ما هي مكونات إضاءة شارع LED؟

أصبحت مصابيح الشوارع التي تستخدم الصمام الثنائي المنبعث للضوء (LED) مشهدًا شائعًا في مراكز المدينة والمدينة في جميع أنحاء العالم. إنه يوفر رؤية أكبر ، واستهلاك كهرباء أقل وفترات حياة أطول مقارنة بأنظمة الإضاءة التقليدية. ولكن هل سبق لك أن فكرت ما هو حقا داخل ضوء الشارع LED المعاصر؟  

بغض النظر عما إذا كان مصباح LED الشمسي أو نظام إضاءة الطرق السريعة ، تعتمد أنظمة الإضاءة هذه على عدة مكونات يجب أن تتعاون لجعلها آمنة وفعالة.

بسبب البرامج الحكومية وتطورات المدن الذكية ، السوق في جميع أنحاء العالم لإضاءة الشوارع LED  من المتوقع أن تصل إلى 23.5 مليار بحلول عام 2032.

تحدد هذه المقالة العناصر الرئيسية لأضواء الشوارع LED ، وتصف تشغيلها وتتحدث عن الأسباب التي تجعل هذه الأنظمة هي أفضل بديل لأنظمة الإضاءة التقليدية في المدن ومؤسسات الأعمال وسلطات الطرق.

أساسيات إضاءة شارع LED

جلبت تقنية LED (الصمام الثنائي المنبعث للضوء) الكثير من التغيير في التصميم واستخدام الإضاءة الخارجية. على عكس نظام الإضاءة التقليدي الذي استخدم المصابيح مع الغاز أو الشعيرات ، تعمل LED على مبدأ أشباه الموصلات وأكثر كفاءة ولها حياة أطول. يتكون نظام إضاءة LED من عدد من المكونات المهمة التي تساعد على تحقيق وظائفها وفعاليتها واعتماثي.

المكونات الأساسية لإضاءة شارع LED

نظام إضاءة الشارع LED جيد ليس مجرد عمود مع ضوء. إنه مزيج من العناصر المنسقة المختلفة ، وكلها تهدف إلى إضافة قيمة إلى جودة وتغطية ومتانة الإضاءة الخارجية. إن وجود المعرفة الصحيحة لهذه المكونات يساعد في جعل أنظمة الإضاءة فعالة وقادرة على تلبية احتياجات مختلف الظروف الحضرية أو الطرق السريعة.

1. مصابيح ضوء الشارع LED

لمبة LED هي المكون الرئيسي الذي ينبعث منه الضوء ويحدد مستوى الإضاءة في المنطقة.

الميزات الرئيسية:

• سطوع : ميزة واحدة واضحة للغاية هي أنها يمكن أن يكون لسطوع السطوع ، الذي يتم حسابه في لومنت ، ومصباح LED سطوع يتراوح بين 5000 إلى أكثر من 20،000 شمعة ، اعتمادًا على متطلبات التطبيق (على سبيل المثال الشارع السكني مقابل. الطريق السريع).
• كفاءة : يستخدم المصابيح حول 50-70 في المئة أقل طاقة  من مصادر الإضاءة الأخرى.
  
• درجة حرارة اللون : ينخفض ​​بين 3000k- 6000k. يمتلك الضوء البارد (5000K-6000K) رؤية أوضح ، وبشكل عام ، لديه المزيد من الوهج ، ويقلل الضوء الدافئ من إجهاد العين.
  
• زاوية الشعاع : يؤثر على مدى عرض أو تضييق الضوء. في المواقع المفتوحة ، يمكن استخدام شعاع أوسع ؛ في شارع صغير أو طرق ، ينطبق شعاع أضيق.

تأثير : لمبة LED تأثير مباشر على الرؤية والسلامة واستهلاك الطاقة لنظام الإضاءة. قد يؤدي اختيار سيء من إخراج التجويف أو زاوية الشعاع إلى بقع داكنة أو وهج ، مما قد يسبب حوادث أو إزعاج للسائقين والمشاة.

2. عمود ضوء الشارع LED

القطب هو آلية داعمة ترفع التركيب على ارتفاع مرغوب فيه لزيادة استخدام الضوء.

