GreenTechin vuoden 2023 raportin mukaan julkisiin tiloihin asennetaan noin 23 prosenttia enemmän aurinkoenergialla toimivia LED-näyttöjä joka vuosi, pääasiassa siksi, että nämä valot kuluttavat noin 40 prosenttia vähemmän sähköä verrattuna tavallisiin näyttöihin. Uuden sukupolven näyttöjärjestelmät saavuttavat kirkkaustasot 1500–2500 nitin välillä ja säilyvät näkyvinä koko päivän, myös kovassa auringonpaisteessa pitkien aikojen ajan. Otetaan esimerkiksi äskettäinen koe Pariisin metrossa, jossa sähkönkulutusta pääverkosta vähennettiin lähes kaksi kolmasosaa. Tämä vaikuttava tulos saavutettiin yhdistämällä erityinen mukautuva LED-teknologia korkea hyötysuhteisiin monokiteisiin aurinkopaneeleihin. Tämä käytännön testi osoittaa, kuinka käytännöllistä on skaalata tällaisia aurinko-LED-yhdistelmiä eri osiin kehittyviä älykkäitä kaupunkeja.
Käyttäjät saavuttavat 55–70 % säästöt energiakustannuksissa 12 kuukauden kuluessa siirtyessään hybridiaurinko-LED-kioskijärjestelmiin. Avaintehokkuushyödyt johtuvat seuraavista tekijöistä:
Barcelonan älykaupunkihanke osoitti 8 200 $/vuosi säästöt aurinko-LED TOTEM -kioskia kohti verkkoriippumattomuuden ansiosta.
Vuoden 2024 viimeisimmän aurinkoenergiaan perustuvien näyttöjen raportin mukaan aurinkopaneelilla toimivien LED-näyttöjen käyttöönotto vähentää hiilidioksidipäästöjä noin 4,8 metrisellä tonnilla jokaista asennettua yksikköä kohden vuodessa verrattuna perinteisiin vaihtovirtaan perustuviin mainostauluihin. Uudemmat versiot ovat myös melko vaikuttavia: niitä valmistetaan pääasiassa materiaaleista, joista noin 87 % voidaan kierrättää, ja ne kestävät suunnilleen kymmenen vuotta ennen kuin niiden vaihtaminen on tarpeen. On olemassa jopa energian talteenottajärjestelmiä, jotka vievät asian vielä pidemmälle. Kun useita aurinkopaneeleita toimii yhdessä ryhmänä, ylimääräinen sähkö, joka tuotetaan huippuaurinkoisina tunteina, vähentää jopa noin 15 %:lla sitä sähkömäärää, jonka muut läheiset rakennukset tarvitsevat ottaa sähköverkosta. Tällainen tehokkuus kasautuu merkittäväksi ajan myötä.
Aurinkosähköllä toimivat LED-näytöt vaativat yli 7 000 nittiä kirkkautta säilyttääkseen luettavuutensa suorassa auringonvalossa, sillä matalammat tasot kärsivät heikosta kontrastista ja valonsirusta. Heijastumisen estävät pinnoitteet ja dynaamiset kontrastisuhteet säilyttävät kirkkauden tekemättä kompromisseja energiatehokkuuden kustannuksella. Vertailun vuoksi sisätilojen kaupalliset näytöt toimivat 1 500–3 000 nitin kirkkaustasolla – mikä ei riitä ulko-olosuhteisiin.
Ulkopuolisten LED-näyttöjen on oltava varustettu IP65-luokan suojakotelo suojatakseen pölyltä ja korkeapaineisilta vesipurskeilta. Merikäyttöön soveltuvat alumiini- ja polykarbonaattikomposiitit estävät korroosiota rannikko- ja kosteilla alueilla. Integroitu lämmönhallinta takaa vakaa suorituskyvyn lämpötilavälillä -30 °C:sta 50 °C:een (NREL 2023 -tutkimus), estäen pysähtymiset äärimmäisessä kuivuudessa.
LiFePO4-akut kestävät noin 6 000 lataussykliä, mikä on noin kaksi tai kolme kertaa parempi kuin tavallisten lyijyakkujen. Ne voivat tarjota virtaa LED-näytöille yli 72 tuntia varastoidun aurinkoenergian varassa. Yhdessä käytettynä 300 wattia tuottava aurinkopaneeleiden järjestelmä ja 2,4 kilowattitunnin akkuvarasto tarjoavat noin 10 tunnin päivittäisen käyttöajan 400 nitsin kirkkaustasolla. Nämä luvut perustuvat teollisuuden keräämiin tietoihin, jotka Aurinkoenergia-alan yhdistys (Solar Energy Industries Association) on koonnut siitä, kuinka paljon aurinkopaneelit todellisissa olosuhteissa tuottavat energiaa.
