Quais são as vantagens da iluminação pública LED escurecida?

As luzes de rua LED proporcionam uma economia enorme em relação às lâmpadas tradicionais de sódio de alta pressão (HPS). No entanto, a próxima geração de iluminação pública LED regulável eleva a poupança operacional, o impacto ambiental, a descentralização, a personalização e a segurança a um patamar totalmente novo. A confiabilidade e a longevidade das luminárias LED reguláveis ​​tornam-nas um substituto viável em relação aos designs anteriores.

O tempo médio de retorno para substituir HPS por iluminação pública LED regulável está por perto 11.5 Anos . Este tempo também está a diminuir devido à queda esperada de 80% nos seus preços dentro de 4-5 anos. Há muitas vantagens em usar iluminação pública LED com intensidade reduzida e a pesquisa por trás de seu uso é promissora. Este blog construirá uma base de conhecimento sólida sobre iluminação pública, seu design e opções alternativas. Posteriormente, analisaremos as melhorias tecnológicas na iluminação pública LED esmaecida e como elas afetam a vida urbana.

O que é uma luz de rua LED?

As luzes de rua LED alimentam diodos emissores de luz para iluminar as ruas para pedestres e veículos. A seção emissora de luz é montada em um poste em ângulo para garantir uma iluminação focada. A luz da luminária LED forma um cone com um diâmetro aproximadamente igual à altura da luminária no poste. Luminárias de rua garantir que as estradas estejam adequadamente iluminadas e, ao mesmo tempo, minimizar a poluição luminosa.

A segurança é o objetivo principal da iluminação pública. Afeta diretamente o tempo de resposta dos condutores de veículos e proporciona consciência ambiental aos pedestres. No passado, o custo de operação da iluminação pública era alto, principalmente devido ao sódio de alta pressão, aos iodetos metálicos e às lâmpadas fluorescentes. Vamos comparar as populares lâmpadas de rua de sódio de alta pressão com as modernas luzes de rua de LED.

▪   HPS vs. Iluminação pública LED

As luzes da rua de alta pressão (HPS) foram introduzidas em 1965. Eles eram brilhantes e eficientes em termos energéticos em comparação com seus antecessores. HPS usa vapor de sódio para produzir luz de cor laranja-amarelada e mais próxima da iluminação do sol. Atualmente, são o tipo de iluminação pública mais comum em todo o mundo. No entanto, a sua utilização está a diminuir gradualmente devido à moderna tecnologia de iluminação pública LED. As regulamentações e incentivos governamentais estão impulsionando esta mudança, levando ao aumento da iluminação pública LED. Aqui está uma tabela diferenciando luzes de rua HPS e LED:

▪   Não regulável vs. Iluminação pública LED regulável

A iluminação pública LED não regulável ilumina as estradas usando um circuito de acionamento e uma fonte de luz. Ele fornece um nível de brilho fixo e pode ser ligado ou desligado através de um interruptor centralizado que recebe um sinal através de um controlador. Em comparação com antecessores como lâmpadas HPS ou HID, a adaptação de luzes de rua LED não reguláveis ​​é excelente para o consumo de energia. No entanto, as luzes de rua LED reguláveis ​​são um grande passo em frente na redução do consumo de energia e na oferta de elevadas opções de personalização.

Luzes reguláveis ​​podem reduzir a iluminância, o que, por sua vez, leva a um menor consumo de energia. As luzes de rua LED reguláveis ​​são melhores para áreas onde os LEDs de brilho total são aplicáveis ​​apenas durante horários específicos dentro de 24 horas. Eles exigem um regulador de tensão adicional ou um circuito de modulação por largura de pulso (PWM) que escurece a luz do LED. Mais informações sobre a parte interna das luzes LED serão apresentadas na próxima seção.

Projeto típico de uma iluminação pública LED

O objetivo principal das luzes de rua LED é garantir que a luz brilhante, focada e com baixo consumo de energia se disperse adequadamente no solo. Uma iluminação pública LED de última geração pode produzir 119 lm/W. As luzes LED possuem vários componentes que convertem eletricidade em luz. Aqui estão os componentes e sua finalidade:

●  Caso: Condutor de Calor e Proteção de Ingresso

A caixa incorpora todos os componentes de uma iluminação pública LED. Protege os componentes internos e remove o calor. Os fabricantes garantem que a caixa seja feita de material condutor de calor. A caixa também atua como dissipador de calor. Cerca de 30% da energia elétrica é convertida em calor, pois alguns componentes de um LED são menos eficientes que os próprios diodos.

A maioria dos fabricantes de iluminação pública LED usa fundição sob pressão de liga de alumínio como material de escolha. A superfície é tratada com camadas protetoras contra ultravioleta e corrosão para garantir longevidade. A caixa também deve ter uma classificação IP (Ingress Protection) que inclua

●  PCB com LEDs

A placa de circuito impresso (PCB) contém todos os LEDs e fornece energia a eles. Os fabricantes podem usar PCBs de metal ou fibra de vidro, que são ideais para dissipação de calor em postes de LED.

