LED jumbotrons funcionen mitjançant tecnologia semiconductor on l'electricitat excita els electrons prou per produir llum. Aquestes pantalles modernes converteixen al voltant del 90% de la seva energia en llum visible real, molt millor que els sistemes antics de tubs de raigs catòdics o projectors que només aconseguien un 20%. La raó principal d'aquesta eficiència millorada? L'electroluminescència directa. Cada píxel minúscul de la pantalla s'il·lumina per si mateix sense necessitar components que consumeixen molta energia, com darreres il·luminacions, filtres de color o capes de difusió complexes que consumeixen tanta energia. A causa de tot això, els jumbotrons LED solen consumir entre un 40 i un 60 per cent menys d'energia que les opcions tradicionals de pantalla mentre generen molt poca calor. Això els fa especialment adequats per a grans instal·lacions exteriors on el control de la temperatura es converteix en un problema important.
Tres paràmetres tècnics interdependents determinen la demanda real d'energia:
Els sistemes moderns de control de jumbotron incorporen processadors i sensors ambientals que ajuden a reduir el malbaratament d'energia sobre la marxa. Els sensors de llum ambient funcionen força bé, ajustant la brillantor de la pantalla segons la lluminositat exterior. Això pot estalviar al voltant del 30% d'energia durant el dia en estadios on aquestes pantalles grans funcionen sense parar. També existeix una tecnologia anomenada PWM que apaga els píxels no utilitzats i regula el flux d'electricitat cada milionèsima de segon. Els tests mostren que això suposa un estalvi addicional entre el 22% i el 35% en comparació amb els estàndards del sector. El que fa que aquests sistemes siguin realment eficaços és la seva capacitat per llegir els rellotges del partit i analitzar què es mostra a la pantalla. Durant les repeticions o els descansos, redueixen el consum d'energia, ja que no cal una brillantor màxima quan la gent només parla entre quarts.
Les pantalles gegants LED consumeixen aproximadament un 60 a 70 per cent menys d'electricitat per metre quadrat en comparació amb aquells antics monitors CRT o sistemes de projecció que la gent utilitzava fa anys. Mireu les xifres: les pantalles tradicionals necessiten entre 800 i 1.200 watts per metre quadrat només per ser visibles, mentre que les versions LED actuals funcionen amb només 300 a 500 watts per metre quadrat, fins i tot quan emeten una lluminància de 8.000 nits. Què fa possible això? Doncs que els LEDs emeten llum en direccions específiques en lloc de fer-ho cap a totes bandes, de manera que hi ha molt menys energia malgastada. A més, tampoc pateixen les molestes pèrdues òptiques que afectaven les tecnologies antigues. A més, la seva gestió tèrmica és principalment passiva, el que significa que no calen costosos sistemes de refrigeració que consumissin energia addicional. Les pantalles antigues tenien problemes constants de sobrecalentament i de llum malgastada que mai arribava efectivament a la superfície de la pantalla.
| Mètrica | Sistemes CRT/de projecció | Jumbotrons LED moderns |
|---|---|---|
| Consum mitjà d'energia | 900 W/m² | 400 W/m² |
| Eficiència de brillantor | 1,2 nits/watt | 20 nits/watt |
| Dissipació de calor | Refredament actiu necessari | Refredament passiu/lleu |
El canvi redueix les càrregues energètiques de l'estadi en més de 22.000 kWh anuals per cada pantalla de 50 m², segons el informe de referència d'Energy Star del 2023.
Les pantalles gegants de LED redueixen els costos operatius per a estadios durant cinc anys en un 40 a 60 per cent aproximadament en comparació amb tecnologies més antigues. Preneu com a exemple una instal·lació de 100 metres quadrats: pot estalviar uns 74.000 dòlars només en factures d'electricitat, si fem el càlcul amb una tarifa de dotze centaus per quilowatt-hora i dotze hores d'ús diari, segons la investigació de l'Institut Ponemon de l'any passat. El manteniment afegeix encara més valor. Les pantalles LED duren uns 100.000 hores abans de necessitar substitució i rarament es trencen. Els sistemes de projecció tradicionals, en canvi, tenen una realitat diferent: necessiten làmpades noves que costen milers d'euros cada any, a més d'ajustaments regulars i despeses addicionals de refrigeració. La majoria de gestors d'estadis recupera la inversió en dos anys i mig i redueix l'empremta de carboni en gairebé 38 tones cada any.
