Les lampadaires à LED permettent des économies considérables par rapport aux lampes traditionnelles au sodium haute pression (HPS). Cependant, la prochaine génération d’éclairage public à LED à intensité variable porte les économies opérationnelles, l’impact environnemental, la décentralisation, la personnalisation et la sécurité à un tout nouveau niveau. La fiabilité et la longévité des lampadaires LED à intensité variable en font un remplacement possible des anciens modèles.

Le délai d’amortissement moyen pour remplacer HPS par éclairage public à LED dimmable est autour 11,5 ans. Ce délai diminue également en raison de la baisse attendue de 80 % de ses prix d'ici 4 à 5 ans. L’utilisation d’un éclairage public à LED à intensité variable présente de nombreux avantages, et les recherches sur son utilisation sont prometteuses. Ce blog constituera une solide base de connaissances sur l’éclairage public, sa conception et les options alternatives. Ensuite, nous analyserons les améliorations technologiques de l’éclairage public à LED à intensité variable et leur impact sur la vie urbaine.

Qu'est-ce qu'un lampadaire LED ?

Les lampadaires à LED alimentent des diodes électroluminescentes pour éclairer les rues pour les piétons et les véhicules. La section électroluminescente est montée sur un poteau selon un angle pour assurer un éclairage ciblé. La lumière du luminaire LED forme un cône d'un diamètre à peu près égal à la hauteur du luminaire sur le poteau. Luminaires de rue veiller à ce que les routes soient correctement éclairées tout en minimisant la pollution lumineuse.

La sécurité est l’objectif premier de l’éclairage public. Il affecte directement le temps de réponse des conducteurs de véhicules et sensibilise les piétons à l’environnement. Dans le passé, le coût de fonctionnement des lampadaires était élevé, principalement en raison des ampoules au sodium haute pression, aux halogénures métalliques et aux ampoules fluorescentes. Laisser'Comparez les ampoules populaires de lampadaires au sodium haute pression avec les lampadaires LED modernes.

▪ HPS contre. Éclairage public à LED

Les lampadaires au sodium haute pression (HPS) ont été introduits en 1965. Ils étaient lumineux et économes en énergie par rapport à leurs prédécesseurs. HPS utilise de la vapeur de sodium pour produire une lumière de couleur jaunâtre-orange et plus proche du soleil'l'éclairage. Actuellement, ils constituent le type d’éclairage public le plus répandu dans le monde. Cependant, leur utilisation diminue progressivement en raison de la technologie moderne d’éclairage public à LED. Les réglementations et incitations gouvernementales sont à l’origine de ce changement, conduisant à l’essor de l’éclairage public à LED. Voici un tableau différenciant les lampadaires HPS et LED :

▪ Vs non dimmable. Éclairage public à LED à intensité variable

L'éclairage public à LED non dimmable éclaire les routes à l'aide d'un circuit d'entraînement et d'une source lumineuse. Il fournit un niveau de luminosité fixe et peut être allumé ou éteint via un interrupteur centralisé qui reçoit un signal via un contrôleur. Par rapport à leurs prédécesseurs comme les ampoules HPS ou HID, l'adaptation de lampadaires LED non dimmables est idéale pour la consommation d'énergie. Cependant, les lampadaires LED à intensité variable constituent un grand pas en avant en réduisant la consommation d'énergie et en offrant des options de personnalisation élevées.

Les lumières à intensité variable peuvent réduire l’éclairement, ce qui entraîne une diminution de la consommation d’énergie. Les lampadaires à LED à intensité variable sont les meilleurs pour les zones où les LED à pleine luminosité ne sont applicables qu'à des heures spécifiques dans les 24 heures. Ils nécessitent un régulateur de tension supplémentaire ou un circuit de modulation de largeur d'impulsion (PWM) qui atténue la lumière LED. Nous en saurons davantage sur les composants internes des lampes LED dans la section suivante.

