איך למזער את הצריכה האנרגטית של תאורת רחוב LED באופן יעיל?

חתכו את חשבון החשמל של תאורת הרחוב LED בחצי, בלי לכבות אפילו נורה אחת

עִירִיָּה שֶׁמְּפַעֶלֶת 5,000 מְאוֹרֵי רְחוֹבוֹת LED בְּעֵצֶם 100 וואט כָּל אֶחָד, שֶׁפּוֹעֲלִים 12 שָׁעוֹת בַּלַּיְלָה בְּשָׂכָר שֶׁל 0.12 שֶׁקֶל לְכִלוֹוַוט-שָׁעָה, מְבַזְבֶּזֶת כְּמוֹ 262,800 שֶׁקְלִים לְשָׁנָה עַל חֲשִׁיכָה בִּרְחוֹבוֹת. הַבִּזְבּוּז הָאֲנֶרְגֵּטִי אֵינוֹ בִּטֵּחַוַת ה-LED — הַ-LED כְּבָר יְפוּעִילִים בְּ-50–60% יוֹתֵר מִמְּאוֹרֵי ה-HPS שֶׁהֵם הִשְׁתַּלְּפוּ בְּמַעֲרָכָה. הַבִּזְבּוּז הוּא בְּאִשּׁוּף הַבִּטָּחוֹן: הַאֲרָאָה בְּעֵצֶם מַקְסִימָלִי לְשָׁעָה 12 רְצִיפִית, בְּשֶׁלֹא שֶׁבַע מֵהַשָּׁעוֹת הָאֵלּוּ דּוֹרְשׁוֹת רַק 30–50% מִהָאֲרָאָה כְּדֵי לְהַשְׁפִּיעַ עַל סְטַנְדַרְטֵי הַבִּטָּחוֹן.

שלוש אסטרטגיות להפחתת צריכת אנרגיה יכולות לחתוך את הצריכה של נורות רחוב LED ב-30–50% מהבסיס של בהירות מלאה. התעמעום המתוכנן לפי זמן מתכנת את מנהל ה-LED להפחית את הפלט ל-40–50% בתקופות נמוכות תנועה (בדרך כלל בין 23:00 ל-05:00), תוך שימוש בכושר התעמעום המובנה של נורת הרחוב ה-LED — מרבית מנהלי ה-LED תומכים באופן נativo בפרוטוקולי תעמעום 0–10V או DALI, ללא צורך בחומרה נוספת. הפעלה על ידי חיישן תנועה — באמצעות חיישני רדאר מיקרוגל המשולבים בגוף נורת הרחוב ה-LED — מזהים רכב המתקרב ומעלים את הבהירות מ-20% ברמת ההמתנה ל-100% לאורך זמן העברה, ולאחר מכן חוזרים לרמת ההמתנה, מה שמביא לחיסכון באנרגיה של 60–70% בכבישים עם תנועה נמוכה. מערכת היברידית סולארית-רשת — שמשלבת פאנלים פוטו-וולטאיים ואחסון סולרי עם חיבור לרשת — נותנת עדיפות לאנרגיה סולארית ומדליקה מהרשת רק כאשר מאגרי הסוללותหมดו, ובכך מצמצמת את הצריכה מהרשת ב-40–80%. HAIROLUX, עם יותר מ-13 שנות ניסיון בתחום תאורה חיצונית LED ופורטל מוצר שכולל נורות רחוב חכמות עם ניהול מרוחק מבוסס IoT, נורות רחוב LED סולאריות משולבות עם אחסון סוללות LiFePO₄, ומערכות היברידיות סולאריות-רשת, מציעה את כל שלוש האסטרטגיות.

שאלה של ביטחון בהכבהה

תקנים לתחנות תאורה בכבישים — IES RP-8 באמריקה הצפונית, EN 13201 באירופה — קובעים רמות מינימליות של תאורה שמתוחזקת בהתאם לסוג הכביש ונפח התנועה, ולא ערך אחיד אחד של בהירות. כביש אסוף שדורש ממוצע של 12 לוקס בשעות השיא עלול להדריך רק 4–6 לוקס בתקופות נמוכות של תנועה בלילות, מאחר שהרמות המומלצות בתקן משתנות בהתאם לנפח התנועה. תאורת רחוב LED שמתעכבת ל-40% מהפלט שלה ומייצרת 6 לוקס על כביש עם תנועה נמוכה בשעה 3:00 לפנות בוקר עומדת בדרישות התקן — ובמקרים רבים, תאורת הרחוב המועכבת מסוג LED מייצרת יחס אחידות טוב יותר מאשר התקנים מסוג HPS שהחליפה, בשל הבקרה המתקדמת יותר על הפצת האור שמאפשרת אופטיקה של LED.

יישום במציאות: יישום חכם של מערכת העכבה בעיר דרום מזרח אסיה

עיר בינונית בפיליפינים שבה הותקנו 3,200 מתקני תאורה רחובית LED מסוג HAIROLUX חכמים עם בקרים אינטגרליים של Интернет של הדברים (IoT) ותיכננו לוח זמנים של שלושה שלבים להשהיה: פליטה של 100% בין 18:00 ל-22:00 (שיא התנועה), 60% בין 22:00 ל-00:00, ו-40% בין 00:00 ל-05:00. הלוח הזמנים הקטין את הצריכה החשמלית של תאורת הרחוב ה-LED בעיר ב-38% — מ-1,400 מגוואט-שעה לשנה לכ-868 מגוואט-שעה — והוביל לחיסכון שנתי של כ-67,000 דולר אמריקאי. העיר לא קיבלה תלונות בכלל לגבי תאורה בלתי מספקת במהלך תקופות ההשהיה; מתקני תאורת הרחוב ה-LED עם עיצוב עדשת האופטיקה של HAIROLUX שמרו על הפצה אחידה של האור גם בפליטה נמוכה, כך שהפחתת העוצמה הייתה פרופורציונלית ולא הפריעה חזותית.

