Las farolas LED ofrecen enormes ahorros en comparación con las lámparas tradicionales de sodio de alta presión (HPS). Sin embargo, la próxima generación de alumbrado público LED regulable lleva el ahorro operativo, el impacto ambiental, la descentralización, la personalización y la seguridad a un nivel completamente nuevo. La confiabilidad y longevidad de las farolas LED regulables las convierten en un reemplazo factible de los diseños anteriores.
El tiempo promedio de recuperación de la inversión para reemplazar HPS con alumbrado público LED regulable esta alrededor 11,5 años. Este tiempo también se está reduciendo debido a la caída esperada del 80% en sus precios dentro de 4-5 años. El uso de alumbrado público LED atenuado tiene muchas ventajas y la investigación detrás de su uso es prometedora. Este blog construirá una sólida base de conocimientos sobre el alumbrado público, su diseño y opciones alternativas. Posteriormente analizaremos las mejoras tecnológicas en el alumbrado público LED regulable y cómo afectan a la vida urbana.
Las farolas LED alimentan diodos emisores de luz para iluminar las calles para peatones y vehículos. La sección emisora de luz está montada en un poste en ángulo para garantizar una iluminación enfocada. La luz del dispositivo LED forma un cono con un diámetro aproximadamente igual a la altura del dispositivo en el poste. Luminarias de calle Garantizar que las carreteras estén adecuadamente iluminadas minimizando la contaminación lumínica.
La seguridad es el objetivo principal del alumbrado público. Afecta directamente al tiempo de respuesta de los conductores de vehículos y proporciona conciencia ambiental a los peatones. En el pasado, el costo de operación del alumbrado público era alto, principalmente debido al sodio de alta presión, los halogenuros metálicos y las bombillas fluorescentes. Dejar'Comparemos las populares bombillas de sodio de alta presión para alumbrado público con las modernas farolas LED.
Las farolas de sodio de alta presión (HPS) se introdujeron en 1965. Eran brillantes y energéticamente eficientes en comparación con sus predecesoras. HPS utiliza vapor de sodio para producir luz de color naranja amarillento y más cercana al sol.'iluminación. Actualmente, son el tipo de alumbrado público más común en todo el mundo. Sin embargo, su uso está disminuyendo gradualmente debido a la moderna tecnología de alumbrado público LED. Las regulaciones e incentivos gubernamentales están impulsando este cambio, lo que lleva al aumento del alumbrado público LED. Aquí hay una tabla que diferencia las farolas HPS y LED:
Característica | HPS | CONDUJO |
Fuente de luz | Sodio de alta presión | Diodo emisor de luz |
Color | Naranja amarillento | Blanco cálido, blanco frío, etc. |
Eficiencia | 100 vatios para 10.000 lúmenes | 50 vatios para 12.000 lúmenes |
Esperanza de vida | 24.000 horas | 50.000 a 100.000 horas |
Mantenimiento | Reemplazos frecuentes de bombillas | Mantenimiento menos frecuente |
Costo | Menor costo inicial | Costos iniciales más altos pero más bajos a largo plazo |
Atenuación | Limitado | Control total |
Calidad de la luz | Mala reproducción del color | Mejor reproducción del color |
Instalación | Más fácil para la infraestructura existente | Requiere una instalación compleja |
El alumbrado público LED no regulable ilumina las carreteras mediante un circuito de conducción y una fuente de luz. Proporciona un nivel de brillo fijo y se puede encender o apagar mediante un interruptor centralizado que recibe una señal a través de un controlador. En comparación con sus predecesoras, como las bombillas HPS o HID, la adaptación de farolas LED no regulables es excelente para el consumo de energía. Sin embargo, las farolas LED regulables son un gran paso adelante para reducir el consumo de energía y ofrecer altas opciones de personalización.
Las luces regulables pueden reducir la iluminancia, lo que, a su vez, conduce a un menor consumo de energía. Las farolas LED regulables son mejores para áreas donde los LED de brillo total solo se aplican durante momentos específicos dentro de las 24 horas. Requieren un regulador de voltaje adicional o un circuito de modulación de ancho de pulso (PWM) que atenúe la luz LED. En la siguiente sección se hablará más sobre el interior de las luces LED.
