Knowledge

Gadu desmitiem ielu apgaismojums ir piedzīvojis ievērojamas pārvērtības, attīstoties no vienkāršām gāzes lampām līdz izsmalcinātām elektroniskām sistēmām. Šīs evolūcijas pamatā ir zinātne par gaismas ražošanu-gaismas principiem, kas nosaka, kā dažādas spuldzes rada apgaismojumu. Izpratne par šiem principiem ne tikai atklāj mūsdienu pilsētas apgaismojuma inženiertehnisko brīnumu, bet arī parāda, kāpēc noteiktas tehnoloģijas ir kļuvušas dominējošās. Šajā rakstā ir apskatīti visizplatītāko ielu apgaismojuma tehnoloģiju galvenie mehānismi, koncentrējoties gan uz mantotajām sistēmām, gan{4}}progresīvākajām inovācijām.

Pāreja uz pusvadītāju apgaismojumu: LED tehnoloģija

Nozīmīgākais sasniegums āra apgaismojumā ir gaismas{0}}izstarojošo diožu (LED) tehnoloģijas ieviešana. Atšķirībā no parastajām ielu apgaismojuma sistēmām, kas balstās uz kvēldiega sildīšanu vai aizraujošām gāzēm, gaismas diodes rada gaismu, izmantojot procesu, ko sauc par elektroluminiscenci pusvadītāju materiālos.

Tipisks LED ielu apgaismojums 150 w satur pusvadītāju mikroshēmu, kas sastāv no diviem slāņiem: P- tipa slānis (bagāts ar pozitīvi lādētiem "caurumiem") un N- tipa slānis (bagāts ar negatīvi lādētiem elektroniem). Šie slāņi veido PN savienojumu. Kad tiek pielietota elektriskā strāva, elektroni šķērso krustojumu un rekombinējas ar caurumiem, atbrīvojot enerģiju fotonu{5}}veidā, kas ir gaismas pamatdaļiņas. Gaismas specifiskais viļņa garums (krāsa) ir atkarīgs no pusvadītāja materiāla. Piemēram, gallija nitrīds (GaN) rada zilu gaismu, kas pēc tam tiek pārveidota baltā gaismā, izmantojot fosfora pārklājumus.

Šī tiešā enerģijas{0}}pārveidošana-gaismā ir ārkārtīgi efektīva, ļaujot gaismas diodēm sasniegt gaismas efektivitāti 100–160 lūmenu uz vatu. Tas padara tos ievērojami efektīvākus par vecā stila ielu apgaismojumu, piemēram, augstspiediena-nātrija lampām. Turklāt gaismas diodes piedāvā izcilu ilgmūžību, un to kalpošanas laiks sasniedz 50 000–100 000 stundas. Šī izturība apvienojumā ar izcilu krāsu atveidi (CRI 70–90) ir padarījusi gaismas diodes par iecienītāko pašvaldību ielu apgaismojuma izvēli visā pasaulē.

LED tehnoloģijas pielāgošanās spēja nodrošina arī viedas funkcijas. Inteliģentajos ielu apgaismojumos var būt iekļauti sensori un vadības sistēmas, lai pielāgotu spilgtumu, pamatojoties uz-reāllaika apstākļiem, tādējādi vēl vairāk uzlabojot energoefektivitāti. Piemēram, zemas satiksmes periodos ielas ceļa apgaismojums var aptumšoties līdz 50% no maksimālās jaudas, tādējādi samazinot enerģijas patēriņu, neapdraudot drošību.

Gāzizlādes tehnoloģija: augsta spiediena{0}}nātrija spuldzes

Pirms gaismas diodes kļuva izplatītas, augstspiediena nātrija{0}}lampas (HPS) bija sabiedriskā apgaismojuma darba zirgi. Šīs vecmodīgās ielu lampu sistēmas darbojas pēc pavisam cita principa: gāzizlādes ierosmes.

HPS spuldzes iekšpusē elektriskā loka tiek izlaista caur gāzu maisījumu, ieskaitot nātrija un dzīvsudraba tvaikus. Loka silda dzīvsudrabu, kas iztvaiko un palielina spiedienu loka caurulē. Pēc tam šis siltums iztvaiko nātriju, radot plazmu, kas izstaro intensīvu dzeltenu -oranžu gaismu-galvenokārt 589 nanometru viļņu garumā.

Lai gan HPS lampas piedāvā pienācīgu efektivitāti (80–120 lm/W), tās cieš no sliktas krāsu atveides (CRI 20–30) un salīdzinoši īsa kalpošanas laika (15 000–24 000 stundas). To atšķirīgais dzeltenīgais mirdzums, kas joprojām ir redzams dažos pilsētas ielu apgaismojumos, var izkropļot krāsas un samazināt redzamību. Turklāt HPS spuldzes satur dzīvsudrabu, kas rada bažas par vidi. Šie ierobežojumi ir paātrinājuši pāreju uz LED alternatīvām.

Hibrīdsistēmas: saules{0}}ar LED ielu apgaismojumu

Vietās, kur tīkla savienojamība ir sarežģīta, saules{0}}darba LED sistēmas ir kļuvušas par novatorisku risinājumu. Šīs sistēmas apvieno LED tehnoloģiju efektivitāti ar atjaunojamās enerģijas ieguvi.

