A GreenTech 2023-as jelentése szerint a közterületeken évente körülbelül 23 százalékkal több napelemes LED-kijelzőt telepítenek, főként azért, mert ezek a kijelzők körülbelül 40 százalékkal kevesebb energiát fogyasztanak, mint a hagyományos kijelzők. Az új generációs kijelzőrendszerek 1500 és 2500 nit közötti fényerőt érhetnek el, így egész nap jól láthatóak maradnak, még hosszabb ideig tartó, erős napsugárzás mellett is. Például a párizsi metróállomásokon végzett legutóbbi kísérlet során sikerült a villamosenergia-felhasználást a főhálózatról majdnem kétharmaddal csökkenteni. Ezt az eredményt speciális adaptív LED-technológia és nagy hatásfokú monokristályos napelemek kombinálásával érték el. Ez a valós körülmények között végzett teszt bemutatja, mennyire gyakorlatias ilyen napelemes LED-rendszerek kiterjesztése a növekvő okosvárosok különböző területein.
Az üzemeltetők 55–70% megtakarítást érnek el az energia költségeken 12 hónapon belül, ha hibrid napelemes-LED kioszkszisztémát vezetnek be. A fő hatékonyságnövekedés a következőkből származik:
A Barcelonai Okosváros Projekt bemutatta, hogy 8 200 USD/év megtakarítás érhető el darabonként napelemes-LED TOTEM esetén a hálózatfüggetlenség révén.
A 2024-es legfrissebb Solar Signage jelentés szerint a napenergiás LED kijelzőkre való áttérés közel 4,8 tonna szén-dioxid-kibocsátást spórol meg évente egységenként azokhoz képest, amelyek hagyományos, váltakozó árammal működő táblák. Az újabb változatok elég lenyűgözőek, főként olyan anyagokból készülnek, amelyek kb. 87%-ban újrahasznosíthatók, és általában körülbelül tíz évig tartanak, mielőtt ki kellene cserélni őket. Létezik még az úgynevezett energiavisszanyerési rendszer is, amely tovább lép. Amikor több napelem együttesen, tömbösítve működik, a csúcsnapfényes órák alatt keletkező felesleges elektromos energia ténylegesen körülbelül 15%-kal csökkenti azt az energiamennyiséget, amit más közeli épületeknek a hálózatról kell lehívniuk. Ez a hatékonyság idővel komoly mértékben összeadódik.
Napenergiás LED kijelzők igényelnek 7000+ nits fényerő hogy közvetlen napsütés alatt is olvasható maradjon, mivel az alacsonyabb szintű képernyők csillogásból és kifakulásból szenvednek. A visszaverődést csökkentő bevonatok és a dinamikus kontrasztarány megőrzik az élességet, anélkül hogy az energiatakarékosságot áldoznák fel. Összehasonlításképpen, az ipari kijelzők beltéren 1500–3000 nits fényerőn működnek – ez nem elegendő kültéri környezetben.
Kültéri LED kijelzőknek rendelkezniük kell IP65-ös védettségű házak por- és nagynyomású vízsugarakkal szembeni ellenállással. Tengeri fokozatú alumínium és policarbonát kompozitok megakadályozzák a korróziót partmenti vagy nedves övezetekben. Az integrált hőkezelés biztosítja a stabil teljesítményt -30 °C és 50 °C közötti hőmérséklet-tartományban (NREL 2023-as tanulmány), megelőzve a leállásokat extrém hőség esetén.
A LiFePO4 akkumulátorok körülbelül 6000 töltési ciklusig tartanak, ami nagyjából kétszer-háromszor annyi, mint a hagyományos ólom-savas akkumulátorok. LED kijelzőket több mint 72 órán át képesek működtetni tárolt napelemenergiából. Egy 300 watt teljesítményű napelemrendszer és egy 2,4 kilowattórás akkumulátor-tároló rendszer kombinációja naponta körülbelül 10 órás működést biztosít 400 nits fényerő mellett. Ezek az adatok a Solar Energy Industries Association által gyűjtött iparági információkon alapulnak arról, hogy a napelemek valós körülmények között mennyi energiát termelnek.
A felhőalapú CMS platformok környezeti fényérzékelők segítségével állítják be a fényerőt, csökkentve az energiafogyasztást 40%-kal (DOE 2022). A többbéves hálózatok lehetővé teszik a firmware frissítéseket egyszerre 500+ TOTEM-en, miközben az API-integrációk az okosvárosi hálózatokkal engedélyezik a terhelésáthelyezést csúcsfogyasztás idején.