Conception typique d'un lampadaire LED

L’objectif principal des lampadaires à LED est de garantir qu’une lumière vive, ciblée et économe en énergie se disperse de manière appropriée vers le sol. Un lampadaire LED haut de gamme peut produire 119 lm/W. Les lumières LED comportent plusieurs composants qui convertissent l’électricité en lumière. Voici les composants et leur fonction :

● Cas : Conducteur thermique et protection contre la pénétration

Le boîtier intègre tous les composants d'un lampadaire LED. Il protège les composants internes et évacue leur chaleur. Les fabricants veillent à ce que le boîtier soit constitué d'un matériau conducteur de chaleur. Le boîtier fait également office de dissipateur thermique. Environ 30 % de l’énergie électrique est convertie en chaleur, car certains composants d’une LED sont moins efficaces que les diodes elles-mêmes.

La plupart des fabricants d’éclairage public à LED utilisent le moulage sous pression en alliage d’aluminium comme matériau de choix. La surface est traitée avec des couches protectrices contre les ultraviolets et la corrosion pour garantir la longévité. Le boîtier doit également avoir un indice IP (Ingress Protection) qui comprend

● PCB avec LED

Le circuit imprimé (PCB) contient toutes les LED et leur alimente. Les fabricants peuvent utiliser des PCB en métal ou en fibre de verre, idéaux pour la dissipation thermique dans les lampadaires LED.

● Conducteur

Un pilote constitue l'alimentation électrique de la LED et convertit l'alimentation électrique en fonction des besoins électriques souhaités des LED. Les fabricants l'intègrent à l'intérieur du boîtier à un endroit où une bonne dissipation de la chaleur est requise.

● Dissipation thermique

Les lumières LED produisent de la chaleur et le circuit de commande nécessite également une dissipation thermique. Les lampes LED sont dotées de coussinets thermiques et de pâtes thermiques qui améliorent le transfert de chaleur. Le boîtier métallique constitue l'interface finale avec l'environnement qui évacue la chaleur.

● Scellés

L'éclairage public à LED est doté de joints pour empêcher l'eau et la poussière de pénétrer dans le boîtier, garantissant ainsi un indice de protection (IP). Le joint peut être en mousse d'étanchéité en polyuréthane ou en silicone.

● Couvercle ou lentille LED

Une lentille dissipe la lumière dans les directions situées devant les LED pour assurer une luminance équilibrée à l'intérieur du cône de projection lumineuse.

Les lampadaires LED peuvent-ils être atténués ?

Oui, les lampadaires LED peuvent être atténués à condition qu’ils disposent des circuits requis. Cependant, seules certaines LED peuvent être atténuées, car des circuits spécialisés sont nécessaires pour réduire la luminosité. Deux méthodes populaires pour obtenir une gradation sont un variateur de 0 à 10 volts ou une impulsion avec modulation (PWM).

▶Gradateur 0-10V

Un variateur séparé se connecte au pilote LED à l'aide d'un fil gainé gris et violet. Il modifie la tension de sortie entre 0V et 10V. Une sortie de tension nulle signifie que la LED est éteinte et 10 V implique qu'elle's à la luminosité maximale. Le pilote maintient un courant fixe vers le PCB, constitué de semi-conducteurs électroluminescents. Le pilote est le composant principal qui doit présenter des propriétés dimmables. Les fabricants mentionnent généralement leurs luminaires LED comme étant à intensité variable s'ils disposent d'un pilote prenant en charge les LED à luminosité variable.

▶ Modulation de largeur d'impulsion (PWM)

Il s'agit d'un appareil qui allume et éteint la LED à une fréquence supérieure à la fréquence d'alimentation. L'allumage et l'extinction sont suffisamment rapides pour'est invisible à l’oeil. Le pourcentage de temps « ON » pour la LED est appelé cycle de service. Un cycle de service de 75 % signifie que la LED restera éteinte pendant 25 % du temps lors d'une impulsion électrique.