Dienas laikā fotoelektriskie paneļi pārvērš saules gaismu elektrībā, izmantojot fotoelektrisko efektu. Šī enerģija tiek uzkrāta baterijās, kas pēc tumsas iestāšanās darbina gaismas diodes. LED ielu apgaismojuma ķermeņi šādā sistēmā darbojas pēc tāda paša elektroluminiscences principa kā elektroluminiscences gaismas diodes, kas tiek darbinātas ar režģi, taču ar pilnīgu enerģijas neatkarību.

Saules{0}}enerģijas sistēmas ir īpaši vērtīgas ielu laternu apgaismojuma lietojumiem attālās vai videi jutīgās vietās. Tie novērš elektroenerģijas izmaksas un samazina oglekļa emisijas, lai gan tiem ir nepieciešami lielāki sākotnējie ieguldījumi. Akumulatoru tehnoloģiju un enerģijas pārvaldības sasniegumi padara šīs sistēmas arvien uzticamākas.

Specializētās tehnoloģijas: metālu halogenīdu un indukcijas lampas

Lai gan retāk sastopamas vispārējam ielu apgaismojumam, metālu halogenīdu un indukcijas lampas kalpo noteiktām nišām.

Metālu halogenīdu lampas, ko dažkārt izmanto komerciālos LED ielu apgaismojuma kontekstos, rada gaismu, izlaižot elektrisko loku caur dzīvsudraba un metālu halogenīdu maisījumu. Ierosinātie metāla atomi izstaro plašu gaismas spektru, kā rezultātā tiek nodrošināta lieliska krāsu atveide (CRI 65–90). Tomēr to īsais kalpošanas laiks (10 000–20 000 stundas) un lēnais palaišanas laiks ierobežo to plašo ieviešanu.

Indukcijas spuldzes, vēl viena specializēta iespēja, izmanto elektromagnētiskos laukus, lai ierosinātu dzīvsudraba tvaikus, kas pēc tam rada ultravioleto gaismu. Šo UV gaismu pārvērš redzamā gaismā ar fosfora pārklājumiem. Indukcijas LED ielu lampu sistēmas nodrošina ārkārtīgi ilgu kalpošanas laiku (100,{3}} stundas), taču tās ir mazāk efektīvas nekā gaismas diodes, un parasti tās ir paredzētas grūti--pieejamām vietām.

Nākotne: adaptīvas un savienotas apgaismojuma sistēmas

Publiskā apgaismojuma nākotne ir viedās, adaptīvās sistēmās. Mūsdienu jaunās LED ielu gaismas var dinamiski pielāgot savu izvadi, pamatojoties uz-reāllaika apstākļiem. Piemēram, miglainā laikā mūsdienu ielu lampa var pārslēgties uz siltāku krāsu temperatūru, lai uzlabotu kontrastu un redzamību. Tāpat zemas aktivitātes periodos spilgtumu var samazināt, lai taupītu enerģiju.

Šīs viedās sistēmas balstās uz sensoriem, sakaru tīkliem un uzlabotiem vadības algoritmiem. Tie atspoguļo apgaismojuma tehnoloģiju konverģenci ar digitālajām inovācijām, veidojot viedo ielu apgaismojuma tīklus, kas reaģē uz vidi un sazinās ar centrālajām vadības sistēmām.

Secinājums

Ielu apgaismojuma spuldžu gaismas principi atspoguļo aizraujošu ceļojumu no vienkāršas gāzizlādes līdz izsmalcinātai pusvadītāju fizikai. Lai gan joprojām tiek izmantotas tradicionālās ielu apgaismojuma tehnoloģijas, piemēram, HPS, LED sistēmas ir kļuvušas par zelta standartu to efektivitātes, ilgmūžības un pielāgojamības dēļ. Neatkarīgi no tā, vai tas ir 25 w LED ielu apgaismojums, kas apgaismo gājēju celiņu, vai 200 W LED ielu apgaismojums, kas izgaismo galveno brauktuvi, LED tehnoloģija piedāvā apmierinošu ielu apgaismojuma risinājumu praktiski katram lietojumam.

Pētījumiem turpinoties, jaunās tehnoloģijas, piemēram, perovskīta gaismas diodes, sola vēl lielāku efektivitāti un daudzpusību. Pagaidām gaismas diodes-jo īpaši kombinācijā ar saules enerģiju vai viedajām vadības ierīcēm-ir vismodernākā un praktiskākā pašvaldību ielu apgaismojuma izvēle. Viņu dominēšana liecina par inovāciju spēku un nerimstošo tiekšanos pēc labākiem, ilgtspējīgākiem apgaismojuma risinājumiem.

 

 

Lai uzzinātu vairāk, lūdzu, apmeklējiet mūsu vietniwww.nszlamp.com

E-pasts uzsales@nszlamp.com

Zvaniet:+86 199 0658 5812 / +86 190 4568 8355 / +86(0574) 65358138

Kas ir lietotne:+86 199 0658 5812 / +86 190 4568 8355