El objetivo principal de las farolas LED es garantizar que la luz brillante, enfocada y energéticamente eficiente se disperse adecuadamente en el suelo. Una farola LED de alta gama puede producir 119 lm/W. Las luces LED tienen varios componentes que convierten la electricidad en luz. Aquí están los componentes y su propósito:
La carcasa incorpora todos los componentes de una farola LED. Protege los componentes internos y elimina su calor. Los fabricantes se aseguran de que la carcasa esté hecha de material conductor de calor. La carcasa también actúa como disipador de calor. Alrededor del 30% de la energía eléctrica se convierte en calor, ya que algunos componentes de un LED son menos eficientes que los propios diodos.
La mayoría de los fabricantes de alumbrado público LED utilizan fundición a presión de aleación de aluminio como material preferido. La superficie está tratada con capas protectoras contra los rayos ultravioleta y la corrosión para garantizar la longevidad. El estuche también debe tener una clasificación IP (Protección de ingreso) que incluya
La placa de circuito impreso (PCB) contiene todos los LED y les proporciona energía. Los fabricantes pueden utilizar PCB de metal o fibra de vidrio, que son ideales para la disipación de calor en farolas LED.
Un controlador es la fuente de alimentación del LED y convierte el suministro de línea eléctrica a los requisitos eléctricos deseados de los LED. Los fabricantes lo integran dentro de la carcasa en un lugar donde se requiere una disipación de calor adecuada.
Las luces LED producen calor y el circuito de conducción también requiere disipación de calor. Las luces LED tienen almohadillas térmicas y pastas térmicas que mejoran la transferencia de calor. La carcasa metálica es la interfaz final con el entorno que elimina el calor.
El alumbrado público LED tiene sellos para evitar que entre agua y polvo en la carcasa, lo que garantiza una clasificación de protección de ingreso (IP). El sello puede ser espuma selladora de poliuretano o silicona.
Una lente disipa la luz en direcciones frente a los LED para garantizar una luminancia equilibrada dentro del cono de proyección de luz.
Sí, las farolas LED se pueden atenuar siempre que tengan los circuitos necesarios. Sin embargo, sólo algunos LED se pueden atenuar, ya que se necesitan circuitos especializados para reducir el brillo. Dos métodos populares para lograr la atenuación son un atenuador de 0 a 10 voltios o un pulso con modulación (PWM).
Un atenuador separado se conecta al controlador LED mediante un cable con funda gris y violeta. Cambia la salida de voltaje entre 0V y 10V. La salida de voltaje cero significa que el LED está APAGADO y 10 V implica que's al máximo brillo. El controlador mantiene una corriente fija en la PCB, que consta de semiconductores emisores de luz. El controlador es el componente principal que debería tener propiedades regulables. Los fabricantes suelen mencionar que sus dispositivos LED son regulables si cuentan con un controlador que admita LED de brillo variable.
Es un dispositivo que enciende y apaga el LED a un ritmo mayor que la frecuencia de la fuente de alimentación. El encendido y apagado es lo suficientemente rápido como para'Es invisible a los ojos. El porcentaje de tiempo de "ENCENDIDO" del LED se denomina ciclo de trabajo. El ciclo de trabajo del 75 % significa que el LED permanecerá apagado durante el 25 % del tiempo en un pulso eléctrico.
Las políticas gubernamentales y los comentarios del público seguirán dando forma al futuro del alumbrado público LED. Por lo general, ninguna organización gubernamental específica regula el uso del alumbrado público LED, pero organizaciones como la Comisión Nacional de Planificación de la Capital (NCPC) y el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) brindan pautas generales.
Varios proyectos gubernamentales en todo el mundo incentivan el uso de iluminación LED. Sin embargo, en algunos lugares, los lugareños quieren conservar sus luces de aspecto tradicional. Dejar'Analicemos algunos casos para comprender la respuesta pública y las políticas gubernamentales.