Politiques gouvernementales et commentaires du public sur l'éclairage public à LED

Les politiques gouvernementales et les commentaires du public continueront de façonner l’avenir de l’éclairage public à LED. En règle générale, aucune organisation gouvernementale spécifique ne réglemente l'utilisation de l'éclairage public à LED, mais des organisations telles que la National Capital Planning Commission (NCPC) et l'American National Standards Institute (ANSI) fournissent des lignes directrices générales.

Divers projets gouvernementaux dans le monde encouragent l’utilisation de l’éclairage LED. Cependant, dans certaines localités, les habitants souhaitent conserver leurs lumières d’aspect traditionnel. Laisser's analyser quelques cas pour comprendre la réponse du public et les politiques gouvernementales.

★ Politiques et directives gouvernementales pour l'éclairage public à LED

Laisser'prends le CNPC's Proposition de conversion des lampadaires de Washington D.C. Les principales préoccupations concernant la conversion incluent l'éclairage excessif des luminaires du Washington Globe, qui provoque une pollution lumineuse et perturbe la faune. De plus, l’utilisation d’une température de couleur LED de 3 000 K produisait plus de bleu, provoquant une augmentation de la lueur du ciel. Des inquiétudes ont également été exprimées concernant la perturbation du rythme circadien due à la lumière bleue. Lignes directrices du CNPC suggérons ce qui suit pour contrer ces problèmes :

À l'instar du NCPC, l'International Dark-Sky Association (IDA) et l'American Medical Association (AMA) ont également élaboré des lignes directrices visant à réduire la pollution lumineuse et les effets de la lumière bleue sur l'environnement et la santé humaine.

★ Commentaires du public concernant l’éclairage public à LED standard

◢ Problème d'éclairage LED à Denver Colorado

Denver a remplacé ses lampadaires HPS par un éclairage public à LED sans fonction de gradation. Cela a provoqué une réaction suffisamment importante pour faire la une des journaux le 23 avril 2019. Les principales préoccupations des résidents étaient les suivantes :

● Les lampadaires ont envahi leurs maisons. Ils étaient si lumineux qu’ils ont dû fermer les stores pour empêcher la lumière d’entrer.

● Certains résidents ont suggéré que les lumières constituaient un excellent ajout, mais qu'elles devraient avoir une fonction de gradation.

● La pollution lumineuse produite par ces lumières bleues brillantes était trop élevée. La lumière se reflétait sur les surfaces et provoquait une lumière excessive.

◢ Projet de conversion de l'éclairage public de Washington D.C.

Voici quelques-uns des commentaires du public reçus suite à la mise en œuvre du projet de conversion de l'éclairage public de D.C. :

● Linnéa Warren : "Diffuser la lumière sans discernement au lieu de la diriger là où elle est nécessaire constitue un gaspillage d’énergie inacceptable pour l’environnement."

● Laura Phinizy : "La grande majorité de la lumière émanant des globes va vers l’extérieur ou vers le haut, et non vers le sol."

● Wayne Savage : "Les luminaires anachroniques du Washington Globe sont incompatibles avec un système d’éclairage public moderne limitant la pollution lumineuse."

● Bonnie Garrity : "J'ai remarqué des reflets importants émis par ces luminaires, altérant ma vision au lieu de l'éclairer."

● Lee Mayer : "Les lumières LED doivent avoir une température de couleur de 2 700 K ou moins, en particulier dans les quartiers résidentiels."

Les avantages de l’éclairage public à LED à intensité variable

Maintenant que nous savons comment fonctionnent les lampadaires LED, leur fonction de gradation, les politiques gouvernementales et les commentaires du public concernant l'éclairage public LED, nous pouvons comprendre pourquoi l'éclairage public LED à intensité variable est le meilleur. Un éclairage public à LED à intensité variable monté sur poteau est idéal pour économiser de l'énergie tout en tenant compte des problèmes environnementaux et de santé humaine. La fonction de gradation permet d'ajuster la luminosité et de concentrer l'éclairage au sol.

