איך למזער את עלות התיקון של תאורת רחוב עירונית?

החליפו לנורות LED לתאורת רחוב לשם חיים ארוכים יותר ולקצב כשלים נמוך יותר

למה נורות LED לתאורת רחוב נמשכות פי 2–3 יותר מאשר נורות נתרן-גבוהה לחץ (HPS) ונורות הליד מתכתי

ביחס לאורחים רחוב מסורתיים מסוג נתרן בלחץ גבוה או הליד מתכתי, אורחים רחוב LED עמידים פי 2–3 יותר. מדובר בעריכות של 50,000 עד 100,000 שעות, לעומת 10,000 עד 24,000 שעות במערכות ישנות יותר. ערכת החיים של LED ארוכה ביותר מפי 5 בשל הבנייה המוצקה (solid-state) ובשל אופן ניהול החום שלה. הסיבה להפסקת פעולתם של נורות פליטה גזית מסורתיות היא חילוף אלקטרודות, חוטי הסקה שנשרפו ומעטפות זכוכית שנקטעו. בעיות אלו, אשר מאפיינות נורות מסורתיות, אינן קיימות ב-LED, שכן הן בנויות מבנה מוצק ואינן משתמשות במעטפות זכוכית. מערכות הקירור המתקדמות של LED והלוחות החשמליים המהונדסים מגנים על מקורות האור. רוב התקנים איכותיים של LED ממשיכים לפעול בכושר שימושי של למעלה מ-70% גם לאחר 50,000 שעות של פעולה. רבות מהערים שהטמיעו תקנות LED דיווחו על ירידה של 60% בכמות הנורות הדרושות להחלפה, בהשוואה לאורחים רחוב מסורתיים. זה מהותי מאוד עבור התקציבים הפעוליים והתחזוקתיים של עיר.

תועלת ממשית מההשקעה: כיצד ערים צימצמו את עלויות התיקון השנתיות של תאורת הרחובות ב-60–70%

רשויות מקומיות חוסכות בעלויות תחזוקה כאשר הן ממירות את תאורת הרחובות לטכנולוגיית LED. החסכונות הנובעים ממספר קטן יותר של אירועים חירומיים, מהלך פעילות חלק ומחזק חיים ארוך יותר של נורות תורמים לסכומים האלה. לדוגמה, אם עיר תמיר 10,000 פסי תאורה מסוג נתרן בלחץ גבוה ל-LED, העלויות השנתיות לתיקון יקטנו מ-200,000 דולר ל-60,000 דולר. זה שקול לצמצום של למעלה מ-70% כתוצאה מהחלפה מלאה של הפסים כל חמש עשרה שנה. ערים חוסכות בעלויות תחזוקה גם בגלל צמצום הנסיעות להחלפת נורות שנשרפו. צמצום הנסיעות להחלפת נורות מקטין את הצורך בעבודת שעות נוספות ובשליחת צוותי תחזוקה חירומית ב-50%. גוף עם דרגת הגנה IP66 מעוצב כדי לעמוד בתנאי מזג האוויר, וכשמשתלבים בו בקרות חכמות, הוא יכול לצמצם את הסיכוי לתקלות מוקדמות בגוף. החסכונות בעלויות תחזוקה משמעם שהערים יכולות להשקיע סכומים גדולים יותר בתשתיות.

לאחר התחשבות בהוצאות על יד עבד, על רכיבים וחסכונות בחשבונות החשמל העתידיים שלכם, רוב יוזמות ההחלפה ל-LED יגשו לנקודת האפס תוך שלוש עד חמש שנים.

השתמשו בפיקוח חכם כדי לפשט את פעילות תאורת הרחוב ולהאריך את תקופת חייו של הרכיבים המהנדסים

מערכות פיקוח חכמות הכוללות עמעום מותאם ופעולה מבוססת תנועה עוזרות להפחית את המתחים התרמיים על מנהלי תאורת הרחוב והאופטיקה.

מערכות חכמות מפחיתות באופן פעיל את תקלות הנהג והאופטיקה הנגרמות על ידי הצטברות חום שמביאה בדרך כלל לתקלות ברכיבי תאורת הרחוב המכניים והאלקטרוניים. מערכות אלו מפחיתות בדרך כלל את בהירות תאורת הרחוב ל-30–50% מהבהירות הנקבעת בשעות לא עמוסות, ומאפשרות את הפעלת תאורה מבוססת זיהוי תנועה רק באמצעות הארת מלאה של נורות הרחוב ו/או אורות התעבורה. מספר מחקרים הדגימו את יעילותם של בקרים חכמים בתאורת רחוב, כבישים וכבישים מהירים, עם הפחתה של 15–20°צ במתחים התרמיים והאופרטיביים שפועלים על רכיבי תאורת הרחוב האלקטרו-אופטיים והעדשות. הבקרים החכמים מפחיתים את קצב ההזדקנות של הקondenסאטורים ומחברי הלחייה (solder joints), וממיסים את הופעת 'תסמונת העדשה הצהובה'. יישום בקרים חכמים הוכיח באופן שגרתי הארכת חיים של הדרייברים פי 2–3, והפחתת החלפות אופטיקות ביותר מ-50% (ובמקרים מסוימים – יותר מ-90%).

ראיות ממערכת: מערכות תאורה חכמות לרחובות מפחיתות את תדירות השירות ב-45% בקירוב.

