مقایسه مصرف برق بین چراغ راهنمایی LED و وسایل روشنایی سنتی

آشنایی با سیستم های برق چراغ راهنمایی

سیستم های چراغ راهنمایی یک مؤلفه مهم زیرساخت های شهری با تقاضای انرژی قابل توجهی را نشان می دهند. انتقال از روشنایی رشته ای سنتی به فناوری LED ، اساساً الگوهای مصرف انرژی را در مدیریت ترافیک تغییر داده است. این تجزیه و تحلیل تفاوتهای قابل اندازه گیری در مصرف انرژی بین این دو روش روشنایی ، با تمرکز بر پارامترهای عملیاتی ، عوامل محیطی و معیارهای کارایی بلند مدت را بررسی می کند.

تفاوتهای اساسی مصرف انرژی

چراغ های راهنمایی و رانندگی سنتی سنتی به طور معمول بین 50 تا 150 وات در هر ماژول سیگنال مصرف می کنند ، به طور متوسط ​​100 وات برای لنزهای قرمز استاندارد. در مقابل ، ماژول های LED معادل در 8-15 وات در حالی که دید برابر یا برتر را حفظ می کنند ، کار می کنند. این کاهش 85-90 ٪ ناشی از انتشار نور جهت LEDS و حداقل تولید گرما در مقایسه با تابش همه جانبه لامپ های رشته ای و تلفات حرارتی قابل توجهی است.

معیارهای کارآیی عملیاتی

چراغ راهنمایی LED اثربخشی درخشان برتر ، تولید 80-150 لومن در هر وات در مقابل لامپ های لامپ های رشته ای 10-17 لومن در هر وات. این کارآیی مستقیماً به کاهش قدرت کاهش می یابد. مطالعات میدانی نشان می دهد که یک تقاطع معمولی چهار طرفه با 12 سر سیگنال تقریباً 5،256 کیلووات ساعت در سال با LED ها مصرف می کند ، در مقایسه با 52.560 کیلووات ساعت برای سیستم های رشته ای - کاهش 90 ٪ در مصرف انرژی.

ملاحظات مدیریت حرارتی

وسایل رشته ای تقریباً 90 ٪ از انرژی ورودی را به عنوان تابش مادون قرمز هدر می دهند و به سیستم های خنک کننده اضافی در آب و هوای گرم نیاز دارند. سیستم های LED حداقل گرما را ایجاد می کنند ، نیازهای خنک کننده را از بین می برند و مصرف انرژی جانبی را 10-15 ٪ کاهش می دهند. این مزیت حرارتی همچنین با کاهش استرس حرارتی بر روی اجزای الکترونیکی ، طول عمر مؤلفه را گسترش می دهد.

حساسیت ولتاژ و پایداری قدرت

چراغ راهنمایی LED روشنایی مداوم را در نوسانات ولتاژ (85-265 ولت) حفظ می کند ، در حالی که لامپ های رشته ای به طور قابل توجهی پایین تر از ولتاژ دارای امتیاز کم رنگ هستند. این ویژگی به شهرداری ها اجازه می دهد تا استراتژی های بهینه سازی ولتاژ را بدون به خطر انداختن دید ، پیاده سازی کنند. برخی از سیستم های LED در طی دوره های کم ترافیک ، کم نور تطبیقی ​​را شامل می شوند و به 20-30 ٪ صرفه جویی در مصرف انرژی می رسند.

تأثیرگذاری و تأثیر انرژی غیرمستقیم

طول عمر واحدهای LED (50،000-100،000 ساعت در مقابل 1000-8،000 ساعت برای رشته های رشته ای) فرکانس نگهداری را کاهش می دهد. تعداد کمتری از خدمات برای کاهش مصرف سوخت برای وسایل نقلیه نگهداری ترجمه می شود. یک مطالعه 2019 تخمین زده است که تبدیل 10،000 سیگنال راهنمایی و رانندگی به LED می تواند انتشار CO2 را 6000 تن سالانه از طریق کاهش نگهداری و مصرف انرژی کاهش دهد.

مطالعات موردی اجرا

تبدیل LED در سطح شهر توکیو 78 ٪ کاهش قدرت در هر بازی را نشان داد ، با پس انداز کل بیش از 42 میلیون کیلووات ساعت در سال. پروژه های مشابه در لس آنجلس و لندن دوره های بازپرداخت زیر 3 سال را از طریق صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش هزینه های نگهداری گزارش کردند. این پیاده سازی ها ، زنده ماندن اقتصادی فناوری را در محیط های مختلف شهری تأیید می کنند.

