Jak funguje pouliční osvětlení? Vysvětlení fotobuněk, časovačů a ovladačů LED

Pouliční osvětlení nečeká, až mu řídící místnost oznámí, že nastala noc. Malý světelný senzor na horní straně krytu měří okolní jas a při prahové hodnotě mezi 10 a 20 luxy sepne své kontakty a odešle napájení ze sítě do ovladače uvnitř svítidla. Ovladač převádí střídavý proud na regulovaný stejnosměrný proud a modul LED přeměňuje tento proud na světlo. Celá sekvence trvá několik sekund a opakuje se každý večer, aniž by se někdo dotkl spínače.

Vidět pouliční světlo jako tři bloky pracující za sebou usnadňuje diagnostiku skutečných problémů. Lampa hořící v poledne, svítidlo, které bliká, než se usadí, sloup, který se v 1:00 ztlumí na poloviční výkon a vrátí se do plného jasu, když se přiblíží auto. Každý příznak ukazuje na řídicí vrstvu, ovladač nebo modul LED. Níže uvedené sekce sledují tento řetězec v pořadí, pak uvádí seznam kontrol, které zabraňují nákladným chybám při objednávání pouličních světel ve velkém.

Tři bloky uvnitř fungujícího pouličního osvětlení

Každé svítidlo namontované na sloup, od 50W obytné svítilny až po 240W hlavní silniční světlo, obsahuje stejné tři funkční bloky.

• Výkon a ovladač. Síťové napětí přichází na sloup, obvykle 120 V, 230 V nebo 277 V jednofázové, a až 347 V nebo 480 V na některých severoamerických koridorech. Ovladač usměrňuje AC, koriguje účiník a napájí LED konstantním proudem, typicky 350 mA až 1,05 A v závislosti na konstrukci modulu.
• Lehký motor. LED čipy namontované na kovové jádrové desce. Světlo z polovodičové matrice prochází vrstvou fosforu a vychází jako bílé světlo. Dobře postavená komerční svítidla poskytují 120 až 160 lumenů na watt na úrovni svítidel, po optických a tepelných ztrátách.
• Kontrolní vrstva. Fotobuňka, astronomický časovač, pohybový senzor nebo síťový ovladač rozhodují o tom, kdy řidič dostane energii a jaký proud by měl dodávat. U starších instalací je to fotobuňka s otočným zámkem v zásuvce na horní straně krytu. Na novějších svítidlech to může být povrchový senzor připojený přímo k desce ovladače.

Vzhledem k tomu, že bloky jsou nezávislé, chyba v jednom vypadá zřídka jako chyba v jiném, což ušetří velké množství dohadů na místě.

Jak se fotobuňka rozhodne, že je dost tma

Snímacím prvkem je článek sulfidu kademnatého, jehož odpor klesá se stoupajícím světlem, nebo křemíková fotodioda spárovaná s obvodem komparátoru. V obou případech elektronika porovnává naměřenou hladinu s referenční a řídí relé nebo polovodičový spínač.

Důležité jsou dvě postavy. Práh zapnutí je normálně nastaven mezi 10 a 20 luxy, což odpovídá pozdnímu soumraku pod jasnou oblohou. Prahová hodnota pro vypnutí je záměrně vyšší, často dvakrát až třikrát vyšší než hodnota pro zapnutí. Tato mezera se nazývá hystereze a bez ní by se svítidlo vypnulo v okamžiku, kdy by jeho vlastní výstup zvedl úroveň okolního světla, a pak by se znovu rozsvítilo a cyklovalo by celou noc.

O spolehlivosti rozhoduje poloha snímače

Fotobuňka musí vidět oblohu, ne zařízení, které ovládá. Když senzor čelí blízké stěně, reflexnímu znamení nebo paprsku z dalšího sloupu, smyčka zpětné vazby může udržet lampu rozsvícenou po východu slunce. Totéž se stane, když je okénko senzoru pokryto prachem nebo pavučinou, což je nejčastější důvod, proč pouliční osvětlení svítí celý den.

Časovače, pohybové senzory a inteligentní ovládání

Astronomický časovač funguje jinak. Ukládá zeměpisnou šířku, délku a datum, vypočítá západ a východ slunce s přesností na minutu nebo dvě a podle toho přepne obvod. Je imunní vůči špinavým oknům a zastíněným místům, ale výpadek proudu, který vymaže hodiny, nebo změna letního času, o které ovladač neví, posune plán, dokud to někdo neopraví.