La tecnologia Chip-on-Board (COB) juntament amb configuracions mini-LED elimina aquelles capes d'embalatge tradicionals que hem vist durant anys, col·locant directament microdïodes a la superfície del substrat. Aquest canvi redueix la resistència tèrmica aproximadament un 40%, el que permet als fabricants integrar més píxels en espais més petits mantenint alhora el rendiment. Combinar aquests sistemes amb mini-LEDs de menys de 200 micròmetres també aporta millores reals. Els tests mostren una reducció del consum d'energia entre un 22% i un 35% en comparació amb dissenys SMD convencionals quan es sotmeten a les proves de seguretat UL 60065. L'arranjament més proper dels dïodes també ajuda a prevenir problemes de fuita de corrent i manté la generació de calor sota control. Com a resultat, les pantalles poden mantenir aquell impressionant nivell de brillantor de 8.000 nits, però fent-ho alhora que costa molt menys funcionar al llarg del temps.
Les pantalles actuals es basen en dades ambientals en temps real per gestionar el consum d'energia de manera més intel·ligent que mai. Aquests algorismes DBS analitzen bàsicament la complexitat de les imatges en moviment a la pantalla i després ajusten els nivells de brillantor entre 1.500 i 10.000 nits. Això redueix un 18 per cent l'energia malgastada quan només es repeteix un contingut estàtic. Quan s'aconsegueix combinar-ho amb aquells sofisticats sensors de llum millorats amb quars, tot el sistema s'ajusta automàticament segons la lluminositat exterior. Així, quan la llum solar incideix directament sobre la pantalla, redueix la sortida aproximadament un 30% mantenint tot i així una visibilitat òptima. I el més important és que aquests sistemes eviten que les pantalles siguin massa brillants durant la nit. Al cap i a la fi, una brillantor excessiva pot costar a les empreses quantitats addicionals significatives en les seves factures d'electricitat, arribant a doblar el que normalment pagarien.
Els darrers motors de processament de 16 bits ofereixen als fabricants un control molt millor en la gestió de la sortida de llum i els paràmetres temporals. Aquests xips admeten realment uns 65 mil nivells diferents de brillantor per a cada canal de color, molt més que els 256 estàndard dels antics sistemes de 8 bits. Què significa això pràcticament? Doncs que redueix l'electricitat malgastada per les correccions de color innecessàries en un 12 percent. I també hi ha un altre benefici. La tecnologia PWM s'ha ajustat finament per poder modificar la freqüència dels polsos segons el que es mostra realment a la pantalla. Aquest ajust intel·ligent redueix el consum energètic durant períodes inactius en gairebé un 20%, tot sense afectar les imatges nítides o provocar cap retard entre fotogrames.
En aquell temps, quan les pantalles funcionaven a 240 Hz, les pantalles gegants consumien un 15 a 20 % més d'electricitat. Tot i això, amb la tecnologia VRR, les coses van canviar. Aquest nou enfocament desvincula la freqüència de refresc del que realment es mostra a la pantalla, de manera que les pantalles poden mantenir-se tranquil·lament als 60 Hz quan no hi ha acció. Algunes proves en condicions reals han mostrat que aquestes pantalles gegants 4K amb VRR només necessiten un 3 a 5 % addicional d’energia com a màxim en comparació amb models habituals de 60 Hz. Això pràcticament descarta la idea antiga que una freqüència de refresc més alta implica un consum d’energia exponencialment superior. Tanmateix, cal destacar que configuracions extremes com els 480 Hz o superiors normalment no són eficients per a pantalles de gran format. És millor reservar-les per a situacions especials on realment tenen sentit, en lloc de mantenir-les activades contínuament.
Els darrers avenços en la tecnologia dels jumbotron han aconseguit separar els nivells de brillantor d’un simple increment en el consum d’energia. Tot i que les pantalles amb una qualificació de 8.000 nits semblen aproximadament el doble de brillants que les versions de 4.000 nits, en realitat només necessiten un 50 a 70 per cent més d’electricitat, en lloc de duplicar-ne el consum. Els enginyers aconsegueixen aquesta proesa mitjançant diversos mètodes, com el control local de voltatge dins dels circuits controladors, semiconductors més petits que generen menys resistència durant el funcionament i fonts d’alimentació que ajusten la seva sortida exactament segons les necessitats de la pantalla en cada moment. Un altre truc que tenen a mà és l’atenuació zonal, que fa que les parts de la pantalla que estan fosques pràcticament deixin de consumir energia sense afectar la qualitat general de la imatge ni perdre detalls importants en les àrees brillants. L’anàlisi de dades del sector també revela un fet interessant: els millors models actuals per a l’exterior produeixen actualment un 32 per cent més de llum per watt en comparació amb productes similars d’fa només cinc anys, fet que demostra que aquestes innovacions realment marquen la diferència en aplicacions del món real.