Pilvipohjaiset CMS-alustat säätävät kirkkautta ympäristön valoisuudentuntimien avulla, mikä vähentää energiankulutusta 40 %:lla (DOE 2022). Monikäyttäjäverkot mahdollistavat samanaikaiset firmware-päivitykset yli 500 TOTEMiin, kun taas API-integraatiot älykkaiden kaupunkiverkkojen kanssa mahdollistavat kuorman siirtämisen huippukulutuksen aikana.
Järjestelmä yhdistää 2500 nitin kirkkausarvoiset LED-paneelit mainittuihin tehokkaisiin monokiteisiin aurinkokenniin, jotka muuntavat auringonvalon sähköksi noin 22 prosentin hyötysuhteella. Nämä paneelit pysyvät selvästi näkyvillä, vaikka aurinko paistaa suoraan ylhäältä. Todellisissa asennuksissa tehtyjen testien mukaan nämä integroidut paneelijärjestelmät vähensivät sähköverkon käyttöä noin 40 prosentilla, mikä on melko vaikuttavaa. On kuitenkin myös jotain muuta huomioitavaa – rakenne sisältää erittäin tehokkaat lämmönhallintaratkaisut, jotka pitävät järjestelmän toiminnassa sujuvasti, vaikka lämpötila nousisi noin 50 asteeseen Celsius-asteikolla. Eräs eurooppalainen virasto otti tämän tekniikan käyttöön junalistoissaan ja havaitsi, että päivällä näytöt eivät juuri lainkaan tarvinneet varavoimaa. Heidän raporttinsa osoittivat noin 98 prosentin autonomian pelkästään luonnollisesta valosta.
Modulaariset 2’x2’-paneelit, joissa on työkaluttomat lukituskohdat, mahdollistavat skaalautuvan asennuksen 32–320 neliöjalkaan. Jokainen yksikkö kuluttaa enintään 80 W huippukirkkaudella ja jakaa ylijäämäsolarvirtansa verkon yli. Asennusaika lyhenee 60 % verrattuna räätälöityihin ratkaisuihin, ja moduulit voidaan vaihtaa alle 10 minuutissa – täydellinen suurten älykkäiden kaupunkivyöhykkeiden käyttöön.
Tämä näyttö on rakennettu käyttäen 6 mm paksua karkaistua lasia yhdessä heijastumattoman pinnoitteen kanssa, ja kaikki on sijoitettu IK10-luokitelluihin koteloihin iskunkestävyyttä varten. Laite kestää todella merkittäviä iskuja, kestäen esimerkiksi 5 kg:n kappaleen putoamisen 40 cm korkeudesta. Tämä tekee siitä kolme kertaa kestävämmän kuin nykyisillä markkinoilla olevilla tavallisilla IP65-malleilla. Kun joku yrittää manipuloida laitetta, sähkömagneettiset lukot aktivoituvat välittömästi ja näyttö muuttuu läpinäkymättömäksi. Näytöissä on myös sisäänrakennetut hiukkassensorit, jotka lisäävät automaattisesti jäähdytystä, kun saasteiden tasot nousevat tietyissä paikoissa. Yritykset, jotka asensivat noin 150 näyttöä Tokion Shinjuku-alueelle, raportoivat huoltokustannusten laskeneen dramaattisesti, noin 73 % edelliseen vuoteen verrattuna.
Neuroverkot analysoidaan sääennusteet, jalankulku-mallit ja akkutasot dynaamisesti säätääksesi kirkkautta välillä 800–2 200 nit, samalla taaten 16 tunnin käyttöjaksoton. Kokeilun aikana Madridissa kesällä järjestelmä vähensi energiahukkaa 31 % verrattuna kiinteisiin himmennysaikatauluihin ja lisäsi vuorovaikutusta sademyrskyjen aikana voimistamalla viestejä, kun suojapaikkaa etsivä käyttäytyminen nousi 22 %.
Järjestelmä yhdistää 600 wattia tuottavan aurinkopaneelin ja varavoimaverkkoyhteyden, mikä toimii hyvin myös niissä paikoissa, joissa auringonvalo ei ole kovin runsasta. Kun kaikki sujuu hyvissä sääolosuhteissa, noin seitsemänkymmentä prosenttia tehosta tulee pelkästään aurinkoenergiasta. Näyttö saavuttaa edelleen vaikuttavat 1900 nitsin kirkkaustasot käyttäen samalla noin kolmekymmentäviisi prosenttia vähemmän ylimääräistä virtaa verrattuna useimpiin hybridijärjestelmiin. Alustava investointi on itse asiassa neljäkymmentä prosenttia edullisempi kuin markkinoilla olevat huippuvaihtoehdot. Olemme nähneet tämän kannattavuuden toteutuvan kuudessa vuodessa katukyltteihin ja informaationäyttöihin Sao Paulon kaupungin julkisissa tiloissa.
