ग्रीनटेक की 2023 की रिपोर्ट के अनुसार, हम देख रहे हैं कि सार्वजनिक क्षेत्र प्रत्येक वर्ष लगभग 23 प्रतिशत अधिक सौर ऊर्जा से चलने वाले एलईडी स्क्रीन स्थापित कर रहे हैं, मुख्य रूप से इसलिए क्योंकि ये प्रकाश नियमित डिस्प्ले की तुलना में लगभग 40% कम बिजली की खपत करते हैं। इन डिस्प्ले प्रणालियों की नई पीढ़ी 1500 से 2500 निट्स के बीच चमक स्तर तक पहुंच सकती है और लंबे समय तक कठोर सूर्यप्रकाश के संपर्क में रहने पर भी पूरे दिन दृश्यमान रहती है। पेरिस मेट्रो स्टेशनों में हाल ही में किए गए प्रयोग को लीजिए, जहाँ उन्होंने मुख्य ग्रिड से बिजली के उपयोग में लगभग दो तिहाई की कमी की। उन्होंने विशेष अनुकूली एलईडी प्रौद्योगिकी के साथ-साथ उच्च दक्षता वाले एकल-क्रिस्टलीय सौर पैनलों के संयोजन द्वारा इस प्रभावशाली परिणाम को प्राप्त किया। यह वास्तविक दुनिया का परीक्षण दिखाता है कि हमारे बढ़ते स्मार्ट शहरों के विभिन्न हिस्सों में ऐसे सौर एलईडी संयोजन को बड़े पैमाने पर लागू करना कितना व्यावहारिक है।
हाइब्रिड सौर-एलईडी कियोस्क प्रणाली अपनाने से ऑपरेटर 12 महीनों के भीतर ऊर्जा लागत में 55–70% की बचत प्राप्त करते हैं। प्रमुख दक्षता लाभ आते हैं:
बार्सिलोना स्मार्ट सिटी परियोजना ने ग्रिड पर निर्भरता समाप्त करने के कारण प्रति सौर-एलईडी TOTEM वार्षिक $8.2k की बचत प्रदर्शित की।
2024 के नवीनतम सौर साइनेज रिपोर्ट के अनुसार, पारंपरिक एसी संचालित साइन की तुलना में प्रत्येक स्थापित इकाई के लिए सौर एलईडी डिस्प्ले में परिवर्तन करने से प्रति वर्ष लगभग 4.8 मेट्रिक टन कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन कम होता है। नए संस्करण भी काफी शानदार हैं, जो मुख्य रूप से ऐसी सामग्री से बने होते हैं जिन्हें लगभग 87% बार रीसाइकल किया जा सकता है और आमतौर पर उन्हें बदलने से पहले लगभग दस वर्षों तक चलते हैं। ऊर्जा निष्कर्षण प्रणाली नामक कोई चीज भी है जो इसे एक कदम आगे बढ़ाती है। जब कई सौर पैनल एक सरणी के हिस्से के रूप में एक साथ काम करते हैं, तो चरम सूर्यप्रकाश के घंटों के दौरान उत्पन्न अतिरिक्त बिजली वास्तव में अन्य निकटवर्ती इमारतों द्वारा ग्रिड से ली जाने वाली बिजली की आवश्यकता को लगभग 15% तक कम करने में मदद करती है। ऐसी दक्षता समय के साथ वास्तव में बढ़ती जाती है।
सौर ऊर्जा से चलने वाले एलईडी डिस्प्ले की आवश्यकता होती है 7,000+ निट्स चमक धूप में भी पढ़े जा सकने के लिए, क्योंकि कम स्तर चमक और धुंधलापन से प्रभावित होते हैं। प्रतिबिंब-रोधी लेप और गतिशील तुलना अनुपात ऊर्जा दक्षता को नष्ट किए बिना स्पष्टता बनाए रखते हैं। संदर्भ के लिए, आंतरिक व्यावसायिक डिस्प्ले 1,500–3,000 निट्स पर काम करते हैं—जो बाहरी वातावरण के लिए अपर्याप्त है।
बाहरी LED डिस्प्ले में होना चाहिए IP65-रेटेड एन्क्लोज़र धूल और उच्च-दबाव वाले पानी की धाराओं से बचाव के लिए। तटीय या आर्द्र क्षेत्रों में संक्षारण को रोकने के लिए समुद्री-ग्रेड एल्यूमीनियम और पॉलीकार्बोनेट संयुग्म उपयोग किए जाते हैं। एकीकृत ताप प्रबंधन -30°C से 50°C तापमान सीमा में स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित करता है (NREL 2023 अध्ययन), चरम गर्मी के दौरान बंद होने से रोकता है।