Quan els panells es posen massa calents, comencen a menysprear estalvis d'energia sense que ningú se n'adoni. Per exemple, si la temperatura puja 10 graus Celsius, el consum d'energia augmenta entre un 12% i un 18%. Col·loqueu aquests panells al sol directe i les coses empitjoren molt ràpidament. Les temperatures superficials sovint superen els 60 graus Celsius, cosa que provoca problemes als LEDs, ja que esdevenen menys eficients. Això vol dir que calen configuracions més brillants per mantenir la visibilitat, però això té un cost, ja que els fòsfors es degraden més ràpid quan estan exposats a altes temperatures. Els processadors de control també s’alenten a causa dels mecanismes de limitació tèrmica que s’activen. La bona notícia? Les solucions de refredament passiu han fet grans avenços recentment. Elements com dissipadors de calor dissenyats especialment per funcionar millor amb el moviment de l’aire, materials que canvien d’estat quan es calenteu, i superfícies dissenyades per reflectir la llum infraroja redueixen els costos de refrigeració en un 25% a 35% respecte als mètodes tradicionals de ventilació forçada. Fer bé la gestió tèrmica des del principi no només es tracta d’estalviar diners en la factura d’electricitat. De fet, permet que els sistemes mantinguin un bon rendiment al llarg del temps, en lloc de deixar-los perdre eficàcia lentament fins que els estalvis energètics promesos desapareguin completament.
La millora dels LED a l'AT&T Stadium el 2023 mostra clarament el que és possible quan es tracta de fer que els grans recintes siguin més eficients energèticament. El consum d'energia va baixar aproximadament un 30 per cent, i tot i això van aconseguir mantenir les pantalles prou brillants amb 8.000 nits perquè la gent les pugui veure clarament fins i tot durant les tardes solejades. Això coincideix amb el que molts experts estan dient des de fa temps: una millor distribució dels píxels, una gestió tèrmica millorada i una tecnologia de control intel·ligent juntes poden reduir entre un 25 i un 40 per cent les necessitats elèctriques dels estadis sense cap pèrdua de qualitat. Ara tot el sistema funciona amb el rellotge del partit, atenuant automàticament els panells cada vegada que hi ha una pausa o l'entretenc. També generen gràfics amb antelació durant períodes en què la demanda a la xarxa no és tan elevada, cosa que redueix l'energia malgastada i ajuda a suavitzar el patró general de consum energètic durant els esdeveniments.
Els operadors d'estadis maximitzen el retorn de la inversió i la sostenibilitat mitjançant estratègies basades en evidències:
Protocols operatius complementaris —incloent apagats nocturns i la desactivació de panells modulars durant esdeveniments amb ús parcial— proporcionen una reducció mitjana del 22% en els costos energètics anuals, tal com s'ha informat en diversos estadis de la NFL i universitaris.
Els jumbotrons LED són més eficients energèticament perquè converteixen al voltant del 90% de l'energia en llum visible, mentre que tecnologies més antigues com els tubs de raigs catòdics (CRT) només aconseguien un 20% aproximadament. L'electroluminescència directa en pantalles LED redueix la necessitat de components addicionals que consumeixen energia, resultant en menys generació de calor i un consum d'energia reduït.
El pas del píxel afecta el consum d'energia en determinar la densitat de píxels: una separació més ajustada comporta un major consum energètic. Les altes freqüències de refresc poden augmentar el consum d'energia, però els protocols VRR ajuden a mitigar-ho ajustant dinàmicament la freqüència de refresc. La sortida en nits, que es refereix al grau de brillantor, també afecta el consum; no obstant això, les tecnologies avançades poden compensar aquest increment.
Els avenços recents en la tecnologia dels jumbotrons LED, com ara la integració de xips sobre placa (COB) i mini-LED, l'escala dinàmica de brillantor i motors de processament de 16 bits, contribueixen a reduccions significatives en el consum d'energia. Aquestes tecnologies optimitzen la sortida de llum, gestionen millor l'energia i milloren l'eficiència general.
Notícies calentes 
EN