●  Motorista

Um driver é a fonte de alimentação do LED e converte a alimentação da linha elétrica para os requisitos elétricos desejados dos LEDs. Os fabricantes o incorporam dentro da caixa em um local onde é necessária uma dissipação de calor adequada.

●  Dissipação Térmica

As luzes LED produzem calor e o circuito de acionamento também requer dissipação de calor. As luzes LED possuem almofadas térmicas e pastas térmicas que melhoram a transferência de calor. O invólucro metálico é a interface final com o ambiente que remove o calor.

●  Selos

A iluminação pública LED possui vedações para evitar a entrada de água e poeira na caixa, garantindo uma classificação de proteção contra entrada (IP). A vedação pode ser de poliuretano ou espuma de vedação de silicone.

●  Tampa ou lente de LED

Uma lente dissipa a luz nas direções em frente aos LEDs para garantir uma luminância equilibrada dentro do cone de projeção de luz.

As luzes LED da rua podem ser reguladas?

Sim, as luzes LED da rua podem ser reguladas, desde que tenham os circuitos necessários. No entanto, apenas alguns LEDs podem ser regulados, pois são necessários circuitos especializados para reduzir o brilho. Dois métodos populares para obter dimerização são um dimmer de 0-10 volts ou pulso com modulação (PWM).

▶ Redutor 0-10V

Um dimmer separado se conecta ao driver de LED usando um fio cinza e roxo. Ele altera a saída de tensão entre 0V e 10V. A saída de tensão zero significa que o LED está DESLIGADO e 10V implica que está com brilho máximo. O driver mantém uma corrente fixa para o PCB, que consiste em semicondutores emissores de luz. O driver é o principal componente que deve apresentar propriedades reguláveis. Os fabricantes geralmente mencionam suas luminárias LED como reguláveis ​​se apresentarem um driver que suporte LEDs de brilho variável.

▶   Modulação por largura de pulso (PWM)

É um dispositivo que liga e desliga o LED em uma taxa superior à frequência da fonte de alimentação. A ativação e desativação são rápidas o suficiente para que seja invisível a olho nu. A porcentagem de tempo ‘LIGADO’ do LED é chamada de ciclo de trabalho. Ciclo de trabalho de 75% significa que o LED permanecerá desligado por 25% do tempo em um pulso elétrico.

Políticas governamentais e feedback público sobre iluminação pública LED

As políticas governamentais e o feedback público continuarão a moldar o futuro da iluminação pública LED. Normalmente, nenhuma organização governamental específica regulamenta o uso de iluminação pública LED, mas organizações como a Comissão Nacional de Planejamento de Capital (NCPC) e o Instituto Nacional Americano de Padrões (ANSI) fornecem diretrizes gerais.

Vários projetos governamentais em todo o mundo incentivam o uso de iluminação LED. No entanto, em alguns locais, os moradores querem manter as luzes de aparência tradicional. Vamos analisar alguns casos para entender a resposta pública e as políticas governamentais.

★   Políticas e diretrizes governamentais para iluminação pública LED

Vamos'pegar o NCPC's Washington D.C. proposta de conversão de iluminação pública. As principais preocupações sobre a conversão incluem o excesso de luz nas luminárias do Washington Globe, que causam poluição luminosa e perturbam a vida selvagem. Além disso, usando um LED de 3000K, a temperatura de cor tinha mais azul, causando um aumento no brilho celeste. Também houve preocupações sobre a perturbação do ritmo circadiano devido à luz azul. Diretrizes do NCPC  sugira o seguinte para combater esses problemas:

Tal como a NCPC, a International Dark-Sky Association (IDA) e a American Medical Association (AMA) também têm directrizes para reduzir a poluição luminosa e os efeitos da luz azul no ambiente e na saúde humana.

★   Feedback do público considerando a iluminação pública LED padrão

◢  Problema de iluminação LED de Denver Colorado

Denver mudou suas luzes de rua HPS por iluminação pública de LED sem recurso de escurecimento. Isso levou a uma reação significativa o suficiente para chegar ao noticiário em 23 de abril de 2019. As principais preocupações dos moradores eram:

● A iluminação pública invadiu suas casas. Eles eram tão brilhantes que tiveram que fechar as persianas para impedir a entrada de luz.

● Alguns residentes sugeriram que as luzes eram um ótimo complemento, mas deveriam ter um recurso de escurecimento.

● A poluição luminosa que essas luzes azuis brilhantes produziam era muito alta. A luz estava refletindo nas superfícies e causando luz indevida.

