Σύμφωνα με την έκθεση της GreenTech για το 2023, παρατηρούμε ότι οι δημόσιοι χώροι εγκαθιστούν κάθε χρόνο περίπου 23 τοις εκατό περισσότερες οθόνες LED με ηλιακή τροφοδοσία, κυρίως επειδή αυτά τα φώτα καταναλώνουν περίπου 40% λιγότερη ενέργεια σε σύγκριση με τις συνηθισμένες οθόνες. Η νέα γενιά αυτών των συστημάτων οθόνης μπορεί να φτάσει επίπεδα φωτεινότητας μεταξύ 1500 και 2500 nits και παραμένει ορατή όλη την ημέρα, ακόμη και όταν εκτίθενται σε έντονο ηλιακό φως για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Πάρτε υπόψη το πρόσφατο πείραμα σε σταθμούς μετρό του Παρισιού, όπου μειώθηκε η χρήση ηλεκτρικής ενέργειας από το κύριο δίκτυο κατά σχεδόν δύο τρίτα. Επιτεύχθηκε αυτό το εντυπωσιακό αποτέλεσμα με τον συνδυασμό ειδικής προσαρμοστικής τεχνολογίας LED με υψηλής απόδοσης μονοκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ. Αυτό το πείραμα σε πραγματικές συνθήκες δείχνει πόσο πρακτικό είναι να αναβαθμιστεί ο συγκεκριμένος συνδυασμός ηλιακών LED σε διαφορετικά μέρη των αναπτυσσόμενων έξυπνων πόλεών μας.
Οι φορείς επιτυγχάνουν εξοικονόμηση 55–70% στα ενεργειακά κόστη εντός 12 μηνών με την υιοθέτηση υβριδικών συστημάτων κιόσκων ηλιακής ενέργειας-LED. Οι βασικές βελτιώσεις απόδοσης προέρχονται από:
Το έργο «Έξυπνη Πόλη Βαρκελώνη» απέδειξε εξοικονόμηση 8.200 $/έτος ανά ηλιακό-LED TOTEM, εξαλείφοντας την εξάρτηση από το δίκτυο.
Σύμφωνα με την τελευταία Έκθεση Ηλιακών Σημάνσεων του 2024, η μετάβαση σε οθόνες LED με ηλιακή ενέργεια μειώνει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα κατά περίπου 4,8 μετρικούς τόνους ετησίως για κάθε εγκατεστημένη μονάδα, σε σύγκριση με τις παραδοσιακές σημάνσεις που τροφοδοτούνται με AC. Τα νεότερα μοντέλα είναι επίσης αξιοθαύμαστα, κατασκευασμένα κυρίως από υλικά που μπορούν να ανακυκλωθούν σε ποσοστό περίπου 87% και έχουν διάρκεια ζωής περίπου δέκα χρόνια πριν χρειαστεί αντικατάσταση. Υπάρχει ακόμη κάτι που ονομάζεται συστήματα ανάκτησης ενέργειας, το οποίο προχωράει ένα βήμα παραπέρα. Όταν πολλαπλές ηλιακές πλάκες λειτουργούν μαζί ως μέρος ενός πλέγματος, οποιαδήποτε επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια παράγεται κατά τις ώρες μέγιστης ηλιοφάνειας βοηθά στη μείωση της ενέργειας που απαιτείται από το δίκτυο από άλλα γειτονικά κτίρια κατά περίπου 15%. Αυτού του είδους η απόδοση πραγματικά αθροίζεται με την πάροδο του χρόνου.
Οι ηλιακές οθόνες LED απαιτούν 7.000+ νιτς φωτεινότητα να παραμένει αναγνώσιμη υπό το φως του ηλίου, καθώς οι χαμηλότερες εντάσεις υποφέρουν από λάμψη και απόξωση. Αντικατοπτρικά επιστρώματα και δυναμικοί λόγοι αντίθεσης διατηρούν την ευκρίνεια χωρίς να θυσιάζεται η ενεργειακή απόδοση. Για πλαίσιο αναφοράς, οι εμπορικές οθόνες εσωτερικού χώρου λειτουργούν στα 1.500–3.000 nits – ανεπαρκή για εξωτερικά περιβάλλοντα.
Οι εξωτερικές οθόνες LED πρέπει να διαθέτουν Περιβλήματα κατηγορίας IP65 για να αντιστέκονται στη σκόνη και σε υδροβολές υψηλής πίεσης. Σύνθετα υλικά από αλουμίνιο θαλάσσιας χρήσης και πολυανθρακικό αποτρέπουν τη διάβρωση σε παράκτιες ή υγρές ζώνες. Ενσωματωμένη διαχείριση θερμότητας εξασφαλίζει σταθερή απόδοση σε θερμοκρασίες από -30°C έως 50°C (μελέτη NREL 2023), αποτρέποντας τη διακοπή λειτουργίας κατά τη διάρκεια ακραίων καιρικών συνθηκών.
