של דבר את הפקודה הזו באמצעות הרגולציה הנוכחית. גישה זו מציעה יתרונות נוספים מעבר לחיסכון באנרגיה. הפעלת נוריות LED בזרמים מופחתים מורידה את טמפרטורות הצומת, ומפחיתה את הלחץ התרמי על החומרים המוליכים למחצה. כתוצאה מכך, גוף תאורת רחוב סולארי מסוג LED המבלה חלקים ניכרים מהלילה ברמות מעומעמות, יחווה בדרך כלל חיים תפעוליים ארוכים בהשוואה לכזה הפועל בתפוקה מלאה ברציפות. עבור התקנות מרוחקות שבהן גישה לתחזוקה מאתגרת, אורך חיים זה הוא יתרון קריטי.

ריבוי שיטות העמעום אפשר יישומים מיוחדים שבעבר לא היו מעשיים. באזורים רגישים מבחינה אקולוגית, פנסי רחוב סולאריים חכמים עם חיישני תנועה ועמעום מרחוק יכולים לספק תאורה הכרחית לבטיחות תוך מזעור הסגת גבול האור והפרעה לחיות הבר הליליות. לאורך שבילי אופניים ושבילים להולכי רגל, עמעום חיישן מכ"ם- מבטיח שהאורות מתבהרים כשהמשתמשים מתקרבים, ומספק אבטחה ללא עלות האנרגיה של תאורה מלאה לאורך כל הלילה. במרכזים עירוניים, רשתות תאורה חיצוניות מבוקרות-אלחוטיות מאפשרות למנהלי ערים לאזן בין בטיחות, חיסכון באנרגיה והעדפות תושבים עם דיוק חסר תקדים.

ראוי לציין כי שיטות אלו אינן סותרות זו את זו. התקנה מודרנית טיפוסית של פנסי רחוב עשויה לשלב מספר גישות: תזמון-מבוסס טיימר לעמעום קו בסיס, חיישני מכ"ם להבהרת -על פי דרישה ותקשורת אלחוטית לניטור ויכולת עקיפה מרחוק. מנורת רחוב סולארית LED אינדוקציה שנפרסת בכפר מרוחק עשויה להסתמך על רגולציה נוכחית לעמעום חלק, חיישני תא פוטו לפעולת בין ערביים-עד-שחר וחיישני תנועה לשימור אנרגיה. בחירת השיטות תלויה ביעדי הפרויקט, בתקציב, בתשתית הקיימת ובתנאים המקומיים.

כאשר משווים את היכולות הללו לדורות קודמים, הניגוד הוא בולט. פנס רחוב קונבנציונלי מעשורים קודמים לא הציע עמעום, ללא יכולת הסתגלות וללא אינטליגנציה. מנורת רחוב בסגנון ישן בערה במלוא העוצמה ללא קשר לשאלה אם מישהו היה נוכח כדי ליהנות מהתאורה שלה. המערכות הניתנות לעמעום של היום מייצגות דמיון מחודש של מה יכולה להיות תאורת רחוב. הם כבר לא תשתית פסיבית אלא נכסים אקטיביים ומגיבים שניתן לכוון כדי לענות על צרכים ספציפיים תוך מזעור צריכת אנרגיה והשפעה סביבתית.

מַסְקָנָה

השיטות להתאמת בהירות תאורת הרחוב התפתחו מבלתי קיימות למגוונות להפליא. בקרת 0–10V אנלוגית מציעה פשטות ואמינות עבור יישומים בסיסיים. PWM מספק עמעום חלק וללא הבהוב- ברמת הנהג. DALI מספקת דיוק דיגיטלי וטיפול אישי עבור התקנות מורכבות. מערכות מבוססות טיימר-מספקות חיסכון אנרגטי מונע-צפוי מראש. גישות מבוססות{10}}חיישנים באמצעות מכ"ם או תאי פוטו מאפשרות היענות לתנאי{11}}זמן אמת. רשתות תקשורת אלחוטיות וקווי כוח- מאפשרות ניהול מרחוק, ניטור ותיאום בין ערים שלמות. עמעום רגולציה נוכחית מבטיח פעולה יעילה וידידותית ל-LED-המאריכה את חיי המתקן. לכל שיטה יש את המקום שלה, והפתרון האופטימלי משלב לרוב טכניקות מרובות להשגת האיזון הרצוי בין יעילות אנרגטית, בטיחות, אמינות וגמישות תפעולית. בין אם מיושמות על גופי רשת-או תאורת רחוב סולארית LED בעוצמה של 80 וולט בקהילה מתפתחת, שיטות העמעום הללו מייצגות ביחד את הבסיס הטכנולוגי של תאורת חוץ מודרנית וחכמה.

 

 

לשאלות נוספות, אנא בקר באתר האינטרנט שלנוwww.nszlamp.com

דוא"ל אלsales@nszlamp.com

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

מה האפליקציה:+86 199 0658 5812 / +86 190 4568 8355