Контур

• Введение
• Интеграция фотоэлементов в проекты «умного города»
• Практические примеры: Экономия энергии за счет внедрения фотоэлементов
  • Копенгаген: лидер в области интеллектуального освещения
  • Барселона: городская трансформация
  • Сингапур: передовая интеллектуальная инфраструктура
  • Возврат инвестиций (ROI) в освещение на основе фотоэлементов
• Влияние на безопасность и эстетику города
  • Баланс яркой городской среды с политикой темного неба
• Фотоэлементы в системах освещения, подключенных к Интернету вещей
  • Интеграция с сетями Интернета вещей
  • Интеллектуальные датчики и автоматизированное управление
  • Создание динамических, адаптивных систем освещения
• Будущие тенденции: технология фотоэлементов в умных городах будущего
• Итог

Фотоэлементы революционизируют ландшафт городского освещения. Их интеллектуальные адаптивные системы реагируют на условия окружающей среды в реальном времени, что может значительно сократить эксплуатационные расходы и потери энергии за счет регулирования работы уличного освещения на основе уровня дневного света.

Инфраструктура умного города использует фотоэлементы для повышения безопасности в ночное время, улучшения общественной эстетики и создания более пригодной для жизни городской среды. Интегрируя фотоэлементы в системы освещения на основе IoT, города могут гарантировать, что освещение будет включаться только тогда и там, где это необходимо, уменьшая световое загрязнение и поддерживая более зеленый и безопасный городской ландшафт.

В этой статье более подробно обсуждается роль фотоэлементов в организации ночных городских пейзажей.

Интеграция фотоэлементов в проекты «умного города»

Умные города полагаются на адаптивные технологии, такие как фотоэлементы, для оптимизации инфраструктуры освещения. Фотоэлементы, светочувствительные устройства, которые определяют уровень окружающего освещения, интегрированы в общегородские системы освещения для автоматического управления уличным освещением, фасадами зданий и освещением общественных мест.

Эти датчики автоматически регулируют освещение в зависимости от количества доступного естественного света, тем самым сводя к минимуму ручное вмешательство и способствуя экономии энергии. Обычно фотоэлементы объединяются с датчиками движения и сетями IoT в рамках проектов интеллектуального уличного освещения, что приводит к созданию адаптивных сетей освещения. Например, фотоэлементы уличные фонари включаются в сумерках и выключаются на рассвете, а датчики движения могут приглушать свет, когда люди не двигаются, тем самым экономя больше энергии.

Такие города, как Барселона и Лос-Анджелес, включили освещение на основе фотоэлементов в свои проекты по реконструкции городов, продемонстрировав значительную экономию энергии, повышение общественной безопасности и снижение затрат на техническое обслуживание.

Практические примеры: Экономия энергии за счет внедрения фотоэлементов

Фотоэлементы позволяют точно контролировать, когда уличное освещение должно включаться и выключаться в зависимости от условий окружающего освещения, тем самым устраняя ненужные расходы, связанные с использованием электроэнергии. Инициативы по интеллектуальному освещению в Копенгагене, Барселоне и Сингапуре являются важным подтверждением этого. Ниже обсуждаются подробности этих проектов.

Копенгаген: лидер в области интеллектуального освещения

Копенгаген является ярким примером, инвестировав €34 млн в интеллектуальные системы уличного освещения. Эти системы используют фотоэлементы для снижения потребления энергии, сохраняя при этом безопасность и видимость.

В рамках стратегии «умного города» адаптивное освещение Копенгагена принесло социально-экономическую выгоду в размере 600 миллионов евро за счет оптимизации энергопотребления в общественных местах, сокращения расходов и повышения устойчивости.

Барселона: городская трансформация

Барселона внедрила светодиодное освещение со встроенными фотоэлементами, что снизило потребление энергии и выделение тепла. Такой подход позволил городу не только сократить расходы на электроэнергию, но и создать динамическое освещение, реагирующее на условия окружающей среды.

