Um mergulho profundo no segmento de iluminação LED revela a sua crescente penetração além das aplicações interiores, como casas e edifícios, expandindo-se para cenários de iluminação exteriores e especializados. Entre estas, a iluminação pública LED destaca-se como uma aplicação típica que apresenta um forte impulso de crescimento.
Vantagens inerentes da iluminação pública LED
A iluminação pública tradicional normalmente usa lâmpadas de sódio de alta pressão (HPS) ou vapor de mercúrio (MH), que são tecnologias maduras. No entanto, em comparação com estes, a iluminação LED apresenta inúmeras vantagens inerentes:
Ecologicamente correto
Ao contrário das lâmpadas HPS e de vapor de mercúrio, que contêm substâncias tóxicas como o mercúrio que requerem eliminação especializada, as luminárias LED são mais seguras e ecológicas, não apresentando tais perigos.
Alta controlabilidade
As luminárias LED operam por meio de conversão de energia CA/CC e CC/CC para fornecer a tensão e a corrente necessárias. Embora isso aumente a complexidade do circuito, ele oferece controlabilidade superior, permitindo rápida comutação liga/desliga, escurecimento e ajustes precisos de temperatura de cor – fatores-chave para a implementação de sistemas automatizados de iluminação inteligente. A iluminação pública LED é, portanto, indispensável em projetos de cidades inteligentes.
Baixo consumo de energia
Estudos mostram que a iluminação pública geralmente representa cerca de 30% do orçamento municipal de energia de uma cidade. O baixo consumo de energia da iluminação LED pode reduzir significativamente esta despesa substancial. Estima-se que a adoção global de iluminação pública LED poderia reduzir as emissões de CO₂ em milhões de toneladas.
Excelente direcionalidade
As fontes tradicionais de iluminação rodoviária carecem de direcionalidade, resultando muitas vezes em iluminação insuficiente em áreas-chave e poluição luminosa indesejada em áreas não-alvo. As luzes LED, com a sua direcionalidade superior, superam este problema iluminando espaços definidos sem afetar as áreas circundantes.
Alta eficácia luminosa
Em comparação com as lâmpadas HPS ou de vapor de mercúrio, os LED oferecem maior eficácia luminosa, o que significa mais lúmens por unidade de potência. Além disso, os LEDs emitem radiação infravermelha (IR) e ultravioleta (UV) significativamente menor, resultando em menos desperdício de calor e redução do estresse térmico no equipamento.
Vida útil estendida
Os LEDs são conhecidos por suas altas temperaturas de junção operacionais e longa vida útil. Na iluminação pública, os conjuntos de LED podem durar até 50.000 horas ou mais – 2 a 4 vezes mais do que as lâmpadas HPS ou MH. Isto reduz a necessidade de substituições frequentes, resultando em economias significativas em custos de material e manutenção.
Duas tendências principais em iluminação pública LED
Dadas estas vantagens significativas, a adoção em larga escala da iluminação LED na iluminação pública urbana tornou-se uma tendência clara. No entanto, esta atualização tecnológica representa mais do que uma simples “substituição” dos equipamentos de iluminação tradicionais – é uma transformação sistémica com duas tendências dignas de nota:
Tendência 1: Iluminação Inteligente
Como mencionado anteriormente, a forte controlabilidade dos LEDs permite a criação de sistemas automatizados de iluminação pública inteligente. Estes sistemas podem ajustar automaticamente a iluminação com base em dados ambientais (por exemplo, luz ambiente, actividade humana) sem intervenção manual, oferecendo benefícios significativos. Além disso, a iluminação pública, como parte das redes de infraestrutura urbana, poderia evoluir para nós inteligentes de IoT, incorporando funções como monitoramento do clima e da qualidade do ar para desempenhar um papel mais proeminente nas cidades inteligentes.
No entanto, esta tendência também apresenta novos desafios para o design de iluminação pública LED, exigindo a integração de funções de iluminação, fornecimento de energia, detecção, controle e comunicação dentro de um espaço físico restrito. A normalização torna-se essencial para enfrentar estes desafios, marcando a segunda tendência principal.
Tendência 2: Padronização
A padronização facilita a integração perfeita de vários componentes técnicos com iluminação pública LED, melhorando significativamente a escalabilidade do sistema. Esta interação entre funcionalidade inteligente e padronização impulsiona a evolução contínua da tecnologia e aplicações de iluminação pública LED.
Evolução das arquiteturas de iluminação pública LED
ANSI C136.10 Arquitetura de fotocontrole de 3 pinos não regulável
O padrão ANSI C136.10 suporta apenas arquiteturas de controle não reguláveis com fotocontroles de 3 pinos. À medida que a tecnologia LED se tornou predominante, maior eficiência e funcionalidades reguláveis foram cada vez mais exigidas, necessitando de novos padrões e arquiteturas, como ANSI C136.41.
Arquitetura de fotocontrole regulável ANSI C136.41
Esta arquitetura baseia-se na conexão de 3 pinos adicionando terminais de saída de sinal. Ele permite a integração de fontes de rede elétrica com sistemas de fotocontrole ANSI C136.41 e conecta interruptores de energia a drivers de LED, suportando controle e ajuste de LED. Este padrão é compatível com sistemas tradicionais e suporta comunicação sem fio, fornecendo uma solução econômica para iluminação pública inteligente.
No entanto, ANSI C136.41 tem limitações, como nenhum suporte para entrada de sensor. Para resolver isso, a aliança global da indústria de iluminação Zhaga introduziu o padrão Zhaga Book 18, incorporando o protocolo DALI-2 D4i para projeto de barramento de comunicação, resolvendo desafios de fiação e simplificando a integração do sistema.
Arquitetura de nó duplo Zhaga Book 18
Ao contrário do ANSI C136.41, o padrão Zhaga desacopla a unidade de fonte de alimentação (PSU) do módulo de fotocontrole, permitindo que ela faça parte do driver de LED ou seja um componente separado. Esta arquitetura permite um sistema de nó duplo, onde um nó se conecta para cima para fotocontrole e comunicação, e o outro se conecta para baixo para sensores, formando um sistema completo de iluminação pública inteligente.
Arquitetura híbrida de nó duplo Zhaga/ANSI
Recentemente, surgiu uma arquitetura híbrida que combina os pontos fortes do ANSI C136.41 e do Zhaga-D4i. Ele usa uma interface ANSI de 7 pinos para nós ascendentes e conexões Zhaga Book 18 para nós sensores descendentes, simplificando a fiação e aproveitando ambos os padrões.
Conclusão
À medida que as arquiteturas de iluminação pública LED evoluem, os desenvolvedores enfrentam uma gama mais ampla de opções técnicas. A padronização garante uma integração suave de componentes compatíveis com ANSI ou Zhaga, permitindo atualizações contínuas e facilitando a jornada em direção a sistemas de iluminação pública LED mais inteligentes.
Horário da postagem: 20 de dezembro de 2024