盘点身边的风口行业,LED照明肯定不会缺席。根据的研究数据,到2026年全球LED照明市场规模将达到783.6亿美元,2021年至2026年保持3.9%的复合年增长率。
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如果进一步挖掘LED照明的细分市场,我们会发现,除了在家居、建筑等室内照明领域渗透率持续提升外,LED照明在部分户外照明和专业领域也呈现出强劲的增长势头。照明领域。路灯照明是一个典型的应用场景。
LED路灯的先天优势
传统路灯照明通常采用高压钠灯(HPS)或水银灯(MH),技术非常成熟。然而,与这两者相比,LED照明具有许多先天优势。
低能耗
据研究数据显示,在一个城市,路灯的能耗通常占到城市能源预算的30%左右,而LED照明的低能耗特性恰好可以减轻这笔高额能源支出的负担。据估计,在全球范围内改用LED路灯将使全球二氧化碳排放量减少数百万吨。
好的方向
传统的道路照明光源缺乏方向性。一方面,这会导致重点区域的照明亮度不足。另一方面,它会造成光污染,因为光会散射到不需要照亮的地方。LED灯出色的方向性正好可以克服这个问题,它可以照亮有限的空间而不影响周围区域。
光效高
与高压钠灯或水银灯灯泡相比,LED光源具有更高的光效,这意味着单位功耗可以产生更高的流明。与其他传统光源相比,LED 的红外线 (IR) 和紫外线 (UV) 光含量要低得多,这意味着它们产生的废热更少,对整个灯具造成的热应力也更小。
长寿
众所周知,LED工作结温高,寿命长。据测算,道路照明中LED灯阵的使用寿命可达5万小时或更长,是高压钠灯或金卤灯的2-4倍。由于不需要频繁更换,因此相关材料和维护成本的节省令人印象深刻。
更环保
高压钠灯、水银灯因含有汞等有毒物质,废弃时需要特殊处理程序,费时费力,不环保;此外,金属卤化物灯在某些情况下也可能爆炸。LED灯不存在这些问题,更环保,使用更安全。
可控性强
LED路灯的驱动方式是通过AC/DC、DC/DC等电源转换为LED提供所需的电压和电流。虽然这增加了电路的复杂性,但与传统的交流照明技术相比,它具有更好的可控性、更快的响应速度、快速的开关和调光,并且还可以通过元器件选择来调节LED色温。类型进行精确控制。可控性的提升是实现自动化智能照明所需的关键要素,因此LED路灯已成为智慧城市建设清单中不可或缺的一项。
LED路灯照明的两大趋势
正是由于上述突出优势,LED照明在城市道路照明中的大规模应用已成为大势所趋。但值得注意的是,此次技术升级并非传统照明设备的简单“换代”,而是系统性的变革。在这个变化过程中,有两个趋势值得关注。
一种趋势是智能化。如上所述,LED灯的可控性更强,这使得围绕它们构建自动化的智能路灯系统成为可能。这样的路灯系统,无需人为干预照明系统,可以根据环境信息(如环境光、人体或物体的存在和移动),基于精确的算法甚至机器学习能力,自动调节路灯的开关和亮度. 好处是显而易见的。而且,路灯作为覆盖城市的基础设施网络,本身就有潜力成为物联网更智能的边缘节点。未来,LED路灯很可能会加入更多功能(如天气、空气质量监测),使其在智慧城市中发挥更重要的作用。
不过,我们也可以想象,这种智能化的趋势也会给LED路灯的设计带来新的挑战,那就是系统会越来越复杂。这意味着,在路灯有限的外形空间内,需要包含照明、驱动、传感、控制、通讯等更多的扩展功能。要应对这一挑战,标准化是唯一的出路。这是LED路灯发展的另一个方面。一个重要趋势。标准化的好处是可以将更多技术供应商的功能模块无缝集成到LED路灯中,大大增强了系统的可扩展性。
智能化带动了标准化的发展,标准化又带动了智能化的深化——这两种趋势相互作用,共同推动了LED路灯照明技术和应用的演进。
LED路灯架构的演变
这种技术和应用演进的结果,从LED路灯架构的演进就可以看出。
街道照明的标准化由来已久。最熟悉的是在世界许多地区广泛使用的 ANSI C136 标准。现在很多路灯都是按照这个标准生产的。
原有的路灯采用传统照明灯具,控制逻辑非常简单——白天熄灭,晚上开启,仅需一个光电二极管(光控器)即可实现。为了实现控制单元的互换性,ANSI C136.10 标准定义了区域照明设备的通用平台,实现了基于 ANSI C136 开发的基于交流线路电压和 3 极连接的灯控制器插座的标准化。 10 标准接口逐渐成为行业的事实标准(图1)。
图 1:ANSI C136.10 不可调光 3 极灯控制器架构
(来源:TE)