Dejar'tomemos el NCPC's Propuesta de conversión del alumbrado público de Washington D.C. Las principales preocupaciones sobre la conversión incluyen el exceso de luces de las luminarias del Washington Globe, que causan contaminación lumínica y alteran la vida silvestre. Además, el uso de una temperatura de color LED de 3000K tenía más azul, lo que provocaba un aumento en el brillo del cielo. También hubo preocupación por la alteración del ritmo circadiano debido a la luz azul. Directrices del NCPC Sugerimos lo siguiente para contrarrestar estos problemas:
Componente Tipo & Nivel | Guía de temperatura de color | Brillo/Oscuridad Guía | Otra orientación |
Estructuras: edificios cívicos, monumentos conmemorativos y puentes | |||
Nivel 1 | Blanco suave (3000K) | Más prominente visualmente en el cielo nocturno. | / |
Nivel 2 | Blanco suave (3000K) | Es más prominente visualmente que el Nivel 3 y el contexto urbano circundante. | / |
Nivel 3 | Blanco suave (3000K) | Es más prominente visualmente que el contexto urbano circundante. | / |
Paisajes: parques y espacios abiertos | |||
Nivel 1 | Blanco suave (3000K) para espacios abiertos y entornos urbanos de importancia nacional. Blanco cálido (2700 K) para entornos naturales, frente al mar, residenciales y peatonales pasarelas. | Iluminación más brillante en entornos urbanos. Iluminación más tenue en espacios abiertos, naturales/costeros y residenciales de importancia nacional ajustes. | Proteja las principales vistas nocturnas, incluida la iluminación tenue del centro comercial dentro del Capitolio de los Estados Unidos. Cuenca visual occidental del edificio. |
Nivel 2 | Blanco suave (3000K) para espacios abiertos y entornos urbanos de importancia nacional. Blanco cálido (2700 K) para ambiente natural o frente al mar y entornos residenciales y pasarelas peatonales. | Iluminación más brillante en entornos urbanos. Iluminación más tenue en espacios abiertos, naturales/costeros y residenciales de importancia nacional ajustes. | / |
Nivel 3 | Blanco suave (3000K) para espacios abiertos y entornos urbanos de importancia nacional. Blanco cálido (2700 K) para ambiente natural o frente al mar y entornos residenciales y pasarelas peatonales. | Iluminación más brillante en entornos urbanos. Iluminación más tenue en espacios abiertos, naturales/costeros y residenciales de importancia nacional ajustes. | / |
Paisajes urbanos: avenidas y calles | |||
irradiando & Cenefa | Blanco suave (3000K) para espacios abiertos y entornos urbanos de importancia nacional. Blanco cálido (2700 K) para entornos naturales, frente al mar, residenciales y zonas peatonales. | El brillo y la oscuridad dependen de las vistas de importantes estructuras iluminadas. En entornos urbanos generalmente se utiliza una iluminación más brillante. Iluminación más tenue en espacios abiertos, naturales/costeros y entornos residenciales de importancia nacional. (Se puede atenuar la luz de la calle a través de coordinación con DDOT) | Consulte el Plan de iluminación de Pennsylvania Avenue (1977) para obtener detalles sobre el diseño de iluminación único de esta calle. |
Conectando & Atravesando | Blanco suave (3000K) para espacios abiertos y entornos urbanos de importancia nacional. Blanco cálido (2700 K) para entornos naturales, frente al mar, residenciales y zonas peatonales. | El brillo y la oscuridad dependen de las vistas de importantes estructuras iluminadas. En entornos urbanos generalmente se utiliza una iluminación más brillante. Iluminación más tenue en espacios abiertos, naturales/costeros y entornos residenciales de importancia nacional. (Se puede atenuar la luz de la calle a través de coordinación con DDOT) | / |
Local | Determinado por el Departamento de Transporte del Distrito (DDOT) (2700K a 3000K) | Determinado por el Departamento de Transporte del Distrito | Determinado por el Departamento de Transporte del Distrito |
Al igual que NCPC, la Asociación Internacional de Cielo Oscuro (IDA) y la Asociación Médica Estadounidense (AMA) también tienen pautas para reducir la contaminación lumínica y los efectos de la luz azul en el medio ambiente y la salud humana.
Denver cambió sus farolas HPS por alumbrado público LED sin función de atenuación. Provocó una reacción lo suficientemente significativa como para aparecer en las noticias el 23 de abril de 2019. Las principales preocupaciones de los residentes fueron:
● Las farolas invadieron sus casas. Eran tan brillantes que tuvieron que cerrar las persianas para evitar que entrara la luz.
● Algunos residentes sugirieron que las luces eran una gran adición, pero que deberían tener una función de atenuación.
● La contaminación lumínica que producían estas brillantes luces azules era demasiado alta. La luz se reflejaba en las superficies y provocaba una iluminación indebida.
Estos fueron algunos de los comentarios del público recibidos sobre la implementación del proyecto de conversión de alumbrado público de D.C.:
● Linnea Warren: "Difundir la luz indiscriminadamente en lugar de dirigirla hacia donde se necesita es un desperdicio de energía ambientalmente inaceptable."