Snímání pohybu přidává druhou vrstvu úspor. Mikrovlnný nebo pasivní infračervený detektor udrží svítidlo v pohotovostní úrovni asi 20 až 30 procent a zvedne jej na plný výkon, když do zóny vstoupí vozidlo nebo chodec. Na silnicích s nízkým provozem to může snížit noční spotřebu energie o třetinu. Pasivní infračervená detekce je méně spolehlivá ve velmi chladném počasí a oba typy vyžadují pečlivé zaměření, aby se zabránilo falešným spouštěčům z pohybujícího se listí.

Síťové pouliční osvětlení jdou dále. Ovladač v zásuvce NEMA nebo Zhaga hlásí spotřebu energie, provozní hodiny a chybové kódy přes bezdrátovou síť nebo NB IoT link. Operátoři mohou ztlumit celé okruhy, spustit samostatné víkendové profily a zjistit neúspěšného řidiče dříve, než zavolají obyvatelé. Tento přehled vyhlídky na uplatnění chytrých pouličních světel pokrývá to, co nasazení v měřítku města skutečně zahrnuje.

Pro projekty, které vyžadují plány stmívání a hlášení poruch zabudované do svítidla, nikoli později přidané, je praktickým výchozím bodem na seznamu specifikací 240W chytré pouliční osvětlení s integrovanou zásuvkou ovladače.

Inteligentní pouliční osvětlení PY-LED666-240W Chytré pouliční osvětlení LED666-240W je moderní řešení osvětlení vozovky, které integruje energetickou účinnost, inteligentní ovládání a stabilní výkon. S využitím vysoce kvalitních... Zobrazit produkt →

Co se děje mezi tyčí a LED čipem

Mezi pólovým připojením a světelným motorem sedí řidič a dělá více než jen změnu napětí. Udržuje konstantní proud, když se LED diody zahřívají, takže výstup zůstává stabilní během teplé letní noci i studené zimní noci. Účinnost ovladače 88 až 92 procent je normální a kovové tělo za deskou je tepelnou cestou, která udržuje teplotu přechodu v rozmezí stanoveném výrobcem.

Venkovní svítidla také obsahují ochranu, kterou vnitřní lampy nepotřebují. Palubní přepěťová ochrana třídy 10 kA absorbuje přechodové jevy, které se šíří po sloupu během blízkých úderů blesku. Těsnění a tělo z tlakově litého hliníku mají stupeň krytí IP66, čočka obvykle splňuje IK08 nebo lepší a kabelová průchodka a těsnění jsou díly, které po letech tepelných cyklů s největší pravděpodobností propustí vodu.

Zisk oproti starším světelným zdrojům je dobře vidět v kulatých číslech. 150W vysokotlaké sodíkové svítidlo produkovalo zhruba 15 000 lumenů při odběru asi 175 W, jakmile byly započítány ztráty zátěže. Moderní LED svítidlo s výkonem 140 lumenů na watt dosahuje stejného dodávaného světla s příkonem asi 100 W, a protože optika nasměruje paprsek na vozovku namísto vyzařování do všech směrů, je použitelná osvětlenost vozovky často vyšší při stejném čísle lumenů.

Stabilní výkon na této úrovni závisí na světelném motoru a tepelném designu spolupracujících, na čemž je postaveno svítidlo, jako je toto 150W LED pouliční osvětlení.

PY-LED591-150W Vysoce kvalitní venkovní pouliční osvětlení Vysoce kvalitní venkovní pouliční svítidlo LED591-150W je profesionální svítidlo navržené pro náročné světelné scénáře, jako jsou městské hlavní silnice, velké... Zobrazit produkt →

Solární pouliční světla používají stejnou logiku s jinou cestou napájení

Solární pouliční osvětlení nahrazuje síťové připojení fotovoltaickým panelem, regulátorem nabíjení a bateriovým blokem, poté zachovává stejnou logiku ovládání na konci řetězce. Během dne panel nabíjí baterii přes MPPT ovladač. Za soumraku uvolní fotobuňka nebo časovač uloženou energii řidiči.