◢  Washington DC Projeto de conversão de iluminação pública

Estes foram alguns dos comentários públicos recebidos sobre a implementação do D.C. Projeto de conversão de iluminação pública:

● Linnea Warren: "Espalhar a luz indiscriminadamente em vez de direcioná-la para onde é necessária é um desperdício de energia ambientalmente inaceitável"

● Laura Phinizy: "A grande maioria da luz que emana dos globos vai para fora ou para cima, e não para baixo em direção ao solo"

● Wayne Selvagem: "As anacrônicas luminárias do Washington Globe são incompatíveis com um moderno sistema de iluminação pública que limita a poluição luminosa"

● Bonnie Garrity: "Percebi um brilho significativo emitido por essas luminárias, prejudicando minha visão em vez de iluminar minha visão"

● Lee Mayer: "As luzes LED devem ter uma temperatura de cor de 2.700 K ou menos, especialmente em bairros residenciais"

As vantagens da iluminação pública LED escurecida

Agora que sabemos como funcionam as luzes LED de rua, sua função de escurecimento, as políticas governamentais e o feedback do público sobre a iluminação pública de LED, podemos entender por que a iluminação pública de LED com intensidade reduzida é a melhor. Uma iluminação pública LED regulável montada em poste é ideal para economizar energia e ao mesmo tempo considerar questões ambientais e de saúde humana. O recurso de escurecimento permite ajustar o brilho e a iluminação focada no solo.

✔   Economia de energia com menor consumo de energia

A iluminação pública LED proporciona enorme economia de energia em comparação com tecnologias anteriores, como HPS, fluorescente e iodetos metálicos. Torná-lo regulável aumenta ainda mais a eficiência da iluminação. A combinação de luzes de rua reguláveis ​​com sistemas inteligentes pode permitir melhor controle e satisfação do público.

Os sistemas inteligentes de iluminação pública podem ligar/desligar ou reduzir o brilho com base no tempo ou nas condições solares. Da mesma forma, os PIR (sensores infravermelhos passivos) podem aumentar o brilho da luz relevante enquanto mantêm as outras reguladas para economia de energia.

✔   Ambiente amigável

Os sistemas de iluminação pública LED reguláveis ​​afetam diretamente a saúde humana, os ecossistemas e o meio ambiente. A capacidade destes sistemas de iluminação para reduzir o seu brilho proporciona diversas vantagens:

● Claraboia reduzida de acordo com a International Dark-Sky Association (IDA)

● A iluminação pública LED regulável permite temperaturas de cor mais quentes entre 2700 e 3000k, garantindo que o ritmo circadiano humano não seja perturbado.

● O design sem mercúrio reduz o uso de produtos químicos nocivos.

● Em áreas residenciais, o baixo brilho das luzes LED escurecidas nas ruas pode reduzir a incidência de invasão de luz nas residências à noite.

✔   Segurança aprimorada

Os LED reguláveis ​​podem funcionar com capacidade total em áreas onde uma iluminação melhorada é essencial. No entanto, eles podem ser reduzidos para o modo de baixo consumo de energia quando a necessidade for reduzida. A iluminação pública é vital para reduzir a criminalidade. O brilho variável baseado em PIRs ou sensores de proximidade acrescenta outro aspecto de melhoria da segurança.

✔   Ciclo de vida operacional mais longo

Tal como a iluminação pública de sódio de alta pressão, a redução do brilho da iluminação pública LED melhora o seu ciclo de vida. O recurso DImming das luzes de rua LED pode estender a vida operacional de uma luz LED para mais de 200.000 horas.

✔   Integração perfeita com sistemas de cidades inteligentes

As luzes de rua LED reguláveis ​​podem ser integradas a sistemas sem fio controlados centralmente ou gabinetes de controle localizados que utilizam PIDs, sensores de proximidade e sensores solares para alterar o brilho. Aqui estão algumas das configurações que as cidades ou localidades podem aplicar para sistemas de cidades inteligentes:

● Controle remoto ligado com função LIGAR/DESLIGAR e ajuste de brilho

● Brilho adaptável com base nas condições de trânsito

● Integração de Insumos Públicos para Ajuste das Condições de Iluminação

● Ajuste automático de brilho com base em atividade baixa ou alta

Conclusão

Se você está considerando iluminação pública LED regulável para sua localidade, então é essencial compreender completamente a tecnologia antes de fazer uma grande mudança. A iluminação pública LED regulável proporciona grande economia e personalização. Considerando a reação do público em relação à instalação de iluminação LED brilhante, o escurecimento é um caminho produtivo a seguir. Resumindo, as luminárias LED reguláveis ​​oferecem as seguintes vantagens:

● Alta personalização em relação à necessidade da área

● Reduzir a poluição luminosa

● Segurança aprimorada com sensores de movimento

● Respeite o ritmo circadiano humano

● Longa vida operacional

A iluminação pública LED regulável é um sistema de iluminação pública moderno e confiável. As políticas governamentais e as opiniões públicas sugerem o uso de iluminação pública LED regulável.