Led Освещение

Виды управления уличным освещением

Механическое управление

Механическое управление включает использование простых устройств, таких как таймеры и переключатели. Эти системы основаны на предустановленных временных интервалах.
Плюсы
- Простота и надежность.
- Низкая стоимость установки и эксплуатации.

Минусы
- Неэффективное использование энергии.
- Ограниченная гибкость.

Фотосенсорное управление

Фотосенсорные системы управляют освещением на основе уровня естественного освещения. Датчики фотореле включают фонари при наступлении темноты и выключают их на рассвете.
Плюсы
- Энергосбережение за счет автоматического включения и выключения.
- Простота установки.

Минусы
- Чувствительность к погодным условиям.
- Ограниченная возможность настройки.

Таймерное управление

Таймеры позволяют задавать расписание включения и выключения освещения. Эти системы могут быть как механическими, так и электронными.
Плюсы
- Возможность индивидуальной настройки.
- Автоматизация процесса.

Минусы
- Необходимость регулярной перенастройки.
- Энергозатраты при несовпадении расписания с уровнем естественного освещения.

Дистанционное управление

Дистанционные системы управления используют радиосигналы или интернет для включения и выключения освещения. Эти системы могут быть интегрированы с другими системами управления городом (умный город).
Плюсы
- Высокая гибкость и возможность настройки.
- Возможность интеграции с другими системами.

Минусы
- Высокая стоимость установки и обслуживания.
- Возможные проблемы с безопасностью данных.

Интеллектуальные системы управления

Интеллектуальные системы управления (smart lighting) используют датчики движения, температуры, влажности и другие сенсоры для адаптации освещения к условиям окружающей среды. Эти системы могут быть частью общей системы управления умным городом.
Плюсы
- Максимальная энергоэффективность.
- Высокая гибкость и возможность адаптации.

Минусы
- Высокая стоимость установки и эксплуатации.
- Сложность технического обслуживания.

Примеры успешных проектов

Система умного освещения в Барселоне

Барселона внедрила систему умного освещения, которая включает светодиодные фонари с датчиками движения и погодными сенсорами. Это позволило снизить энергопотребление на 30% и улучшить качество освещения.

Интеллектуальное освещение в Лос-Анджелесе

Лос-Анджелес реализовал проект по установке светодиодных фонарей с дистанционным управлением, что позволило снизить энергозатраты на 63%. Кроме того, система предоставляет данные о состоянии каждого фонаря, что облегчает техническое обслуживание.

Неудачные проекты

Проект уличного освещения в Детройте

В начале 2010-х годов Детройт столкнулся с проблемой устаревшего уличного освещения. Попытка модернизации системы с использованием некачественных компонентов и недостаточного планирования привела к частым поломкам и высокому энергопотреблению.
Это негативно сказалось на бюджете города и безопасности жителей.

Невыдержанный проект в Хьюстоне

Проект по внедрению умного освещения в Хьюстоне столкнулся с проблемами из-за недостаточной подготовки и отсутствия квалифицированных специалистов. В результате система часто давала сбои, что приводило к отключению освещения на длительное время.

Заключение

Управление уличным освещением прошло долгий путь от простых масляных ламп до сложных интеллектуальных систем. Каждый тип управления имеет свои преимущества и недостатки, и выбор системы зависит от конкретных условий и требований. Успешные проекты показывают, что правильное планирование и использование современных технологий могут значительно повысить энергоэффективность и улучшить качество жизни горожан. С другой стороны, недостаточное внимание к деталям и подготовке может привести к неудачным результатам и финансовым потерям.

1. Снижение энергопотребления
Потребители могут выбирать устройства, которые потребляют меньше энергии.
2. Экономия денег
Более эффективные устройства, как правило, снижают счета за электроэнергию.
3. Экологические выгоды
Снижение потребления энергии приводит к уменьшению выбросов парниковых газов.
4. Стимулирование инноваций
Производители стремятся разрабатывать более эффективные продукты для получения высоких классов энергоэффективности.

Как рассчитывается класс энергоэффективности?

Класс энергоэффективности рассчитывается на основе индекса энергоэффективности (EEI), который определяет соотношение потребляемой мощности (в ваттах) и светового потока (в люменах). Формула для расчета EEI выглядит следующим образом:
EEI = P(real) / P(ref)
где:

• P(real) — фактическая потребляемая мощность лампы (в ваттах),

• P(ref) — референсная мощность, определяемая на основе стандартов.

Для ламп накаливания референсная мощность определяется как:
P(ref) =(0.88*√Ф + 0.049*Ф)
где:

• Ф — световой поток лампы (в люменах).