Οι μπαταρίες LiFePO4 διαρκούν περίπου 6.000 κύκλους φόρτισης, κάτι που είναι περίπου δύο έως τρεις φορές καλύτερο από τις κανονικές μπαταρίες μολύβδου-οξέος. Μπορούν να τροφοδοτήσουν οθόνες LED για πάνω από 72 ώρες όταν λειτουργούν με αποθηκευμένη ηλιακή ενέργεια. Όταν συνδυάζονται, μια εγκατάσταση ηλιακού πάνελ 300 watt μαζί με ένα σύστημα αποθήκευσης μπαταρίας 2,4 κιλοβατώρων παρέχει περίπου 10 ώρες ημερήσιας λειτουργίας με φωτεινότητα 400 nits. Αυτοί οι αριθμοί προέρχονται από δεδομένα του κλάδου που συλλέγονται από την Ένωση Βιομηχανιών Ηλιακής Ενέργειας σχετικά με το πόση ενέργεια παράγουν στην πραγματικότητα τα ηλιακά πάνελ σε πραγματικές συνθήκες.
Πλατφόρμες cloud-based CMS ρυθμίζουν τη φωτεινότητα μέσω αισθητήρων περιβάλλοντος φωτισμού, μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας κατά 40% (DOE 2022). Δίκτυα πολλαπλών ενοικιαστών επιτρέπουν ταυτόχρονες ενημερώσεις firmware σε 500+ TOTEMs, ενώ οι ενσωματώσεις API με έξυπνα δίκτυα πόλεων επιτρέπουν τη μετατόπιση φορτίου κατά τις ώρες αιχμής.
Το σύστημα συνδυάζει πίνακες LED αξιολογημένους στα 2.500 nits μαζί με τα εξαιρετικά αποδοτικά μονοκρυσταλλικά ηλιακά κύτταρα για τα οποία μιλήσαμε, τα οποία μετατρέπουν το φως του ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια με απόδοση περίπου 22%. Αυτοί οι πίνακες παραμένουν ξεκάθαρα ορατοί ακόμα και όταν ο ήλιος λάμπει δυνατά. Δοκιμές σε πραγματικές εγκαταστάσεις έδειξαν ότι αυτά τα ενσωματωμένα πάνελ μειώνουν την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από το δίκτυο κατά περίπου 40%, αρκετά εντυπωσιακό αν με ρωτάτε. Και υπάρχει κάτι ακόμη που αξίζει να αναφερθεί - ο σχεδιασμός περιλαμβάνει πολύ καλά χαρακτηριστικά διαχείρισης θερμότητας που διατηρούν την ομαλή λειτουργία ακόμα και όταν οι θερμοκρασίες φτάνουν τους 50 βαθμούς Κελσίου. Ένας οργανισμός στην Ευρώπη χρησιμοποίησε πραγματικά αυτή την τεχνολογία για τους χρονοδιαγράμματα τρένων, και διαπίστωσε ότι κατά τη διάρκεια της ημέρας, οι οθόνες σχεδόν δεν χρειάζονταν καθόλου εφεδρική τροφοδοσία. Τα αναφερόμενα στοιχεία έδειξαν αυτονομία περίπου 98% μόνο από φυσικό φως.
Μοντέλα 2x2 πόδια με ασφάλιση χωρίς εργαλεία επιτρέπουν κλιμακούμενες εγκαταστάσεις από 32 έως 320 τ.π. Κάθε μονάδα καταναλώνει 80W σε μέγιστη φωτεινότητα και μοιράζεται την περίσσεια ηλιακής ενέργειας σε όλο το δίκτυο. Ο χρόνος εγκατάστασης μειώνεται κατά 60% σε σύγκριση με προσαρμοσμένες κατασκευές, ενώ τα μοντούλα μπορούν να αντικατασταθούν σε λιγότερο από 10 λεπτά – ιδανικό για διαδρόμους έξυπνων πόλεων μεγάλης κλίμακας.