שלושת נתיבי הטכנולוגיה בפירוט

העמעם לפי זמן הוא האסטרטגיה הנפוצה ביותר להקטנת צריכת האנרגיה באורות רחוב LED, מכיוון שהיא דורשת את הכמות המינימלית של ציוד נוסף. מנהל LED מתוכנת עם שעון זמן אמתי מובנה מחליף בין רמות בהירות מוגדרות מראש בזמן קבוע, ופועל באופן עצמאי ללא חיבור לרשת. מנהלי אורות רחוב LED הסטנדרטיים של HAIROLUX כוללים יכולת העמעם זו, שניתן לכוון במהלך ההתקנה כדי להתאים אותם לזמן הזריחה/שקיעה המקומי ולדפוסי התנועה. הפעלה באמצעות חיישן תנועה מוסיפה חיישן רדאר לכל נורה, אשר מזהה תנועה קרבה – שימושי בכבישים עם תנועה מועטה, שבהם כלי רכב עוברים לעיתים רחוקות; אור רחוב LED מבלה את רוב הלילה במצבスタンדבי 20% ומגביר ל-100% רק כשמצריך, מה שמביא לחיסכון הגבוה ביותר מבין כל האסטרטגיות הבודדות. מערכות היברידיות סולאריות-רשת מייצגות את האופציה היקרה ביותר מבחינה הון, אך הזולה ביותר מבחינת עלות תפעול: פאנל סולרי וסוללת LiFePO₄ משולבים בחיבור לרשת, בניהול של בקר חכם שמצדיק את השימוש באנרגיה הסולרית האגורת ומעביר את החיבור לרשת רק כאשר מלאי הסוללה יורד מתחת ל-20%. תיק האורות החכמים של HAIROLUX כולל את כל שלושת האופציות, ומאפשר אופטימיזציה אנרגטית מותאמת לפרויקט ולא גישה אחידה אחת לכולם.

שאלות נפוצות

כמה יכול לעלות החיסכון באנרגיה של תאורת רחוב LED חכמה עם כיווץ אינטיליגנטי?

כיווץ לפי לוח זמנים מפחית בדרך כלל את צריכת האנרגיה ב-30–40%. הפעלה באמצעות חיישן תנועה בדרכים עם תנועה נמוכה יוצרת חיסכון של 50–70%. מערכות היברידיות סולאריות-רשת מפחיתות את צריכה החשמל מהרשת ב-40–80%, תלוי בכמות הקרינה הסולארית. מערכות תאורת רחוב LED חכמות של HAIROLUX תומכות בכל שלושת האסטרטגיות דרך בקרים מחוברים לאינטרנט של הדברים (IoT).

מהי תאורת רחוב LED היברידית סולארית-רשת?

תאורת רחוב LED היברידית סולארית-רשת מורכבת מפאנל סולארי, סוללה וקישור לרשת. במהלך תקופות שמיות, תאורת הרחוב פועלת לחלוטין על אנרגיה סולארית מאוחסנת. במהלך תקופות ארוכות של מזג אוויר ענן, המערכת עוברת אוטומטית לחשמל מהרשת. HAIROLUX מציעה תאורת רחוב LED סולארית מסוג split-type עם סוללות LiFePO₄ ובקרים היברידיים חכמים.

האם תאורת רחוב LED מכווצת ממשיכה לקיים את סטנדרטי הבטיחות בכבישים?

כן — כאשר מותאמים את עוצמת האור לדרישות המינימום של התאורה בהתאם לסוג הכביש, בזמני שיא נמוכים. תקני IES RP-8 ו-EN 13201 קובעים ערכי תאורה שמתואמים לפי נפח התנועה. סימולציות התאורה של HAIROLUX ב-Dialux מאשרות את ההתאמה לתקנים ברמות ההבהבה השונות.

מהו זמן החזרה על השקעה בבקרת אורות רחוב חכמים מסוג LED?

בקרים חכמים מוסיפים בדרך כלל 40–80 דולר לאורת הרחוב ליחידה, והחזרת ההשקעה מתבצעת תוך 1.5–3 שנים בזכות חיסכון באנרגיה בלבד; החזרה מהירה יותר כאשר כוללים גם חיסכון בשירות ובתחזוקה הודות לגילוי מרוחק של תקלות. מערכת העיר החכמה של HAIROLUX, המבוססת על LoRa/NEMA, תומכת בהבהבה מרוחקת והתראות על תקלות.

האם ניתן להוסיף בקרת הבהבה לאורות רחוב LED קיימים?

כן — אם לאורת הרחוב הקיימת משתמשת במפעיל שניתן להבהב עם ממשק 0–10V או DALI. התהליך כולל התקנת מודול בקרת הבהבה המחובר לכניסת ההבהבה של המפעיל. HAIROLUX מספקת פתרונות בקרת הבהבה לשדרוג עבור אורות תואמים.

איך חיישני תנועה פועלים באורות רחוב LED?

חיישני רדאר מיקרוגל מזהים עצמים נעים בטווח של 6–15 מטר ומעבירים אות לנהג ה-LED להגביר את הפלט מהמצב השקט (10–20%) לבrightness מלא. אורת הרחוב ה-LED חוזרת למצב השקט כ-30–60 שניות לאחר שעזב העצם את טווח החיישן. חיישני PIR מזהים חתימות חום ולא תנועה.