После расчета EEI, лампа классифицируется следующим образом:
- A++: EEI < 0.11
- A+: 0.11 ≤ EEI < 0.17
- A: 0.17 ≤ EEI < 0.24
- B: 0.24 ≤ EEI < 0.60
- C: 0.60 ≤ EEI < 0.80
- D: 0.80 ≤ EEI < 0.95
- E: 0.95 ≤ EEI < 1.10
- F: 1.10 ≤ EEI < 1.30
- G: EEI ≥ 1.30

Примеры расчетов

Рассмотрим примеры расчета класса энергоэффективности для светодиодных ламп различной мощности и светового потока.

Лампа накаливания мощностью 60 Вт и световым потоком 700 люмен.

1. Рассчитаем референсную мощность:
   P(ref) = 0.88*√700 + 0.049*700 ≈ 0.88*26.46 + 34.3 ≈ 57.022 Вт

2. Рассчитаем EEI:
   EEI = 60 / 57.022 ≈ 1.052

3. Класс F

Люминесцентная лампа мощностью 18 Вт и световым потоком 1200 люмен.

1. Рассчитаем референсную мощность:
   P(ref) = 0.88*√1200 + 0.049*1200 ≈ 0.88*34.64 + 58.8 ≈ 89.887 Вт

2. Рассчитаем EEI:

   EEI = 18 / 89.887 ≈ 0.2

3. Класс А

Светодиодная лампа мощностью 15 Вт и световым потоком 1300 люмен

1. Рассчитаем референсную мощность:
   P(ref) = 0.88*√1300 + 0.049*1300 ≈ 0.88*36.06 + 63.7 ≈ 95.022 Вт

2. Рассчитаем EEI:

   EEI = 15 / 95.022 ≈ 0.158

3. Класс А+

Последствия неверного расчета

Неправильный расчет класса энергоэффективности может иметь несколько негативных последствий
1. Для потребителей
Неверный класс может привести к ошибочным ожиданиям по поводу экономии на электроэнергии и долговечности устройства.
2. Для производителей
Ошибки могут повлечь за собой штрафы и отзыв продукции, если это выявится при проверке.
3. Для экологии
Неправильная маркировка может способствовать повышенному потреблению энергии и увеличению выбросов.

Заключение

Класс энергоэффективности в освещении — это важный параметр, который помогает потребителям выбирать экономичные и экологически безопасные осветительные приборы. Точные расчеты и правильная маркировка способствуют улучшению экологической ситуации и стимулируют производителей к разработке более эффективных технологий. Понимание и использование этих данных способствует снижению потребления энергии и уменьшению негативного воздействия на окружающую среду.

Как определяется степень защиты?

Стандарт определяет уровень защиты согласно IEC 60529. В соответствии с этим стандартом проводятся тесты, включающие пыле- и водонепроницаемость. Результаты тестов определяют, какой IP-класс присваивается светильнику.

Как обозначается степень защиты?

Степень защиты обозначается аббревиатурой IP, за которой следует две цифры. Первая цифра от 0 до 6 характеризует защиту от пыли, вторая цифра от 0 до 8 - защиту от влаги. Чем выше цифры, тем выше уровень защиты.

Значение каждой цифры:

Первая цифра:
- 0: Без защиты
- 1: Защита от крупных тел (диаметром более 50 мм)
- 2: Защита от средних тел (диаметром более 12.5 мм)
- 3: Защита от мелких тел (диаметром более 2.5 мм)
- 4: Защита от твердых тел диаметром более 1 мм
- 5: Защита от пыли при полном защитном покрытии
- 6: Пылезащитное полное

Вторая цифра:
- 0: Без защиты
- 1: Защита от капель воды
- 2: Защита от вертикальных капель воды при наклоне светильника
- 3: Защита от брызг воды под углом
- 4: Защита от брызг воды со всех сторон
- 5: Защита от струй воды
- 6: Защита от сильных струй воды
- 7: Защита от воздействия временного погружения в воду (до 1 метра)
- 8: Защита от постоянного погружения в воду (глубина определяется производителем)

Значимость степени защиты

Степень защиты играет ключевую роль в долговечности и безопасности светодиодных светильников. Значимость степени защиты в светодиодных светильниках нельзя недооценивать, поскольку она непосредственно влияет на их надежность, долговечность и безопасность. Вот почему это так важно:

Надежность
Высокий уровень степени защиты обеспечивает надежную защиту от пыли, влаги и механических повреждений. Это значит, что светодиодные светильники с более высоким IP-классом будут более устойчивы к внешним воздействиям и имеют меньше шансов выйти из строя из-за этих факторов.