Αυτή η οθόνη κατασκευάζεται με επεξεργασμένο γυαλί πάχους 6 mm σε συνδυασμό με επίστρωση αντανακλαστικότητας, όλα τοποθετημένα σε περιβλήματα που βαθμολογούνται IK10 ως προς την αντοχή σε κρούση. Η μονάδα μπορεί να αντέξει αρκετά σοβαρές κρούσεις, αντέχοντας την πτώση αντικειμένου 5 kg από ύψος 40 cm. Αυτό την καθιστά τρεις φορές πιο ανθεκτική από τα συνηθισμένα μοντέλα IP65 που υπάρχουν στην αγορά σήμερα. Όταν κάποιος προσπαθήσει να παραβιάσει τη συσκευή, ενεργοποιούνται αμέσως ηλεκτρομαγνητικά κλειδαριές που καθιστούν την οθόνη αδιαφανή. Υπάρχουν επίσης ενσωματωμένοι αισθητήρες σωματιδίων που αυτόματα αυξάνουν την ψύξη όταν τα επίπεδα ρύπανσης αυξάνονται σε συγκεκριμένες περιοχές. Εταιρείες που εγκατέστησαν περίπου 150 από αυτές τις οθόνες σε όλη την περιοχή του Σιντζούκου του Τόκυο διαπίστωσαν ραγδαία μείωση των εξόδων συντήρησης, κατά περίπου 73% σε σύγκριση με τον προηγούμενο χρόνο, σύμφωνα με αναφορές.
Τα νευρωνικά δίκτυα αναλύουν προβλέψεις καιρού, μοτίβα πεζοπορίας και επίπεδα μπαταρίας για να ρυθμίζουν δυναμικά τη φωτεινότητα μεταξύ 800–2.200 nits, διασφαλίζοντας ταυτόχρονα λειτουργία 16 ωρών. Κατά τη διάρκεια δοκιμής το καλοκαίρι στη Μαδρίτη, το σύστημα μείωσε την ενεργειακή σπατάλη κατά 31% σε σύγκριση με σταθερά προγράμματα μείωσης φωτεινότητας και αύξησε την εμπλοκή κατά τις βροχοπτώσεις ενισχύοντας τα μηνύματα όταν η συμπεριφορά αναζήτησης καταφυγής αυξήθηκε κατά 22%.
Το σύστημα συνδυάζει εγκατάσταση ηλιακών πάνελ 600 watt με εφεδρική σύνδεση στο δίκτυο, η οποία λειτουργεί καλά ακόμη και σε περιοχές όπου το φως του ήλιου δεν είναι τόσο έντονο. Όταν οι συνθήκες καιρού είναι ευνοϊκές, περίπου εβδομήντα τοις εκατό της ενέργειας προέρχεται αποκλειστικά από την ηλιακή ενέργεια. Η οθόνη εξακολουθεί να φτάνει σε εντυπωσιακά επίπεδα φωτεινότητας 1900 nits, χρησιμοποιώντας ταυτόχρονα περίπου τριάντα πέντε τοις εκατό λιγότερη επιπλέον ενέργεια σε σύγκριση με τα περισσότερα υβριδικά συστήματα. Το αρχικό κόστος είναι επίσης σαράντα τοις εκατό φθηνότερο από τις ακριβότερες εναλλακτικές λύσεις που υπάρχουν στην αγορά. Έχουμε δει αυτό να αποδίδεται εντός έξι ετών σε πινακίδες οδών και πληροφοριακές οθόνες σε όλο το δίκτυο δημοσίων χώρων της πόλης του Σάο Πάολο.
Η πόλη της Βαρκελώνης εγκατέστησε περίπου 72 LED οθόνες που λειτουργούν με ηλιακή ενέργεια σε κέντρα μεταφορών και δημοφιλείς τοποθεσίες, ως μέρος του έργου της για έξυπνη πόλη. Αυτές οι οθόνες TOTEM συνδυάζουν αποδοτικά ηλιακά πάνελ με τεχνολογία μονοκρυστάλλινου πυριτίου και διαχειρίζονται μέσω cloud. Οι περισσότερες βρίσκονται σε σημεία όπου φυσικά συγκεντρώνονται πλήθη, όπως την πλατεία Plaça Catalunya ή κατά μήκος της πολυσύχναστης λεωφόρου Diagonal. Τι κάνει αυτές τις οθόνες χρήσιμες; Εμφανίζουν ζωντανούς χρόνους λεωφορείων και μετρό, επερχόμενα γεγονότα στην περιοχή, καθώς και βοηθούν τους ανθρώπους να προσανατολιστούν στην πόλη όταν χαθούν. Κάποιες ακόμη διαθέτουν χάρτες που δείχνουν τοπικά φεστιβάλ ή συναυλίες που διεξάγονται εκείνο το Σαββατοκύριακο.