LiFePO4 बैटरियां लगभग 6,000 चार्ज साइकिल तक चलती हैं, जो सामान्य लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में लगभग दो से तीन गुना बेहतर है। जब सौर ऊर्जा भंडारण पर चल रही हों, तो ये LED डिस्प्ले को 72 घंटे से अधिक तक शक्ति प्रदान कर सकती हैं। जब एक साथ जोड़ा जाता है, तो 300 वाट की सौर पैनल स्थापना और 2.4 किलोवाट घंटे की बैटरी भंडारण प्रणाली मिलकर 400 निट्स चमक पर दैनिक संचालन के लगभग 10 घंटे प्रदान करती हैं। ये आंकड़े सौर ऊर्जा उद्योग संघ द्वारा एकत्रित उद्योग आंकड़ों से आते हैं, जो वास्तविक परिस्थितियों में सौर पैनलों द्वारा उत्पादित ऊर्जा की मात्रा के बारे में हैं।
क्लाउड-आधारित CMS प्लेटफॉर्म वातावरणीय प्रकाश सेंसर के माध्यम से चमक को समायोजित करते हैं, जिससे ऊर्जा की खपत में 40% की कमी आती है (DOE 2022)। बहु-किरायेदार नेटवर्क 500+ TOTEMs पर एक साथ फर्मवेयर अपडेट की अनुमति देते हैं, जबकि स्मार्ट सिटी ग्रिड के साथ API एकीकरण पीक मांग के दौरान लोड-शिफ्टिंग को सक्षम करता है।
यह प्रणाली 2,500 निट्स के रेटिंग वाले एलईडी पैनलों को उन उच्च दक्षता वाले मोनोक्रिस्टलाइन सौर सेलों के साथ जोड़ती है, जिनके बारे में हम चर्चा कर रहे हैं, जो लगभग 22% की दर से सूर्य के प्रकाश को बिजली में परिवर्तित करते हैं। ये पैनल तब भी स्पष्ट रूप से दिखाई देते रहते हैं जब सूरज सिर के ठीक ऊपर चमक रहा हो। वास्तविक स्थापनाओं पर किए गए परीक्षणों में पता चला कि इन एकीकृत सरणियों ने ग्रिड बिजली के उपयोग में लगभग 40% की कमी की, यदि आप मुझसे पूछें तो काफी प्रभावशाली। और यहाँ एक और बात ध्यान देने योग्य है - डिज़ाइन में ताप प्रबंधन की कुछ बहुत अच्छी विशेषताएँ शामिल हैं जो 50 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान में भी चीजों को सुचारू रूप से चलाए रखती हैं। यूरोप में एक एजेंसी ने वास्तव में अपनी ट्रेन की समय सारणी के लिए इस तकनीक का उपयोग किया, और उन्होंने पाया कि दिन के समय, डिस्प्ले को लगभग किसी बैकअप बिजली की आवश्यकता नहीं थी। उनकी रिपोर्ट में दिखाया गया कि प्राकृतिक प्रकाश अकेले से लगभग 98% स्वायत्तता प्राप्त हुई।
टूल-फ्री इंटरलॉकिंग वाले मॉड्यूलर 2'x2' पैनल 32 से 320 वर्ग फुट तक के स्केलेबल इंस्टालेशन की अनुमति देते हैं। प्रत्येक यूनिट अधिकतम चमक पर 80W की खपत करती है और नेटवर्क में अतिरिक्त सौर ऊर्जा साझा करती है। कस्टम निर्माण की तुलना में तैनाती के समय में 60% की कमी आती है, और मॉड्यूल को 10 मिनट से भी कम समय में बदला जा सकता है–जो बड़े पैमाने पर स्मार्ट सिटी कॉरिडोर के लिए आदर्श है।