Долговечность
Светильники с высокой степенью защиты будут иметь более длительный срок службы, поскольку они защищены от пыли и влаги, которые могут негативно влиять на работу электроники и компонентов светодиодов. Это особенно важно для светодиодных светильников, установленных на улицах или в условиях высокой влажности.

Безопасность
Светильники с низкой степенью защиты могут представлять опасность для безопасности, особенно если они установлены во влажных или пыльных средах. Например, недостаточно защищенный светильник может стать причиной короткого замыкания или поражения электрическим током. Высокий уровень защиты обеспечивает дополнительный уровень безопасности для пользователей и окружающей среды.

Эффективность
Правильный выбор светодиодных светильников с соответствующей степенью защиты также влияет на эффективность освещения. Например, уличные светильники с высоким IP-классом способны сохранять свою яркость и работоспособность даже при плохих погодных условиях, обеспечивая надежное освещение даже во время дождя или снегопада.

В целом, степень защиты является ключевым параметром при выборе светодиодных светильников, и правильный выбор может существенно повлиять на их производительность, долговечность и безопасность.

Практическое применение

При выборе светодиодных светильников необходимо учитывать условия эксплуатации. Например, для уличного освещения требуется высокий уровень защиты, такой как IP65 или IP66, чтобы обеспечить стойкость к пыли и влаге.

Вот некоторые примеры практического применения степени защиты в светодиодных светильниках

Уличное освещение

При выборе светодиодных светильников для уличного освещения критически важно учитывать степень защиты. Например, светильники, установленные на улицах или в парках, подвержены воздействию пыли, влаги, а также механическим повреждениям от ветра, дождя и снега. Светильники с высоким IP-классом, например, IP65 или IP66, обеспечивают надежную защиту от этих факторов и сохраняют работоспособность в течение длительного времени.
Здесь немаловажным фактором выбора являются климатические условия местного региона: влажность, пыль и морозы

Промышленные помещения

В промышленных помещениях, таких как склады, производственные цеха и заводы, светодиодные светильники подвержены повышенному уровню пыли, влаги и механических воздействий. Светильники с высокой степенью защиты, такие как IP67 или IP68, не только обеспечивают надежную защиту от этих факторов, но и устойчивы к агрессивным средам, таким как химические вещества или масла.

Освещение бассейнов и фонтанов

В бассейнах, фонтанах и других объектах с водой требуется особо высокий уровень защиты от влаги. Светильники, установленные в таких условиях, должны иметь IP-класс не менее IP68, чтобы быть защищенными от воздействия воды и обеспечить безопасное освещение вблизи воды.

Эти примеры демонстрируют важность выбора светодиодных светильников с соответствующей степенью защиты в зависимости от условий эксплуатации, что обеспечивает их надежную работу и долгий срок службы.

Степень защиты в светодиодных светильниках является важным параметром, определяющим их надежность и безопасность. Правильный выбор светильников с соответствующей степенью защиты гарантирует их эффективную работу и долгий срок службы.

Принцип работы

Принцип работы микроволновых датчиков в освещении основан на использовании микроволновых волн радиочастоты около 5.8 ГГц для обнаружения движения в окружающем пространстве. Эти датчики содержат в себе передатчик и приемник микроволновых сигналов. Когда датчик активирован, он излучает микроволновые сигналы в окружающую среду.

При движении объекта (например, человека или автомобиля) в зоне действия датчика, часть излученной микроволновой энергии отражается от объекта и возвращается к приемнику датчика. Затем датчик анализирует этот отраженный сигнал и определяет наличие движущегося объекта в своей зоне обнаружения.

Ключевым преимуществом микроволновых датчиков является их способность обнаруживать движение сквозь различные материалы, такие как стены, стекло и пластик. Это делает их более надежными и эффективными в сравнении с инфракрасными датчиками движения, которые могут быть затруднены непрозрачными препятствиями.

Когда датчик обнаруживает движение в своей зоне действия, он активирует световое устройство, вызывая включение освещения. После того как объект перестает двигаться в зоне действия датчика на протяжении установленного времени задержки, датчик отключает освещение, что способствует экономии энергии.

Этот простой и эффективный принцип работы делает микроволновые датчики в освещении популярным выбором для автоматического управления освещением в различных сценариях, от домашнего использования до коммерческих и общественных помещений.

Нюансы использования

Для обеспечения оптимальной производительности микроволновых датчиков в освещении важно учитывать следующие нюансы.