عملکرد هوای سرد

لوازم جانبی رشته ای سنتی توانایی ذات ذات برف را از طریق تولید گرما فراهم می کند ، در حالی که LED ها ممکن است به عناصر گرمایش تکمیلی در آب و هوای برفی نیاز داشته باشند. طرح های LED مدرن شامل سیستم های گرمایش کم مصرف است که به طور کلی انرژی کمتری نسبت به تولید حرارتی ثابت لامپ های رشته ای مصرف می کنند.

کیفیت قدرت و اعوجاج هارمونیک

رانندگان LED می توانند اعوجاج هارمونیک را به شبکه های برق معرفی کنند و نیاز به طراحی دقیق سیستم دارند. سیستم های پیشرفته چراغ راهنمایی LED اکنون مدارهای تصحیح فاکتور قدرت (PFC) را در بر می گیرند و ضمن حفظ مزایای بهره وری انرژی ، کیفیت قدرت را حفظ می کنند. این پیشرفت های فنی نگرانی های اولیه در مورد تأثیر شبکه را مورد توجه قرار داده است.

برنامه های با انرژی خورشیدی

نیازهای کم انرژی LEDS ، اجرای موثر انرژی خورشیدی ، به ویژه در مناطق دور افتاده را امکان پذیر می کند. یک سیستم چراغ راهنمایی استاندارد خورشیدی LED به 60-80 ٪ آرایه های فتوولتائیک کوچکتر و بانک های باتری نسبت به سیستم های رشته ای معادل نیاز دارد. این قابلیت گزینه های مدیریت ترافیک را برای مکان های خارج از شبکه گسترش می دهد.

تجزیه و تحلیل انرژی چرخه عمر

ارزیابی های جامع باید مراحل تولید ، بهره برداری و دفع را در نظر بگیرد. در حالی که تولید LED به انرژی بیشتری نسبت به لامپ های رشته ای نیاز دارد ، پس انداز عملیاتی آنها در طی 6-12 ماه از استفاده از این هزینه اولیه بیشتر است. در طی یک چرخه عمر 10 ساله ، سیستم های LED 70-80 ٪ مصرف کل انرژی را نشان می دهند.

تحولات فناوری آینده

فن آوری های نوظهور مانند LED های تبدیل شده به فسفر نوید می بخشد که بیش از 200 لومن در هر وات ، به طور بالقوه باعث صرفه جویی در مصرف انرژی فعلی می شود. تحقیقات در مورد LED های آلی (OLED) و فن آوری های کوانتومی نقطه ممکن است در شرایط مختلف آب و هوایی پیشرفت های بیشتری در کارآیی و دید داشته باشد.

ملاحظات اقتصادی

در حالی که چراغ راهنمایی LED هزینه های اولیه بالاتری (3-5 برابر قیمت رشته های رشته ای) دارد ، شهرداری ها به طور معمول از طریق صرفه جویی در مصرف انرژی ، در طی 2-4 سال به بازده سرمایه گذاری می رسند. برنامه های تخفیف ابزار و کاهش قیمت LED در سالهای اخیر دوره های بازپرداخت را تسریع کرده و تبدیل ها را به طور فزاینده ای جذاب می کند.

استاندارد سازی و مقررات

چراغ راهنمایی های مدرن LED با استانداردهای بین المللی برای عملکرد فوتومتری و راندمان انرژی مطابقت دارد. این مشخصات در حالی که امکان نوآوری فن آوری را فراهم می کند ، عملکرد مداوم را تضمین می کند. چارچوب های نظارتی همچنان برای رسیدگی به ملاحظات در حال ظهور بهره وری انرژی در حال تکامل هستند.

پایان

مقایسه مصرف برق بین LED و روشنایی سنتی ترافیک ، مزایای روشنی برای فناوری LED از نظر بهره وری انرژی ، هزینه های عملیاتی و تأثیرات زیست محیطی را نشان می دهد. در حالی که اجرای نیاز به برنامه ریزی دقیق دارد ، حمایت از مزایای قابل اندازه گیری همچنان به تصویب جهانی سیستم های LED برای مدیریت پایدار ترافیک ادامه می دهد. $ $