Určení velikosti je spíše aritmetika než odhad. Denní energie se rovná příkonu svítidla vynásobenému provozními hodinami, upravenému pro jakýkoli profil stmívání. 60W svítidlo běžící pět hodin na plný výkon a pět hodin na 30 procent spotřebuje asi 390 watthodin, což 12,8 V 100 Ah lithium-železofosfátová sada pokryje s rezervou, a 120 až 150 W panel doplní za normálního slunečného dne. Lokality s dlouhými oblačnými obdobími potřebují dvě až tři noci autonomie.

Dělené konstrukce umisťují panel a baterii do samostatného stojanu, takže tyč nese menší váhu, zatímco integrované konstrukce udržují vše v hlavě svítidla pro rychlejší instalaci. Ani jedno nepotřebuje rýhování, a proto jsou solární jednotky běžné podél parků, náměstí a venkovských silnic, kde jsou náklady na připojení k síti vyšší než samotné světlo.

80W solární pouliční světlo s vysokým jasem ukazuje, jak jsou panel, baterie a ovladač sladěny v jediné produktové řadě.

PY-SLST06-80W Solární pouliční světlo s vysokým jasem 80W solární pouliční osvětlení s vysokým jasem je vysoce výkonný, energeticky úsporný produkt určený pro středně velké až velké projekty silničního a veřejného osvětlení. Tento seriál... Zobrazit produkt →

Co by měli kupující potvrdit před zadáním objednávky

Většina stížností na pouliční osvětlení vysledovaných zpět k nákupu pochází z jedné ze dvou situací. Číslo bylo uvedeno na úrovni čipu spíše než na úrovni svítidla, nebo bylo svítidlo vybráno bez kontroly řídicího systému, se kterým musí pracovat. Níže uvedená tabulka uvádí hodnoty, které stojí za to potvrdit písemně.

Další tři body si zaslouží místo ve stejném rozhovoru. Ujistěte se, že montážní průměr a sklon ramene odpovídají tyči a třídě silnice, protože 60 mm vstup se nevejde na 76 mm držák. Požádejte spíše o údaje o údržbě lumenů LM-80 a TM-21 než o údaj o marketingové životnosti. Nakonec uveďte certifikace, které cílový trh vyžaduje, jako je CE, RoHS nebo TUV, aby bylo vyhověno před zahájením výroby.

Příznaky v terénu a co obvykle znamenají

Jakmile jsou tři bloky jasné, většina servisních volání se vyřeší do krátkého seznamu příčin.

• Světlo svítí přes den. Okno fotobuňky je špinavé, zastíněné nebo selhalo nebo astronomický časovač ztratil datum po výpadku.
• Blikání nebo krátké výpadky. Selhávající ovladač, uvolněná lopatka nebo rušení na stmívacím páru.
• Za úsvitu a na kole. Pásmo hystereze je příliš úzké nebo senzor zachycuje světlo ze sousedního sloupu.
• Plný jas ve 2:00 na silnici, která by měla být ztlumená. Řídicí profil nebyl nikdy načten nebo síťový řadič vypadl ze sítě.
• Nižší výkon než v první den bez příkazu stmívání. Degradace modulu LED, selhání řetězce nebo ovladač, který snížil proud, aby se chránil před teplem.

Pouliční osvětlení je jednoduchý systém, jakmile se rozloží na jednotlivé části. Něco rozhodne, že je tma, něco přemění síťový nebo uložený stejnosměrný proud na řízený proud a něco ten proud změní na světlo. Chyby ukazují na jeden z těchto tří bloků a dobrá specifikace určuje výkon všech tří před podpisem objednávky.

Pro kupující, kteří provozují projekty na více místech, je praktickou výhodou výrobce, který se zabývá návrhem, nástroji a montáží ve vlastní režii, konzistence mezi objednávkami, což znamená rok co rok stejnou optiku, stejný binning a stejnou platformu ovladačů. Poda Lighting vyrábí síťová a solární LED pouliční svítidla v rozsahu 50 W až 240 W, spolu s reflektory, vysokými arkýři a zahradními svítidly používanými na stadionech, tunelech, továrnách a obytných ulicích a vyváží do více než padesáti zemí. Pokud připravujete výběrové řízení nebo porovnáváte vzorky, můžete pošlete týmu specifikace projektu za odpovídající doporučení.