1. Настройка чувствительности.
Настройка чувствительности датчика должна быть оптимальной для конкретного применения. Слишком высокая чувствительность может привести к ложным срабатываниям из-за воздействия внешних факторов, таких как движение листьев деревьев под воздействием ветра, в то время как недостаточная чувствительность может привести к неправильной работе датчика.

2. Расположение и направление датчика.
Для оптимальной работы датчика важно правильно выбрать его расположение и направление. Установка датчика слишком высоко или слишком низко может привести к неправильному обнаружению движения. Кроме того, учитывайте возможные препятствия, такие как мебель или растения, которые могут блокировать сигналы датчика.

3. Время задержки.
Время задержки определяет, как долго освещение будет оставаться включенным после прекращения обнаружения движения. Необходимо правильно настроить это время, чтобы избежать частого включения и выключения света при кратковременных движениях.

4. Уровень освещенности.
Датчики могут иметь функцию регулировки уровня освещенности, при которой свет включается только при низком уровне освещенности в помещении. Необходимо учитывать это при настройке датчика в зависимости от освещенности в конкретном помещении.

5. Интерференция.
Иногда микроволновые датчики могут подвергаться интерференции от других радиочастотных источников, таких как радиооборудование или микроволновая печь. Это может привести к неправильной работе датчика, поэтому важно выбирать местоположение датчика так, чтобы минимизировать воздействие интерференции.

Учитывая эти нюансы, можно обеспечить оптимальную производительность микроволновых датчиков в освещении и получить максимальную выгоду от их использования.

Применение

Микроволновые датчики в освещении находят широкое применение в различных областях. Они часто используются в коммерческих и офисных помещениях для автоматического включения и выключения света при входе и выходе людей. Также они эффективно применяются в общественных местах, таких как парковки, туалеты и лифты, где автоматическое освещение может повысить уровень безопасности и комфорта.

Примеры

1. Офисные помещения.
Микроволновые датчики используются в офисах для автоматического управления освещением в рабочих зонах. Это позволяет сократить расход энергии и обеспечить комфортное освещение только в тех местах, где это необходимо.

2. Торговые центры.
В торговых центрах микроволновые датчики устанавливаются для автоматического включения света при приближении покупателей к витринам или товарным полкам, что привлекает внимание и улучшает визуальный опыт покупателей.

3. Уличное освещение.
В городских районах микроволновые датчики могут использоваться для экономии энергии, включая уличное освещение. Они реагируют на движение пешеходов и автомобилей, обеспечивая безопасность и эффективное освещение только при необходимости.

Микроволновые датчики в освещении представляют собой мощный инструмент для эффективного управления светом. Их высокая чувствительность и точность делают их идеальным выбором для различных сценариев освещения, от коммерческих помещений до городских улиц.

История возникновения

Технология интеграции фото и аудио датчиков в светильники имеет свои корни в развитии умных систем освещения и Интернета вещей (IoT). С развитием миниатюрных сенсоров и беспроводной связи стало возможным создание светильников, способных взаимодействовать с окружающей средой и другими устройствами в умном доме или офисе.

Развитие умного освещения
В начале 2000-х годов появились первые примеры умных систем освещения, которые позволяли управлять яркостью и цветом света с помощью компьютеров. Однако эти системы часто требовали активного участия пользователя и не могли адаптироваться к окружающей среде автоматически.

Развитие датчиков
В течение последних десятилетий произошел значительный прогресс в разработке миниатюрных и энергоэффективных датчиков, включая фото и аудио датчики. Это открыло новые возможности для создания умных систем освещения, способных взаимодействовать с окружающей средой.

Рост популярности IoT
С развитием Интернета вещей (IoT) возникла потребность в создании умных и автономных систем, которые могли бы взаимодействовать между собой без прямого участия человека. Интеграция фото и аудио датчиков в светильники стала естественным шагом в развитии таких систем, позволяя светильникам реагировать на изменения в окружающей среде без необходимости вмешательства пользователя.

Развитие экосистемы умного дома
С появлением экосистем умного дома, таких как Apple HomeKit, Google Home и Amazon Alexa, стало возможным интегрировать умные светильники с другими устройствами и системами автоматизации. Это стимулировало спрос на более умные и адаптивные светильники, способные взаимодействовать с другими устройствами и адаптироваться к поведению пользователей.

Таким образом, развитие технологий датчиков, рост популярности IoT и создание экосистем умного дома способствовали появлению и развитию технологии интеграции фото и аудио датчиков в светильники

Зачем это нужно?