Barcelonan kaupunki asensi noin 72 aurinkoenergialla toimivaa LED-näyttöä liikennekeskuksiin ja suosittuihin paikkoihin osana älykkään kaupungin hanketta. Nämä TOTEM-näytöt yhdistävät tehokkaat aurinkopaneelit monokiteisellä teknologialla, ja niitä hallitaan pilvipalvelun kautta. Useimmat sijaitsevat luonnollisten kokoontumispaikkojen yhteydessä, kuten Plaça Catalunya -aukiolla tai vilkkaalla Diagonal-kujalla. Mikä tekee näistä näytöistä hyödyllisiä? Ne näyttävät bussien ja metron aikataulut, tulevia tapahtumia lähipaikkakunnalla sekä auttavat ihmisiä löytämään tien, jos he eksyvät. Jotkut sisältävät jopa karttoja, jotka näyttävät paikalliset festivaalit tai konsertit, jotka järjestetään samalla viikolla.
| Metrinen | Ennen asennusta | Post-Asennus | Parannus |
|---|---|---|---|
| Vuotuiset energiakustannukset | €86,400 | €54,300 | 37% |
| Hiilidioksidipäästöt | 28,1 tonnia | 9,7 tonnia | 65.5% |
| Näytön vioittumiset/kuukausi | 4.2 | 0.8 | 81% |
Kuukausittaiset käyttötilastot osoittavat noin 4,7 miljoonaa vuorovaikutusta verkoston aikana, ja lähes 7:ltä kymmenestä kysytyistä asukkaista ilmoitti, että nämä TOTEM-näytöt ovat erittäin hyödyllisiä arjen liikkumisessa. Järjestelmä maksautui itse asiassa vain hieman yli kolmessa vuodessa, koska ihmisiä ei enää mennyt matkailutiedotuspisteisiin (laskua lähes 19 %) ja säästettiin lähes 290 000 euroa vuosittain painetuista esitteistä ja kartoista. Tunnetut valmistajat viittaavat jatkuvasti tähän projektiin todisteena siitä, että aurinkoenergialla toimivat LED-teknologiat toimivat hyvin myös kaupunkiympäristöissä, joissa tila- ja virtamahdollisuudet voivat olla rajoitetut.
Älykkäät tehonhallintajärjestelmät käyttävät nykyään ennakoivia algoritmeja ylläpitääkseen 98 %:n käytettävyyden usean päivän pilvisinäkin aikoina säätämällä kirkkautta 700 nittiin (alkuperäisestä 1 500 nitiin), mikä vähentää tehonkulutusta 40 %:lla ilman, että luettavuus kärsii. Järjestelmät optimoivat energiankäytön reaaliaikaisen varauksen ja sääennustusten perusteella.
Parhaat aurinkopaneelilla toimivat LED-näytöt sisältävät antistaattisia ja vesihylkiviä pinnoitteita, jotka vähentävät vuotuisia huoltokustannuksia 12 $/m² (Ulkonäyttöjen huoltoraportti 2023). Robottipohjaiset puhdistusjärjestelmät ovat tulossa, ja erämaa-ilmastossa testatut prototyypit säilyttävät 90 % kirkkauttaan 18 kuukauden ajan.
Kaupungeissa kuten Oslossa ja Reykjavíkissa aurinko-LED-näytöt saavuttavat 76 %:n talvikuukausien hyötysuhteen hyödyntämällä heijastavaa lunta ja 180° paneelikulmaa. Kuitenkin niiden energianvarastointitarve on 3,2-kertainen verrattuna päiväntasaajan asennuksiin. Uudet vaiheenmuutoksen lämpöhallintajärjestelmät auttavat pohjoisilla alueilla sijoitettuja järjestelmiä vähentämään akkujen vaihtofrekvenssiä 50 %:lla (Nordic Solar Tech Journal 2024).
Perovskiittiaurinkokennot saavuttavat nyt 29,8 %:n muuntotehokkuuden – 63 % parannus vuodesta 2021 – ja mahdollistavat jatkuvan 24/7-toiminnon vain neljän tunnin päivittäisellä auringonvalolla. Kun ne yhdistetään LED-näyttöihin, ne tarjoavat luotettavaa suorituskykyä pilvisissä kaupunkialueissa kuten Lontoossa ja Seattlessa.
Seuraavan sukupolven aurinko-LED-näytöt tukevat reaaliaikaisia sisällön päivityksiä LPWAN-yhteyksien kautta ja kuluttavat vain 8 W lähetysvaiheessa. Pilottiohjelmat osoittavat 38 % korkeampaa vuorovaikutusta, kun kontekstuaalinen mainonta yhdistetään ympäristöantureihin, jotka seuraavat ilmanlaatua ja melutasoa.
Maailmanlaajuinen aurinko-LED-näyttömarkkina arvioidaan saavuttavan 12,3 miljardia dollaria vuoteen 2028 mennessä, mikä johtuu 16,4 %:n CAGR-kasvusta älykkäiden kaupunkien toteutuksissa (Allied Market Research 2024). Uusia innovaatioita ovat läpinäkyvä fotovoltaattinen lasi ikkunoihin integroituihin näyttöihin sekä itsekorjautuvat juotosliitokset, jotka pidentävät tuotteen käyttöikää yli 15 vuoteen.
EN
Uutiskanava