Переход на интеллектуальное освещение является частью более широких усилий Барселоны по превращению ее в город с нулевым уровнем выбросов, что является важнейшей целью ее инициативы «умного города».

Сингапур: передовая интеллектуальная инфраструктура

Интеллектуальная система освещения Сингапура включает фотоэлементы для управления освещением в общественных местах с высокой проходимостью. Это значительно сократило расходы на электроэнергию, одновременно обеспечив общественную безопасность.

Правительство сообщило о резком сокращении потребления электроэнергии и шаге к достижению большей устойчивости в рамках более широкой программы «Умная нация».

Возврат инвестиций (ROI) в освещение на основе фотоэлементов

Окупаемость инвестиций для городов, переходящих на системы освещения на основе фотоэлементов может быть существенным. Например, ожидается, что интеграция интеллектуального уличного освещения в Копенгагене обеспечит период окупаемости менее 10 лет из-за экономии на энергии и обслуживании.

Хотя на начальном этапе это обходится дорого, компенсация в виде низких счетов за электроэнергию, меньших выбросов углерода и сниженных расходов на техническое обслуживание компенсирует первоначальные затраты и приведет к долгосрочным финансовым преимуществам.

Влияние на безопасность и эстетику города

Освещение с фотоэлементным управлением играет важную роль в повышении безопасности в городах. Оно обеспечивает постоянное и своевременное освещение в ключевых зонах, таких как улицы, парки и общественные пространства. Это улучшенное освещение уменьшает темные зоны, увеличивая видимость, что напрямую способствует снижению уровня преступности и предотвращению несчастных случаев.

Исследования показали, что в районах с достаточным освещением уровень преступности, скорее всего, снизится, поскольку вероятность обнаружения преступников высока, поскольку такие районы легко поддаются наблюдению. С этим связано Предупреждение преступности посредством проектирования окружающей среды (CPTED) стратегии, пропагандирующие хорошее освещение как один из способов снижения преступности и повышения общественной безопасности в ночное время.

Помимо безопасности, фотоэлементы также вносят значительный вклад в эстетику городских ночных пейзажей. В таких городах, как Лондон и Париж, системы на основе фотоэлементов используются для освещения мостов, зданий и культурных достопримечательностей с помощью энергоэффективных адаптивных схем освещения, улучшая визуальную идентичность города и минимизируя ненужный свет в часы низкой загруженности дорог.

Баланс яркой городской среды с политикой темного неба

В то время как более яркие улицы повышают безопасность, чрезмерное освещение способствует световому загрязнению. Чтобы решить эту проблему, многие города принимают «темное небо"политики. Эти политики направлены на уменьшение свечения неба и сохранение естественной ночной среды.

Фотоэлементы играют решающую роль в этих усилиях, уменьшая яркость или выключая ненужные источники света в районах с меньшей численностью населения, тем самым достигая баланса между поддержанием безопасности и снижением воздействия на окружающую среду.

Фотоэлементы в системах освещения, подключенных к Интернету вещей

Фотоэлементы играют важную роль в городских сетях освещения на основе IoT. Они позволяют осуществлять мониторинг и управление городской инфраструктурой освещения в режиме реального времени. Вот подробное обсуждение.

Интеграция с сетями Интернета вещей

Фотоэлементы, при подключении к платформам IoT, таким как Cisco Kinetic или Watson IoT от IBM, предоставляют непрерывные данные об уровнях освещенности. Это позволяет городским администраторам контролировать и управлять освещением во всех районах.

Эти системы работают с использованием облачных платформ, которые собирают данные с фотоэлементов и других датчиков, позволяя городским властям принимать обоснованные решения о том, где и когда регулировать уровень освещения.

Интеллектуальные датчики и автоматизированное управление

Фотоэлементы могут быть интегрированы в умные города с набором дополнительных датчиков, например, Датчик движения PIR (Пассивный инфракрасный) или ЛИДАР (датчики обнаружения света и измерения дальности).