Технология интеграции фото и аудио датчиков в светильники играет ключевую роль в повышении эффективности, комфортности и безопасности освещения. Вот несколько основных причин, почему эта технология необходима:

Энергосбережение
Фото и аудио датчики позволяют автоматически регулировать яркость света в зависимости от уровня освещенности и звуковых сигналов. Это позволяет существенно сократить энергопотребление на освещение, экономя ресурсы и снижая затраты на электроэнергию.

Комфортность пребывания
Автоматическое регулирование освещения в соответствии с окружающей средой повышает комфортность пребывания в помещении. Например, светильники могут автоматически увеличивать яркость в помещении в темное время суток или при обнаружении движения, что делает пребывание в помещении более приятным и удобным.

Безопасность
Встроенные аудио датчики позволяют светильникам реагировать на звуковые сигналы, такие как голос человека или звуковые сигналы тревоги. Это может быть особенно полезно для обеспечения безопасности, например, автоматическое включение света в ситуациях острой необходимости.

Автоматизация и удобство
Использование фото и аудио датчиков делает систему освещения более автоматизированной и удобной. Пользователям больше не нужно вручную регулировать яркость света или включать свет в помещении - это происходит автоматически, что экономит время и упрощает повседневные задачи.

Таким образом, технология интеграции фото и аудио датчиков в светильники не только позволяет сократить энергопотребление и повысить комфортность, но и способствует повышению безопасности и удобства использования освещения в различных условиях.

Плюсы и минусы

Плюсы

Энергосбережение
Фото датчики позволяют автоматически регулировать яркость света в зависимости от уровня освещенности. Например, светильник может уменьшать яркость света в светлое время суток, когда есть достаточно естественного света.
Использование фото датчиков может сократить расходы на электроэнергию на освещение до 30%.

Комфорт
Аудио датчики могут реагировать на звуковые сигналы, такие как голос человека или звуковые сигналы тревоги, и автоматически включать свет в помещении.

Безопасность
Возможность реагирования на звуковые сигналы повышает уровень безопасности, например, путем автоматического включения света при обнаружении шума в непривычное время.

Минусы

Стоимость
Добавление фото и аудио датчиков увеличивает стоимость светильника.
Стоимость умных светильников с встроенными датчиками может быть в несколько раз выше, чем у обычных светильников.

Сложность настройки
Некоторые системы требуют сложной настройки для оптимальной работы датчиков.
Для настройки сложных систем управления освещением может потребоваться время и дополнительные ресурсы.

Зависимость от окружающей среды
Изменения в окружающей среде, такие как блокирование света или непредвиденные шумы, могут повлиять на работу датчиков.
Необходимость регулярного обслуживания и контроля работы системы для минимизации влияния факторов окружающей среды.

Таким образом, хотя технология интеграции фото и аудио датчиков в светильники имеет ряд преимуществ, включая энергосбережение и повышение комфорта, она также сопряжена с определенными затратами и сложностями в настройке и эксплуатации.

Выгода в денежном эквиваленте

Использование фото и аудио датчиков в светильниках позволяет сэкономить до 30% энергозатрат на освещение. При условии средней стоимости электроэнергии в 0.15 доллара за киловатт-час, средняя семья может сэкономить около 100-200 долларов в год.

Примеры применения

Уличное освещение

Уличные светильники с фото и аудио датчиками могут быть использованы для автоматического регулирования яркости освещения на улицах. Например, светильники могут автоматически увеличивать яркость при обнаружении движения в темное время суток, что повышает безопасность и обеспечивает комфортное освещение для пешеходов и автомобилистов.

Процесс работы
Фото датчики мониторят уровень освещенности, а аудио датчики обнаруживают звуковые сигналы, такие как шум движения или голоса. При обнаружении движения или плохих погодных условий, аудио датчики могут активировать фото датчики, чтобы увеличить яркость света в уличных светильниках. Этот процесс происходит автоматически и без участия человека.

Офисное освещение

В офисных помещениях светильники с фото и аудио датчиками могут использоваться для создания комфортной и энергоэффективной среды. Например, светильники могут автоматически регулировать яркость света в зависимости от уровня естественного освещения и активности в помещении, что повышает производительность сотрудников и снижает энергозатраты.

Процесс работы
Фото датчики мониторят уровень освещенности в офисе, а аудио датчики обнаруживают звуковые сигналы, такие как разговоры или шум. При обнаружении низкого уровня освещенности или активности, светильники могут автоматически увеличивать яркость света. Когда в помещении становится светло и тихо, светильники могут автоматически снижать яркость света для экономии энергии.

Самое главное заключается в том, что используя самые разные технологии, можно очень гибко настроить освещение на проекте. Тем самым, сэкономив на электроэнергии и обслуживании светильников