इस डिस्प्ले का निर्माण 6 मिमी मोटे टेम्पर्ड ग्लास का उपयोग करके किया गया है, जिसमें प्रतिबिंब-रोधी (एंटी-रिफ्लेक्टिव) कोटिंग भी शामिल है, और यह सभी IK10 रेटेड एन्क्लोज़र में स्थित है जो आघात प्रतिरोधकता के लिए है। यह इकाई वास्तव में गंभीर आघातों का सामना कर सकती है, जैसे कि 40 सेमी की ऊंचाई से 5 किग्रा की वस्तु गिराने के बराबर। इससे यह आज बाजार में उपलब्ध सामान्य IP65 मॉडल्स की तुलना में तीन गुना अधिक मजबूत बन जाता है। जब कोई व्यक्ति उपकरण में हेरफेर करने का प्रयास करता है, तो तुरंत विद्युत चुम्बकीय ताले सक्रिय हो जाते हैं, जिससे स्क्रीन अपारदर्शी हो जाती है। इसमें अंतर्निर्मित कण सेंसर भी हैं जो जब किसी क्षेत्र में प्रदूषण का स्तर बढ़ता है तो स्वचालित रूप से शीतलन बढ़ा देते हैं। टोक्यो के शिनजुकु जिले में इन डिस्प्ले के लगभग 150 इकाइयों को स्थापित करने वाली कंपनियों ने अपने रखरखाव खर्चों में भारी कमी देखी, जो रिपोर्ट्स के अनुसार पिछले वर्ष की तुलना में लगभग 73% तक कम हो गई।
न्यूरल नेटवर्क मौसम पूर्वानुमान, पैदल यातायात के प्रतिरूप और बैटरी स्तरों का विश्लेषण करते हैं ताकि चमक को 800–2,200 निट्स के बीच गतिशील रूप से समायोजित किया जा सके, जबकि 16-घंटे के अपटाइम की भी गारंटी रहे। मैड्रिड में एक ग्रीष्मकालीन परीक्षण के दौरान, निश्चित डिमिंग अनुसूची की तुलना में इस प्रणाली ने 31% ऊर्जा अपव्यय कम किया और जब आश्रय खोजने के व्यवहार में 22% की वृद्धि हुई, तो तूफान के दौरान संदेशों को बढ़ाकर जुड़ाव बढ़ाया।
यह प्रणाली 600 वाट के सौर पैनल सेटअप को बैकअप ग्रिड कनेक्शन के साथ जोड़ती है, जो उन क्षेत्रों में भी अच्छी तरह काम करती है जहाँ धूप इतनी प्रचुर मात्रा में उपलब्ध नहीं होती। जब अच्छे मौसम की स्थिति में सब कुछ ठीक रहता है, तो लगभग सत्तर प्रतिशत बिजली केवल सौर ऊर्जा से प्राप्त होती है। प्रदर्शन 1900 निट्स की उस प्रभावशाली चमक तक पहुँचना भी जारी रखता है, और इसके बावजूद अधिकांश हाइब्रिड प्रणालियों की तुलना में लगभग पैंतीस प्रतिशत कम अतिरिक्त ऊर्जा का उपयोग करता है। आरंभिक खर्च वास्तव में बाजार में उपलब्ध शीर्ष-स्तरीय विकल्पों की तुलना में चालीस प्रतिशत सस्ता है। साओ पाउलो शहर के सार्वजनिक स्थानों के नेटवर्क में सड़क के संकेतों और सूचना प्रदर्शनों में हमने देखा है कि यह छह वर्षों के भीतर फल-फूल चुका है।
बार्सिलोना शहर ने अपनी स्मार्ट सिटी परियोजना के हिस्से के रूप में परिवहन केंद्रों और लोकप्रिय स्थानों में लगभग 72 सौर ऊर्जा से चलने वाली एलईडी स्क्रीन लगाई हैं। ये TOTEM डिस्प्ले मोनोक्रिस्टलाइन तकनीक वाले कुशल सौर पैनलों के साथ जुड़े होते हैं और बादल के माध्यम से प्रबंधित किए जाते हैं। इनमें से अधिकांश ऐसे स्थानों पर स्थित हैं जहां भीड़ प्राकृतिक रूप से इकट्ठा होती है, उदाहरण के लिए प्लासा कैटालुन्या चौक या व्यस्त डायगोनल एवेन्यू के साथ-साथ। ये डिस्प्ले क्यों उपयोगी हैं? ये लाइव बस और मेट्रो के समय, आसपास होने वाली आगामी घटनाओं के बारे में जानकारी देते हैं, और लोगों को शहर में रास्ता खोजने में मदद करते हैं जब वे भटक जाते हैं। कुछ में तो स्थानीय त्योहारों या उस सप्ताहांत में होने वाले संगीत समारोहों के स्थान दिखाने वाले मानचित्र भी हैं।
| मीट्रिक | प्री-इंस्टॉलेशन | पोस्ट-इंस्टॉलेशन | सुधार |
|---|---|---|---|
| वार्षिक ऊर्जा लागत | €86,400 | €54,300 | 37% |
| CO2 उत्सर्जन | 28.1 टन | 9.7 टन | 65.5% |
| प्रति माह प्रदर्शन विफलताएँ | 4.2 | 0.8 | 81% |