但是,您可能已经注意到,ANSI C136.10标准只能满足不可调光的3极灯控制器控制架构。随着LED技术在路灯中的应用,对具有更高能效的可调光功能的需求也越来越大,这就需要新的标准和架构来填补空白。这个新标准是 ANSI C136.41。ANSI C136.41架构在3极线电压接法的基础上增加了信号输出接点,可将电网电源接入ANSI C136.41灯控系统,切换电源至LED驱动器;内部供电单元(PSU)将电网电能转换成逻辑电压,通过信号输出线给控制系统供电,实现对LED灯具的控制和调节(如图2所示)。而且,
图 2:ANSI C136.41 可调光光控制器架构
(来源:TE)
但是ANSI C136.41标准并不完善,例如不支持传感器信息的输入,限制了实现更加自动化的路灯系统。为此,全球照明产业联盟Zhaga推出了专门为户外照明制定的Zhaga Book 18标准。该标准引入了DALI-2的D4i协议,解决了照明系统中通信总线的设计,解决了困扰开发者的布线问题。问题。Zhaga Book 18 标准与 ANSI C136.41 之间的一个明显区别是 PSU 不再集成在光控制器组件中,而是作为 LED 驱动器的一部分或单独的组件集成到灯中。这种架构简化了照明设备控制节点的布线,支持新的“
图 3:Zhaga Book 18 双节点架构
(来源:TE)
值得注意的是,Zhaga Book 18 的这种双节点架构并不是 LED 路灯架构演进的终点。近年来又综合了ANSI C136. ”再次出现。简而言之,混合双节点架构的节点设备是由7极ANSI C136连接的灯控或通信节点(无需切换市电至LED驱动器)。DALI总线为ANSI C136.41节点;朝下的节点仍作为传感器输入设备,通过Zhaga Book 18接口连接(如图4所示),基于该架构的路灯系统进一步简化了布线,可以实现全使用ANSI和Zhaga标准的生态资源。
图 4:Zhaga/ANSI 混合双节点架构
(来源:TE)
显然,随着LED路灯架构的演进,摆在开发者面前的技术选择也更加丰富。人们可以根据实际设计需求选择最合适的架构,实现路灯系统的升级换代。而且,得益于标准化的推进,市场上符合ANSI或Zhaga标准的LED照明元器件和功能元器件越来越多,这将使LED路灯系统的智能化之旅更加顺畅。
TE的解决方案
长期以来,TE(以下简称TE)在LED户外及专业照明领域有着全面而深入的布局。根据技术演进,不断推出既具有创新性又符合行业标准的产品和解决方案。今天就给大家介绍几款值得“种草”的明星产品。
N+控制底座及防护罩
TE的N+控制底座和保护盖是符合ANSI C136标准(ANSI C136.10 / C136.41)的联网照明控制配件。为节点设备提供保护 - 街道照明系统的一项关键功能 - 无论是设计 ANSI C136 单节点还是混合双节点系统。
底座组件包括电源扭锁端子、簧片信号端子和一个整体密封垫圈,以达到 IP66 密封等级,可防尘和防强喷射;它的半透明保护罩可以让阳光透过到光敏装置上;底座组件集成通风孔设计,可延长外壳内电子元件的使用寿命;同时,其防护罩符合UL94 5-VA可燃性等级,这些特性可确保电源和信号接口以及内部电子元件的长时间可靠性和安全性。
图 5:带保护盖的 N+ 控制底座
(来源:TE)
路灯运动传感器
除了在 LED 街道照明中提供互连组件,TE 还可以提供完整的节点设备解决方案,例如街道照明运动传感器。传感器可以根据检测到的人体或物体在指定区域内的移动来控制LED灯的调光。
通过Zhaga-D4i认证,意味着它可以用于任何符合Zhaga-D4i标准的系统。它可用作独立控制设备或与 Zhaga-D4i 光电池或通信节点配对以提高控制水平。此外,随附的防护罩可用于创建自定义检测区域。
该传感器具有标准 Zhaga Book 18 接口,适用于双节点 LED 街道照明系统。无需特殊工具,单手即可轻松将其从下方连接到灯上。它是一个全面且易于使用的传感器组件。
图 6:街道照明运动传感器
(来源:TE)
T 可插拔照明连接器系统
户外LED照明系统的布线也会对线对线连接器提出特殊要求,其核心的两个点就是互连的可靠性和操作的便利性。
TE的T可插拔照明连接器密封等级达到IP68,在户外使用时不易受到紫外线(阳光)、雨水和灰尘的影响,在未插接(开路)状态下也能为插接接口提供保护,非常理想适用于高湿度恶劣环境应用,如道路照明、景观照明、园艺照明等。
在易用性方面,连接器采用压接式和螺丝式端子,安装快速灵活,使用标准工具即可轻松安装和维修;它支持预端接电缆以减少人工和安装成本。T 提供完整的产品线,包括三路和四路分路器、接头和面板安装连接器,以满足多样化的布线互连需求。
图 7:T 型可插拔照明连接器系统
(来源:TE)
本文概要