المواد والتصميم:

• عادة ما يتم بناؤها من الصلب المجلفن أو الألومنيوم أو الخرسانة.
  
• التشطيبات المقاومة للتآكل لزيادة المتانة في البيئات الخارجية.
  
• متوفر في تصميمات مختلفة لتناسب أضواء الطرق السريعة أو الطرق الحضرية أو المناطق السكنية.
  

الطول وزاوية التثبيت:

• متوسط ​​ارتفاع الأعمدة من 10 إلى 40 قدم.
  
• على الطرق السريعة ، تتطلب الأضواء أعمدة أطول ، في حين أن أقصرها أكثر ملاءمة في الشوارع المحلية.
  
• تتحكم زاوية أو إمالة قوس التثبيت في تشتت الضوء والاتجاه ، ويقلل من الظلال ويزيد من التغطية.
  

تأثير : ارتفاع وزاوية القطب أمران حاسمان لأنها تؤثر على توحيد الإضاءة. قد يتسبب الموضع الخاطئ في فقدان الطاقة وأنماط الضوء غير المتوازنة.

3. العدسة البصرية ونظام توزيع الضوء

يتم وضع العدسة فوق رقائق LED ، والتي تنظم انتشار الضوء.

أنواع العدسات:

• متماثل  للإضاءة للأغراض العامة.
  
• غير متماثل  للأرصفة ومناطق المشاة.
  
• مكافحة الأسلحة  العدسات لتقليل الانزعاج وتحسين الرؤية.
  

تأثير : تقوم العدسة بتخصيص الحزمة لبيئتها المقصودة. في مصابيح الشوارع التجارية ، العدسات تمنع تسرب الضوء لتقليل نفايات الطاقة.

4. سائق LED

يتحكم السائق في إدخال الطاقة إلى LED ويحول AC إلى DC قابل للاستخدام في الحفاظ على إخراج ثابت.  كما أنه يعمل على تنظيم وتزويد الطاقة المناسبة لمصابيح LED.

وظائف:

• يحمي من تغييرات الجهد.
  
• يمكّن وظائف التعتيم والتحكم القائم على الحركة.
  
• ضروري لأنظمة الإضاءة الذكية.
  

تأثير : يعمل سائق الجودة على تعزيز استهلاك الطاقة والضمان  أداء طويل الأجل. من الضروري أيضًا في نظام ضوء الشوارع الشمسية حيث يكون اتساق الطاقة عاملاً حاسماً.

5. تقليل الحرارة

على الرغم من أن LEDs أكثر كفاءة في الحرارة بالمقارنة مع المصابيح التقليدية ، لكنها لا تزال تولد الحرارة. يزيل المشتت الحراري هذه الحرارة من المصباح.

المواد والهيكل:

• عادة ما تكون مصنوعة من الألومنيوم لتحقيق أقصى تبديد للحرارة.
  
• تصاميم الزعانف تزيد من مساحة السطح وكفاءة التبريد.
  

تأثير : تساعد الجهاز الحراري ذو النوعية الجيدة في زيادة عمر القيادة عن طريق منع ارتفاع درجة الحرارة ، وهو أمر بالغ الأهمية بشكل خاص في أضواء الشوارع التجارية والطرق السريعة حيث يتم الاحتفاظ بالأضواء على مدار فترة طويلة.

6. الإسكان والغلاف

هذا هو الغطاء الخارجي ، الذي يحمي الأجزاء الداخلية ضد الطقس والغبار وأي عامل خارجي آخر.

سمات:

• IP65 أو أعلى تصنيف مقاوم للماء.
  
• الطلاء المقاوم للأشعة فوق البنفسجية ..

تأثير : يضمن الغلاف أن يعمل النظام بغض النظر عن البيئة ؛ سواء كان رطبًا أو متربًا أو ساخنًا للغاية. إنه يقلل من متطلبات الصيانة وكذلك يحسن موثوقية النظام.

الوظائف الإضافية الذكية والميزات الاختيارية

تقوم أنظمة الإضاءة Smart Street الجديدة Smart LED بأكثر من مجرد توفير الإضاءة. يحصل معظمهم الآن على إمكانات ذكية لتحسين الأداء وتقليل استهلاك الطاقة وتقليل نفقات الصيانة.