| Μετρικά | Προ-εγκατάσταση | Μετά την εγκατάσταση | Βελτίωση |
|---|---|---|---|
| Ετήσια Κόστη Ενέργειας | €86,400 | €54,300 | 37% |
| Εκπομπές CO2 | 28,1 τόνοι | 9,7 τόνοι | 65.5% |
| Βλάβες οθόνης/μήνα | 4.2 | 0.8 | 81% |
Οι μηνιαίες στατιστικές χρήσης δείχνουν περίπου 4,7 εκατομμύρια αλληλεπιδράσεις σε όλο το δίκτυο, ενώ σχεδόν 7 στους 10 κατοίκους που ρωτήθηκαν δήλωσαν ότι αυτές οι οθόνες TOTEM είναι εξαιρετικά χρήσιμες για την καθημερινή μετακίνησή τους. Το σύστημα απέπληρωσε το κόστος του σε λίγο πάνω από τρία χρόνια, χάρη στο γεγονός ότι λιγότεροι άνθρωποι πηγαίνουν σε κέντρα πληροφοριών τουριστών (μειώθηκε κατά σχεδόν 19%) και εξοικονομεί περίπου 290 χιλιάδες ετησίως σε εκτυπωμένα ενημερωτικά φυλλάδια και χάρτες. Μεγάλα ονόματα στη βιομηχανία συνεχίζουν να αναφέρονται σε αυτό το έργο ως πραγματική απόδειξη ότι η ηλιακή τεχνολογία LED λειτουργεί άριστα ακόμη και σε αστικά περιβάλλοντα όπου ο χώρος και οι επιλογές παροχής ρεύματος μπορεί να είναι περιορισμένες.
Έξυπνα συστήματα διαχείρισης ενέργειας χρησιμοποιούν πλέον προβλεπτικούς αλγόριθμους για να διατηρούν τη λειτουργία στο 98% κατά τη διάρκεια πολυήμερων συννεφιασμένων περιόδων, ρυθμίζοντας τη φωτεινότητα στα 700 nits (από 1.500 nits), μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας κατά 40%, διατηρώντας παράλληλα την αναγνωσιμότητα. Τα συστήματα αυτά βελτιστοποιούν τη χρήση ενέργειας βάσει πραγματικού χρόνου αποθεμάτων και προβλεπόμενων συνθηκών.
Οι κορυφαίες ηλιακές οθόνες LED ενσωματώνουν αντιστατικά και υδροφοβικά επιφανειακά επιστρώματα, μειώνοντας τα ετήσια κόστη συντήρησης κατά 12 $/m² (Αναφορά Συντήρησης Εξωτερικών Οθονών 2023). Εμφανίζονται συστήματα καθαρισμού με ρομποτική υποστήριξη, με πρωτότυπα για ερημικό κλίμα που διατηρούν το 90% της φωτεινότητας για 18 μήνες.
Σε πόλεις όπως το Όσλο και το Ρέικιαβικ, οι ηλιακές οθόνες LED επιτυγχάνουν απόδοση 76% τον χειμώνα, χρησιμοποιώντας το ανακλώμενο φως από το χιόνι και γωνία πάνελ 180°. Ωστόσο, οι ανάγκες αποθήκευσης ενέργειας είναι 3,2 φορές μεγαλύτερες σε σύγκριση με τις εγκαταστάσεις στον Ισημερινό. Νέα συστήματα διαχείρισης θερμότητας με αλλαγή φάσης βοηθούν τις βόρειες εγκαταστάσεις να μειώσουν τη συχνότητα αντικατάστασης μπαταριών κατά 50% (Nordic Solar Tech Journal 2024).
Τα ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη έχουν πλέον απόδοση μετατροπής 29,8% – δηλαδή αύξηση 63% από το 2021 – επιτρέποντας λειτουργία 24/7 με μόλις 4 ώρες ηλιακό φως την ημέρα. Όταν ενσωματώνονται με οθόνες LED, προσφέρουν αξιόπιστη απόδοση σε αστικούς διαδρόμους με συννεφιά, όπως το Λονδίνο και το Σιάτλ.
Οι οθόνες επόμενης γενιάς με ηλιακό LED υποστηρίζουν ενημερώσεις περιεχομένου σε πραγματικό χρόνο μέσω συνδέσεων LPWAN, καταναλώνοντας μόλις 8 W κατά τη μετάδοση. Πιλοτικά προγράμματα δείχνουν 38% υψηλότερη διασύνδεση όταν η περιβαλλοντική διαφήμιση συνδυάζεται με αισθητήρες που παρακολουθούν την ποιότητα του αέρα και τα επίπεδα θορύβου.
Προβλέπεται ότι η παγκόσμια αγορά οθονών ηλιακού LED θα φτάσει τα 12,3 δισ. δολάρια έως το 2028, καθώς αυξάνεται με CAGR 16,4% η εγκατάσταση έξυπνων πόλεων (Allied Market Research 2024). Αναδυόμενες καινοτομίες περιλαμβάνουν διαφανές φωτοβολταϊκό γυαλί για οθόνες ενσωματωμένες σε παράθυρα και αυτο-επιδιορθούμενες κολλήσεις που επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής των προϊόντων σε 15+ χρόνια.
EN
Τελευταία Νέα