LED灯由于其能耗低、方向性好、寿命长、响应快、无污染、可控性强等特点,正迅速渗透到照明领域的方方面面(如室内外照明),也正在解锁更多创造性的新应用(如农业和园艺照明)。在这个过程中,智能化和标准化两大趋势共同推动了技术和应用的快速演进,也带动了系统架构和基础组件的创新。
在这一大趋势下,TE紧跟其后,不断推出从连接器到功能组件的创新LED照明产品和解决方案照明系统,助力开发者点亮LED照明的未来!下面就让我们来详细了解一下本文介绍的针对LED新趋势的新品吧。
近年来,民用建筑用地逐渐萎缩,但公共建筑用地在一定程度上呈现稳中向好的趋势。与此相对应,园林景观、体育馆、路桥、交通场所等公共基础设施项目的规划建设也有增无减。作为一家以园林规划、环境景观、建筑、景观照明为主要业务优势的浙江省城建园林设计院,在城市建筑总体发展相对低迷的情况下,把握公用工程发展趋势特点,不断创新因地制宜的照明设计服务方案逐渐从众多照明工程公司中脱颖而出。
浙江城建景观设计院在照明工程的设计表达中十分注重专业性和品质追求。浙江省城市建设与园林景观设计院副院长沉伟在接受中国照明网采访时告诉记者,我国照明行业起步晚,发展快,但整个行业的基础理论研究还不够,标准体系不完善不够完善。城市照明必须考虑的最重要的是人居环境,其次是文明的载体,其次是产业聚集平台。照明的首要目标是满足人类生活和安全的需要,其次是呈现现代文明的夜生活,
尊重城市建设规律,注重历史文化传承
众所周知,城市的建设离不开文化,城市园林景观和各类公共场所的规划设计都需要文化的软支撑。浙江城建景观设计院在尊重城市总体规划生态平衡的同时,注重历史文化的传承。浙江城建景观设计院在景观照明设计方面具有丰富成熟的经验。尤其是在地方建筑的灯光设计上,浙江城建园林设计院根据地域的差异,在景观建筑的灯光风格上独具匠心。
谈及江浙景观建筑照明,沉伟副院长结合浙江省城建园林设计院的具体案例告诉记者:江浙地区以古建筑、园林为代表的江南文化涉及面广,设计需要从项目的性质、设计目的、场地条件、观众构成、动线关系、高低布局、详细内容、背景层次等因素进行综合考虑,进而确定创作基调照明设计,深化设计最终形成。以南京东门历史文化街区为例,
跨界灯饰不只是审美的定义
照明设计不是一个独立的行业领域,它涉及灯光、景观、工程、建筑等多个行业领域,而这一切的内容都以照明为桥梁链条衍生出来的概念贯穿始终。对于景观建筑灯的使用,沉伟认为,LED产品无法像传统照明产品那样表现建筑。LED灯具有自身的特点,在照明原理和使用方法上与传统照明方式完全不同。在不同目的的支持下,他们各自承担着不同的使命目标。
谈到照明设计的跨界问题,沉伟副总裁认为,不能简单地用美学概念来定义。他说,灯光设计是一个比较粗略的概念,包含很多内涵。它在某些方面是一个独立的职业,在某些方面又是其他职业的辅助手段。跨界不是今天才开始的,也不仅仅是跨界到建筑或其他行业。照明无处不在,照明技术无所不包。照明必须了解它所服务的行业,才能为其提供应有的价值。同时,它可以吸收更多的外来元素,成为人们喜爱并与不同事物联系的时尚形式。我们必须超越照明 只有这样,我们才能俯视光所服务的整个世界。
照明是景观、工程、建筑的补充,因为光依附于这些元素而存在,但同时照明设计,光也起着强化的作用,可以在白天隐藏不好的元素,强调一些比较有特色的元素. 很多人说:晚上比白天好看,就是这个道理。沉伟这样总结了照明系统与风景园林的关系。
“照明设计”向“光环境设计”转变
照明设计一直被贴上照明行业“最佳环境识别”体系的标签,这也使得照明设计从业者需要与建筑本身有足够的默契感。在沉伟看来,灯光设计师需要对标志性建筑有更深层次的思考。地标性建筑一般具有辨识度高、一目了然、亲近市民、指示方向参考、传播口碑等特点。建筑可以通过光色和光型为城市生活带来参考。因此,城市地标的照明设计应考虑植入更高端的技术,使周围甚至远处的人都可以通过更高的技术参与到地标性建筑中。在光与色的演绎中,此类地标的精准度可以跨时空传播得更远,更大程度上满足客户的体验需求。
沉薇在景观照明和城市建筑照明领域耕耘多年,设计理念日趋成熟和稳健。他对设计理念的感悟和阐述都非常温和。他认为,照明设计需要从人的心理感知出发,必须以公民的身份进入,细心感知照明真正的诉求,然后将这些东西融入到照明创作中。业主,灯光设计应以业主的利益为出发点。照明的价值要用创意参与文化建设,用项目整合资源,用产品整合技术,用服务提升价值,用效果丰富体验,
谈及未来照明设计的发展趋势,沉伟认为,未来照明行业将从单纯的“照明设计”向“光环境设计”转变。照明设计将更多地从消费者习惯和行业入口出发,关注时代背景的发展,借助互联网平台实现资源信息化。在互联网大数据爆发的时代,以移动终端和照明为代表的技术将得到很好的结合。照明系统与体验经济的联系将越来越紧密,营造照明环境和消费者体验将是重点方向。