تتضمن الميزات الذكية الشائعة:

• أجهزة استشعار الصور الفوتوغرافية:   قم بتشغيل الضوء عند الغسق وإغلاقه عند الفجر تلقائيًا للحفاظ على الطاقة.
  
• أجهزة استشعار الحركة:   يزداد السطوع فقط عند اكتشاف الحركة وهي مثالية خلال الساعات المنخفضة الحركة.
  
• جداول التعتيم:   يمكن أيضًا ضبط الأضواء على قاتمة في وقت لاحق من الليل عندما لا يجب أن تكون مشرقة.
  
• المراقبة والتحكم عن بعد:   يمكن للمشغلين مراقبة انقطاع التيار الكهربائي ، وإعداد الإعدادات وجدولة الأنشطة دون السفر إلى كل موقع من خلال المنصات المركزية.
  

تتيح الوظائف الإضافية الذكية أن تكون أنظمة الإضاءة أكثر مرونة واستجابة وفعالة من حيث التكلفة في المناطق الحضرية والريفية.

ماذا عن أنظمة ضوء الشوارع LED Solar LED؟

يحتوي ضوء الشارع LED الشمسي على جميع العناصر الأساسية لنظام إضاءة LED التقليدي. ومع ذلك ، تم تصميمه للعمل خارج الشبكة. إنها لا تحصل على قوتها من خلال الشبكة ، ولكنها تستخدم الطاقة الشمسية وبالتالي فهي مناسبة في المناطق التي تكون فيها البنية التحتية سيئة أو الطاقة باهظة الثمن. عادة ما يتم تطبيق هذه الأنظمة في المناطق الريفية والحدائق والطرق السريعة المعزولة والمناطق النامية. دعونا نلقي نظرة فاحصة على المكونات الرئيسية لضوء شارع LED الشمسي وكيف يمكن لكل واحد منهم أن يؤثر على وظائفه.

▪ لوحة الطاقة الشمسية

تولد الألواح الشمسية الكهرباء بمساعدة الشمس. يعتمد حجمها وقدرتها على الموقع الجغرافي ومتطلبات الطاقة لنظام الإضاءة في الهواء الطلق.

• يحول ضوء الشمس إلى الكهرباء خلال النهار.
  
• يتم تحديد حجم اللوحة وسعةها من خلال تعرض ضوء الشمس في المنطقة ومتطلبات الطاقة لنظام الإضاءة.
  
• يتم استخدام الألواح أحادية البلورة الآن لمزيد من الكفاءة.
  

▪ حزمة البطارية

يتم تخزين الطاقة التي تنتجها اللوحة الشمسية خلال اليوم في البطارية والتي بدورها تعمل LED في الليل. غالبًا ما تستخدم بطاريات LIFEPO4 أو الليثيوم أيون بسبب حياتها الطويلة وكثافة الطاقة العالية.

• يخزن الطاقة خلال النهار لتشغيل ضوء LED في الليل.
  
• تعد Lifepo 4 (فوسفات الحديد الليثيوم) وبطاريات الليثيوم أيون الأكثر شعبية بسبب دورة حياة طويلة وكثافة الطاقة العالية.
  
• عادةً ما يتم تصميمها لاستمرار عدة سنوات مع الحد الأدنى من فقدان الأداء.
  

▪ وحدة تحكم الشحن

ينظم هذا القسم تدفق الطاقة بين اللوحة والبطارية ووحدة LED. إنه يضمن أن البطاريات لا يتم شحنها أو استنزافها بشكل مفرط ، وهما حالتان تضعف عمر البطارية. تعد مصابيح LED الشمسية ذات قيمة عالية في المناطق البعيدة أو غير المطورة حيث لا يمكن دعم تكلفة وضع البنية التحتية الكهربائية.

• إنه مثل دماغ النظام ويتحكم في تدفق الطاقة بين اللوحة الشمسية والبطارية ووحدة LED.
  
• يتجنب الإفراط في الشحن خلال النهار والتفريغ العميق في الليل ، وكلاهما قد يقلل من عمر البطارية.
  
• بعض وحدات التحكم في الشحن تأتي مع ميزات كفاءة في استخدام الطاقة مثل التعتيم واستشعار الحركة.
  