● Laura Phinizy: "La gran mayoría de la luz que emana de los globos va hacia afuera o hacia arriba, no hacia el suelo."
● Wayne salvaje: "Las anacrónicas luminarias del Washington Globe son incompatibles con un sistema de alumbrado público moderno que limite la contaminación lumínica."
● Bonnie Garrity: "He notado un brillo significativo emitido por estos artefactos, lo que perjudica mi visión en lugar de iluminarla."
● Lee Mayer: "Las luces LED deben tener una temperatura de color de 2700 K o menos, especialmente en barrios residenciales."
Ahora que sabemos cómo funcionan las farolas LED, su función de atenuación, las políticas gubernamentales y los comentarios del público sobre el alumbrado público LED, podemos entender por qué el alumbrado público LED atenuado es el mejor. Un alumbrado público LED regulable montado en poste es ideal para ahorrar energía teniendo en cuenta las cuestiones medioambientales y de salud humana. La función de atenuación permite ajustar el brillo y la iluminación enfocada al suelo.
El alumbrado público LED proporciona enormes ahorros de energía en comparación con tecnologías anteriores como HPS, fluorescente y halogenuros metálicos. Hacerlo regulable aumenta aún más la eficiencia de la iluminación. La combinación de alumbrado público regulable con sistemas inteligentes puede permitir un mejor control y satisfacción del público.
Los sistemas inteligentes de alumbrado público pueden encenderse/apagarse o reducir el brillo según el tiempo o las condiciones solares. De manera similar, los PIR (sensores de infrarrojos pasivos) pueden aumentar el brillo de la luz relevante mientras mantienen las demás atenuadas para ahorrar energía.
Los sistemas de alumbrado público LED regulables afectan directamente la salud humana, los ecosistemas y el medio ambiente. La capacidad de estos sistemas de iluminación para reducir su brillo aporta varias ventajas:
● Claraboya reducida según la Asociación Internacional de Cielo Oscuro (IDA)
● El alumbrado público LED regulable permite temperaturas de color más cálidas entre 2700 y 3000 k, lo que garantiza que no se altere el ritmo circadiano humano.
● El diseño sin mercurio reduce el uso de productos químicos nocivos.
● En las zonas residenciales, el bajo brillo de las farolas LED atenuadas puede reducir la incidencia de la invasión de luz en los hogares durante la noche.
Los LED regulables pueden funcionar a su capacidad total en áreas donde es esencial una iluminación mejorada. Sin embargo, se pueden reducir al modo de bajo consumo cuando se reduce la necesidad. El alumbrado público es vital para reducir la delincuencia. El brillo variable basado en PIR o sensores de proximidad añade otro aspecto de mejora de la seguridad.
Al igual que el alumbrado público de sodio de alta presión, reducir el brillo del alumbrado público LED mejora su ciclo de vida. La función de atenuación de las farolas LED puede extender la vida útil de una luz LED a más de 200 000 horas.
Las farolas LED regulables pueden integrarse con sistemas inalámbricos controlados centralmente o gabinetes de control localizados que utilizan PID, sensores de proximidad y sensores solares para cambiar el brillo. Estas son algunas de las configuraciones que las ciudades o localidades pueden aplicar para sistemas urbanos inteligentes:
● Control remoto encendido con función de encendido/apagado y ajuste de brillo.
● Brillo adaptable según las condiciones del tráfico
● Integración de la entrada del público para el ajuste de las condiciones de iluminación
● Ajuste automático de brillo según actividad baja o alta
Si está considerando alumbrado público LED regulable para su localidad, entonces'Es esencial comprender a fondo la tecnología antes de dar el gran paso. El alumbrado público LED regulable proporciona enormes ahorros y personalización. considerando al publico'A pesar de la reacción negativa con respecto a la instalación de iluminación LED brillante, la atenuación es una forma productiva de avanzar. En resumen, las farolas LED regulables ofrecen las siguientes ventajas:
● Alta personalización respecto al requerimiento del área.
● Reducir la contaminación lumínica
● Seguridad mejorada con sensores de movimiento
● Respetar el ritmo circadiano humano
● Larga vida operativa
El alumbrado público LED regulable es un sistema de alumbrado público moderno y confiable. Las políticas gubernamentales y la opinión pública sugieren el uso de alumbrado público LED regulable.
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