Таким образом, комбинация PIR и фотоэлементов может служить механизмом управления для затемнения или увеличения яркости уличного освещения в зависимости от уровня окружающего освещения и активности человека. Адаптивное управление светофорами — еще одна технология, обычно используемая в паре с фотоэлементами; она подразумевает использование датчиков для определения потока движения и соответствующей регулировки уровня освещения.

Существует несколько платформ, помогающих управлять такими системами, включая EcoStruxure от Schneider Electric, которая упрощает администрирование энергоэффективного городского освещения, и PLANet от Telensa, которая позволяет дистанционно управлять уличным освещением с помощью комбинации фотоэлементов и датчиков.

Создание динамических, адаптивных систем освещения

Уличные фонари, оборудованные фотоэлементами, можно запрограммировать на уменьшение яркости в периоды малого движения транспорта или на калибровку яркости в зависимости от неблагоприятных погодных условий, таких как туман или дождь.

В Лондоне, SCOOT (метод оптимизации смещения разделенного цикла) Система объединяет фотоэлементы с датчиками дорожного движения, которые регулируют яркость уличного освещения в соответствии с фактическим движением транспортного средства, что позволяет снизить потребление энергии в периоды отсутствия движения и при этом обеспечить безопасность.

Будущие тенденции: технология фотоэлементов в умных городах будущего

Технология фотоэлементов быстро развивается, чтобы соответствовать требованиям более умных городов. Новые инновации включают многоспектральное зондирование. Это позволяет фотоэлементам обнаруживать различные длины волн света, оптимизируя использование энергии в различных условиях освещения. Это нововведение обеспечивает большую точность в управлении искусственным освещением на основе изменений естественного освещения в течение дня.

Автоматизация на основе ИИ также трансформирует использование фотоэлементов. Объединяя фотоэлементы с алгоритмами машинного обучения, города могут прогнозировать потребности в освещении на основе исторических данных и экологических моделей, что приводит к дальнейшему повышению эффективности.

Будущие системы будут все больше интегрироваться с решениями в области возобновляемой энергии, такими как уличные фонари на солнечных батареях, где фотоэлементы могут регулировать накопление и потребление энергии. Поскольку города принимают стратегии чистого нуля, эти интеллектуальные адаптивные системы освещения станут краеугольным камнем городской инфраструктуры, способствуя созданию устойчивой среды с низким уровнем выбросов.

Итог

Фотоэлементы необходимы для создания энергоэффективных, адаптивных и эстетически привлекательных городских систем освещения, стимулирующих инновации в области умных городов по всему миру. По мере развития городов технология фотоэлементов будет играть все большую роль в достижении целей устойчивости и безопасности. Для надежных фотоэлементов и передовых решений в области освещения, Чи-Клятва предлагает высококачественную продукцию, специально разработанную для удовлетворения потребностей проектов интеллектуальной городской инфраструктуры.

Внешние ссылки

• https://stateofgreen.com/en/news/connecting-copenhagen-is-the-worlds-best-smart-city-project/
• https://ajuntament.barcelona.cat/ecologiaurbana/en/services/the-city-works/maintenance-of-public-areas/energy-management/street-lighting-management
• https://www.ledinside.com/news/2017/1/singapore_aims_to_convert_all_roads_to_smart_led_streetlighting_systems_by_2022
• https://menlopark.gov/Government/Departments/Police/Crime-safety-and-prevention/Crime-Prevention-Through-Environmental-Design
• https://darksky.org/what-we-do/advancing-responsible-outdoor-lighting/public-policy
• https://internetofthings.ibmcloud.com
• https://www.sciencedirect.com/topics/computer-science/passive-infrared-sensor
• https://en.wikipedia.org/wiki/Lidar
• https://en.wikipedia.org/wiki/Split_Cycle_Offset_Optimisation_Technique