मासिक उपयोग आँकड़े पूरे नेटवर्क में लगभग 47 लाख बार इंटरैक्शन दिखाते हैं, जबकि लगभग 7 में से 10 निवासियों ने कहा कि ये टोटम डिस्प्ले दैनिक आवागमन में बहुत मददगार हैं। यह प्रणाली वास्तव में तीन साल से थोड़े अधिक समय में खुद को पूरा भरपाई कर चुकी है, क्योंकि पर्यटक सूचना केंद्रों में जाने वालों की संख्या में (लगभग 19% कमी) के कारण और प्रत्येक वर्ष छपी हुई ब्रोशर और नक्शों पर लगभग 290 हजार की बचत के कारण। प्रमुख नाम के निर्माता इस परियोजना को नगरीय वातावरण में सौर ऊर्जा से चलने वाली एलईडी तकनीक के कार्यान्वयन के सफल उदाहरण के रूप में देख रहे हैं, जहाँ स्थान और बिजली के विकल्प सीमित हो सकते हैं।
स्मार्ट बिजली प्रबंधन प्रणालियाँ अब भविष्यवाणी एल्गोरिदम का उपयोग करके बहु-दिवसीय बादल वाली अवधि के दौरान 98% अपटाइम बनाए रखती हैं, जो चमक को 1,500 निट्स से घटाकर 700 निट्स कर देती हैं, जिससे बिजली की खपत 40% तक कम हो जाती है, लेकिन पठनीयता बनी रहती है। ये प्रणालियाँ वास्तविक समय में भंडार और पूर्वानुमानित परिस्थितियों के आधार पर ऊर्जा के उपयोग को अनुकूलित करती हैं।
शीर्ष-स्तरीय सौर-एलईडी डिस्प्ले में एंटी-स्टैटिक और हाइड्रोफोबिक सतह कोटिंग शामिल है, जो वार्षिक रखरखाव लागत को $12/मी² तक कम कर देती है (आउटडोर डिस्प्ले रखरखाव रिपोर्ट 2023)। रोबोटिक्स-सक्षम सफाई प्रणालियाँ उभर रही हैं, जिनके रेगिस्तानी जलवायु प्रोटोटाइप 18 महीनों तक 90% चमक बनाए रखते हैं।
ओस्लो और रेक्जाविक जैसे शहरों में, प्रतिबिंबित बर्फ और 180° पैनल कोण का उपयोग करके सौर-एलईडी प्रदर्शन जाड़े में 76% दक्षता प्राप्त करते हैं। हालाँकि, इनकी ऊर्जा भंडारण आवश्यकताएँ भूमध्य रेखीय स्थापनाओं की तुलना में 3.2 गुना अधिक होती हैं। नए चरण-परिवर्तन तापीय प्रबंधन प्रणाली उत्तरी क्षेत्रों में तैनाती के लिए बैटरी प्रतिस्थापन की आवृत्ति को 50% तक कम करने में मदद करती है (नॉर्डिक सोलर टेक जर्नल 2024)।
पेरोव्स्काइट सौर सेल अब 29.8% रूपांतरण दक्षता तक पहुँच गए हैं—2021 के बाद से 63% सुधार—जो केवल दैनिक सूर्य के प्रकाश के 4 घंटों के साथ 24/7 संचालन की अनुमति देता है। जब एलईडी प्रदर्शन के साथ एकीकृत किया जाता है, तो वे लंदन और सीएटल जैसे बादल छाए शहरी गलियारों में विश्वसनीय प्रदर्शन प्रदान करते हैं।
अगली पीढ़ी के सौर एलईडी डिस्प्ले एलपीडब्ल्यूएएन कनेक्शन के माध्यम से वास्तविक समय में सामग्री अद्यतन का समर्थन करते हैं, जो संचरण के दौरान केवल 8W की खपत करते हैं। पायलट कार्यक्रमों में दिखाया गया है कि संदर्भात्मक विज्ञापन को पर्यावरणीय सेंसर्स के साथ जोड़ने पर जो वायु गुणवत्ता और ध्वनि स्तर की निगरानी करते हैं, संलग्नता में 38% की वृद्धि होती है।
स्मार्ट शहरों की तैनाती में 16.4% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (Allied Market Research 2024) के कारण वैश्विक सौर एलईडी डिस्प्ले बाजार के 2028 तक 12.3 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है। उभरते हुए नवाचारों में खिड़की-एकीकृत डिस्प्ले के लिए पारदर्शी फोटोवोल्टिक कांच और आत्म-उपचार वाले सोल्डर जोड़ शामिल हैं जो उत्पाद जीवनकाल को 15+ वर्ष तक बढ़ा देते हैं।
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