✔ Économie d'énergie avec une consommation d'énergie réduite

L'éclairage public à LED permet des économies d'énergie considérables par rapport aux anciennes technologies telles que HPS, Fluorescent et aux halogénures métalliques. Le rendre dimmable augmente encore l’efficacité de l’éclairage. La combinaison de lampadaires à intensité variable avec des systèmes intelligents peut permettre un meilleur contrôle et une meilleure satisfaction du public.

Les systèmes d’éclairage public intelligents peuvent allumer/éteindre ou réduire la luminosité en fonction du moment ou des conditions solaires. De même, les PIR (capteurs infrarouges passifs) peuvent augmenter la luminosité de la lumière pertinente tout en gardant les autres atténuées pour des économies d'énergie.

✔ Respectueux de l'environnement

Les systèmes d’éclairage public à LED à intensité variable affectent directement la santé humaine, les écosystèmes et l’environnement. La capacité de ces systèmes d’éclairage à réduire leur luminosité présente plusieurs avantages :

● Puits de lumière réduit conformément à l'International Dark-Sky Association (IDA)

● L'éclairage public à LED à intensité variable permet des températures de couleur plus chaudes entre 2 700 et 3 000 K, garantissant ainsi que le rythme circadien humain ne soit pas perturbé.

● La conception sans mercure réduit l’utilisation de produits chimiques nocifs.

● Dans les zones résidentielles, la faible luminosité des lampadaires LED à intensité variable peut réduire l’incidence de l’invasion lumineuse dans les maisons la nuit.

✔ Sécurité améliorée

Les LED à intensité variable peuvent fonctionner à pleine capacité dans les zones où un éclairage amélioré est essentiel. Cependant, ils peuvent être réduits en mode basse consommation lorsque le besoin est réduit. L'éclairage public est essentiel pour réduire la criminalité. La luminosité variable basée sur les PIR ou les capteurs de proximité ajoute un autre aspect d'amélioration de la sécurité.

✔ Cycle de vie opérationnel plus long

Comme pour l’éclairage public au sodium haute pression, la réduction de la luminosité de l’éclairage public à LED améliore son cycle de vie. La fonction DImming des lampadaires LED peut prolonger la durée de vie opérationnelle d'un éclairage LED jusqu'à plus de 200 000 heures.

✔ Intégration transparente avec les systèmes de ville intelligente

Les lampadaires LED à intensité variable peuvent s'intégrer à des systèmes à commande centrale sans fil ou à des armoires de commande localisées qui utilisent des PID, des capteurs de proximité et des capteurs solaires pour modifier la luminosité. Voici quelques-unes des configurations que les villes ou localités peuvent appliquer pour les systèmes de ville intelligente :

● Télécommande allumée avec fonction d'activation/désactivation et de réglage de la luminosité

● Luminosité adaptative basée sur les conditions de circulation

● Intégration de l'apport public à l'ajustement des conditions d'éclairage

● Ajustement automatique de la luminosité en fonction d'une activité faible ou élevée

Conclusion

Si vous envisagez un éclairage public LED à intensité variable pour votre localité, alors il'Il est essentiel de bien comprendre la technologie avant de faire le grand pas. L’éclairage public à LED à intensité variable permet des économies et une personnalisation massives. Compte tenu du public'Face aux réactions négatives concernant l’installation d’un éclairage LED brillant, la gradation est une voie à suivre productive. En bref, les lampadaires LED dimmables offrent les avantages suivants :

● Haute personnalisation concernant les exigences de la zone

● Réduire la pollution lumineuse

● Sécurité renforcée grâce aux capteurs de mouvement

● Respecter le rythme circadien humain

● Longue durée de vie opérationnelle

L'éclairage public à LED à intensité variable est un système d'éclairage public moderne et fiable. Les politiques gouvernementales et l’opinion publique suggèrent l’utilisation d’un éclairage public à LED à intensité variable.