التطبيقات في البيئات في العالم الحقيقي

تُستخدم إضاءة LED في الشوارع على نطاق واسع في إعدادات متعددة:

• طرق المدينة : يوفر سطوع موحدة ووضوح أفضل ليلا.
  
• مواقف السيارات والفرم الجامعي : غالبًا ما تتميز بمصابيح الطرق التجارية مع أجهزة استشعار الحركة.
  
• الطرق السريعة : تستخدم مصابيح LED على الطرق السريعة LEDs عالية الطاقة لتضيء امتدادات واسعة.
  
• المناطق الريفية : إعدادات ضوء LED الشمسية تجلب الضوء إلى مواقع بدون شبكات كهربائية.

مجموعة واسعة من الحكومات والشركات المحلية هي Swithinc لأنظمة الإضاءة LED الحديثة. إضاءة تشز ، هو مورد بارز لأضواء LED مع خطوط إنتاج واسعة بما في ذلك حلول LED Street Light المختلفة التي تناسب متطلبات مختلفة. تم تصميم هذه الأنظمة لمعالجة احتياجات الإضاءة المعاصرة ، والتي تتراوح بين أضواء الطرق السريعة الشاقة والأضواء التي تعمل بالطاقة الشمسية.

الأسئلة الشائعة

س 1: ما هو عمر أضواء الشوارع LED؟

تتراوح عمر أضواء الشوارع LED ما بين 50000 ساعة إلى 100000 ساعة ، والتي قد تعادل 10 و 20 عامًا ، بناءً على الاستخدام. هذا هو السبب في أنه يجعلهم حلًا فعالًا من حيث التكلفة وصيانة منخفضة لكل من الإضاءة العامة والتجارية.

س 2: هل تصبح أضواء الشوارع الصمام ساخنة؟

نعم ، ولكن أقل بكثير من المصابيح التقليدية. يتحكم في درجة الحرارة المدمجة في درجة الحرارة ، ويتم الحفاظ على وحدات LED باردة ، وتجنب الأضرار أو فقدان الكفاءة.

س 3: هل تنبعث أضواء الشوارع LED الأزرق؟

تنتج بعض المصابيح ضوء أبيض أو مزرق بارد ، خاصةً عندما يكون لها درجة حرارة لون تزيد عن 5000 ألف. ومع ذلك ، توفر الشركات المصنعة حاليًا المزيد من بدائل التحويل ذات اللون الدافئ لتقليل التعرض للضوء الأزرق وتأثيره المحتمل على النوم والحياة البرية.

س 4: كم عدد اللواتير هو ضوء الشوارع النموذجي؟

يمتلك ضوء الشارع LED النموذجي ناتج يتراوح بين 5000 إلى 20.000 شمعة ، اعتمادًا على الموقع والغرض. يمكن تزويد الشوارع السكنية بأضواء Lumen منخفضة في حين أن مصابيح LED السريعة تحتاج إلى مخرجات أعلى لتوفير إضاءة أوسع.

خاتمة

إضاءة شارع LED ليست مجرد مصباح كهربائي. إنها مزيج مثالي من المكونات المختلفة التي تعمل. سواء كان سائقًا أو عدسة أو مستشعرًا أو لوحة شمسية ، فإن كل مكون أمر بالغ الأهمية لإعطاء إضاءة موثوقة وفعالة وطويلة الأمد. سواء كنت ترغب في إلقاء الضوء على زاوية شارع خافت أو طريق سريع عالي الحركة ، فإن الألفة مع هذه المكونات يمكن أن تساعدك في اختيار حل الإضاءة المناسب.

تتمتع CHZ Lighting بمجموعة واسعة من منتجات إضاءة LED التي تنطبق في المدن والريف. مع حلول واسعة النطاق ، بدءًا من أبسط مصابيح الشوارع التجارية إلى أضواء LED الشمسية الأكثر تطوراً ، وكلها مصممة لأداء عالي الأداء. تسعى المدن باستمرار إلى بنية تحتية أكثر ذكاءً واستخدامًا أكثر فعالية للطاقة ، والاستثمار في إضاءة LED عالية الجودة هو خطوة كبيرة نحو ذلك. عند اختيار نظام الإضاءة الصحيح ، يمكن معرفة مكوناته شوطًا طويلاً.