עבודת תחזוקה יכולה להיות מופחתת באופן משמעותי הודות למערכות בקרת חכמות. לדוגמה, מחקר שנערך לאחרונה במשך שנתיים ב-12 ערים שונות הוכיח שמערכות מתאימות הפחיתו את שיחות השירות ב-40 עד 45 אחוז. השיפור הגדול ביותר היה בגלל שהמערכות מנעו בעיות על ידי הפעלת פחות מהכוח המקסימלי, הימנעות מחממות יתר, והימנעות מפרעות עקב חום יתר. למעשה, המפעילים ציינו ירידה של 30% בתקלות כאשר מכשירים פועלים ב-50% כוח. ומה עם חיישני התנועה? הם לא מאכזבים, תורמים לצמצום של 60% בשיחות מחוץ לשעות העבודה. עם פחות התקלקלות, צוותים יכולים להיות פרואקטיביים ולתת שיפורים במערכת. גישה זו לא רק ממתחתת את תקופת החיים של מערכת אלא גם מקצרת עלויות במספר דרכים.

אפשר תחזוקה חיזויית לתאורת רחוב עירונית באמצעות ניטור אינטרנט החפצים (IoT)

הكشف המוקדם על כשל של הנהג, סטיית מתח או ירידה באיכות הפוטוצל, באמצעות חיישנים של אינטרנט החפצים (IoT)

מערכות ניטור חכמות אינן מחכות עד שמשהו יתקלקל או פועלות לפי לוח זמנים קבוע כדי לבצע תחזוקה על תאורת רחוב. במקום זאת, למערכות ניטור חכמות יש מגוון חיישנים למשתנים שונים של ביצועים, והן משווות אותם לערכים הצפויים עבור כל תאורת רחוב. משתנים אלו כוללים את צריכת החשמל, המתח, הטמפרטורה וזמן התגובה של הפוטוצל (האור). לדוגמה, עלייה של 15% בשעון הזרם החשמלי מצביעה על כך שהנהג כנראה יתקלקל תוך שלושה ימים. כמו כן, אם הפוטוצל אינו מגיב, או אם המתח נמצא מחוץ לטווח המוגדר, תאורת הרחוב תזדקק לתיקון או עלולה להיכשל לחלוטין. לבסוף, חיישני טמפרטורה יכולים לסייע בבירור של אזעקות שווא (למשל, אם תאורת הרחוב התחממה לפתע, ייתכן שתזדקק לתיקון, ולא לסיבה הצפויה יותר – גילוי/ירידה בהארה).

זה עוזר לטכנאים להתמודד עם בעיות במיקום ספציפי במקום להחליף מערכות שלמות, מכיוון שחלק מהרכיבים עלולים לתקול.

דוגמאות לניטור מרחוק של תאורת רחוב מטשטשות את הגבול בין תיקונים חירום לתיקונים שגרתיים. בהلسינקי וברצלונה, הניטור המרוחק של תאורת הרחוב מקדים ירידה בקריאות לשירות חירום ב-30–35% תוך שנה אחת בלבד לאחר ההתקנה. ניטור מצב תאורת הרחוב עוזר לשירות התיקון להישאר צעד אחד קדימה ביחס לציוד שלו, כדי למנוע תיקונים לא מתוכננים וקריאות לשירות חירום. בהלסינקי, מהנדסים מצאו שהמערכות המנוטרות שיפרו את תחזוקת תאורת הרחוב עד ב-35%, מאחר שהן זיהו אי-איזונים בחיבורים החשמליים שיכולים להישאר בלתי מזוהים עד להתפרקותם ולקריאת חירום. תחזוקה מונעת חוסכת קריאות לשירותי תיקון חירום, משום שלא כל אי-איזונים במערכות החיבורים ניתנים לזיהוי ויזואלי במהלך תחזוקה שגרתית. ניתן להאריך את זמן הפעולה של אי-איזונים והשבר במערכות החיבורים לפני קריאת החירום באמצעות תחזוקה שגרתית. תחזוקה שגרתית סביב מערכות החיבורים שזוהו מאפשרת תכנון מסילות טוב יותר לצוותי התיקון, כדי למזער את נסיעותיהם. הניטור החירומי של תאורת הרחוב הופך את תחזוקת תאורת הרחוב לרווחית. תחזוקה שגרתית המבוססת על ניטור תאורת הרחוב יעילה יותר מבחינה עלותית, מאחר שתאורת הרחוב בשכונות שניטרו ממשיכה לפעול, ומחסכת לשכונות אלו עשרות אלפי דולרים.

שאלות נפוצות

1. למה ערים צריכות לשקול מעבר למנורות רחוב LED?
ביחס למנורות רחוב מסורתיות שמתפקדות 10,000–24,000 שעות, מנורות רחוב LED נמשכות 50,000–100,000 שעות. הן גם זולות יותר, מאחר שדורשות תחזוקה מינימלית, ומשמרות לפחות 70% מהבהירות המקורית שלהן גם לאחר שימוש ממושך.

2. מה היתרונות של מערכות בקרה חכמות למנורות רחוב LED?
מערכות הבקרה החכמות מפחיתות את הצורך בתחזוקה ומאריכות את חיי המנורות על ידי הפחתת הלחץ התרמי באמצעות כיווץ אדפטיבי של העוצמה.

3. מה היתרונות של השימוש במערכות ניטור IoT על מנורות רחוב?
מערכות ניטור ה-IoT מבצעות מעקב בזמן אמת כדי לזהות תקלות לפני שהן מתרחשות, ולצפות בצרכים עתידיים. מערכות הניטור בזמן אמת מסוג זה יקרות פחות, ומערבות באורך החיים של מנורות הרחוב.

4. כמה מערכות חכמות הן פרקטיות?
מערכות ניטור מרחוק הוכחו כמעשיות ומועילות מאוד בערים כמו הלסינקי וברצלונה, שם מתבצעת תחזוקת תאורת הרחובות ביעילות. מכיוון שמספר התיקונים החירום קטן, המערכות חוסכות 30–35% מהעלויות לתיקונים.