A rendszer 2500 nits fényerősségű LED paneleket kombinál az említett nagy hatásfokú monokristályos napelemcellákkal, amelyek körülbelül 22%-os hatásfokkal alakítják át a napfényt elektromos energiává. Ezek a panelek akkor is jól láthatóak maradnak, amikor a nap éppen a fejük felett süt. A tényleges telepítések tesztjei azt mutatták, hogy az integrált napelemek körülbelül 40%-kal csökkentették a hálózati áramfelhasználást, ami elég lenyűgöző eredmény. Emellett megemlítendő, hogy a tervezés kiváló hőkezelési funkciókat is tartalmaz, amelyek akár 50 °C-os hőmérsékleten is sima üzemet biztosítanak. Egy európai ügynökség valójában már alkalmazza ezt a technológiát vonatmenetrend-kijelzőkhez, és azt tapasztalták, hogy nappal szinte egyáltalán nem igényelnek tartalékenergiát. Jelentéseik szerint a kijelzők közel 98%-os autonómiával működtek kizárólag természetes fényből származó energia segítségével.
Moduláris 2’x2’-es panelek, eszközmentes zárral, lehetővé teszik a méretezhető telepítést 32 és 320 négyzetláb között. Egy egység maximális fényerőnél 80 W-ot fogyaszt, és a napenergia-felesleget hálózaton belül osztja meg. A telepítési idő 60%-kal csökken az egyedi építésekhez képest, és a modulokat 10 percen belül ki lehet cserélni – ideális nagy léptékű okosvárosi folyosókhoz.
Ez a kijelző 6 mm-es edzett üvegből készült, antireflexiós bevonattal, IK10-es ütésállósági besorolású házban. Az egység különösen ellenálló az erős ütésekkel szemben, képes elviselni akár egy 5 kg-os tárgy ejtését 40 cm magasból. Ez háromszor ellenállóbbá teszi, mint a jelenleg kapható szabványos IP65-ös modellek. Ha valaki megpróbálja manipulálni az eszközt, az elektromágneses zárak azonnal működésbe lépnek, és a képernyő átlátszatlan lesz. Beépített részecskeszint-érzékelők is találhatók benne, amelyek automatikusan fokozzák a hűtést, ha valamely területen megnő a szennyezettség szintje. A vállalatok, amelyek kb. 150 ilyen kijelzőt telepítettek Tokió Sinjuku kerületében, jelentős költségcsökkenést tapasztaltak, a karbantartási kiadások körülbelül 73%-kal csökkentek az előző évhez képest.
A neurális hálózatok elemzik az időjárás-előrejelzéseket, a gyalogos forgalom mintáit és az akkumulátor töltöttségét, hogy dinamikusan állítsák a fényerőt 800–2200 nits között, miközben biztosítják a 16 órás folyamatos üzemidőt. A madridi nyári próba során a rendszer 31%-kal csökkentette az energiapazarlást a rögzített fényerőcsökkentési ütemtervekhez képest, és növelte az érdeklődést zivatarok alatt, amikor az esernyőkereső viselkedés 22%-kal megnőtt.
A rendszer egy 600 wattos napelemkiosztást kombinál tartalék hálózati csatlakozással, ami jól működik akkor is, ha a napfény nem túl bővelkedő. Amikor minden jól alakul jó időjárási körülmények között, a teljesítmény körülbelül hetven százaléka kizárólag a napenergiából származik. A kijelző továbbra is eléri az impresszív 1900 nits fényerősséget, miközben körülbelül harmincöt százalékkal kevesebb plusz energiát használ, mint a legtöbb hibrid rendszer. A kezdeti költség ténylegesen negyven százalékkal olcsóbb, mint a piacon elérhető prémium alternatívák. Tapasztaltuk, hogy ez São Paulo város közterületi hálózatában lévő utcakijelzők és információs kijelzők esetében hat év alatt megtérült.
Barcelona város körülbelül 72 napelemmel működő LED képernyőt telepített a közlekedési központokban és népszerű helyeken, mint részét okosváros-projektjének. Ezek a TOTEM kijelzők hatékony napcellákat kombinálnak monokristályos technológiával, és felhőalapú rendszeren keresztül kezelhetők. A legtöbbjük oda került, ahol természetesen összegyűlnek az emberek, például a Plaça Catalunya térre vagy a forgalmas Diagonal sugárútra. Mi teszi ezeket a kijelzőket hasznossá? Élő autóbusz- és metróidőpontokat mutatnak, közvetlenül érkező helyi eseményeket, valamint segítenek az embereknek eligazodni a városban, ha eltévednek. Néhány még térképet is tartalmaz, amely megjeleníti a hétvégén zajló helyi fesztiválokat vagy koncerteket.
| A metrikus | Telepítés Előtt | Utánzsi | Javítás |
|---|---|---|---|
| Éves energia költségek | €86,400 | €54,300 | 37% |
| CO2-kibocsátás | 28,1 tonna | 9,7 tonna | 65.5% |
| Kijelzőhibák/hónap | 4.2 | 0.8 | 81% |
A havi használati statisztikák azt mutatják, hogy a hálózaton keresztül havi szinten kb. 4,7 millió interakció történik, miközben a megkérdezett lakosok majdnem hét tizede úgy vélekedett, hogy ezek a TOTEM kijelzők rendkívül hasznosak a mindennapi közlekedésben. A rendszer ténylegesen mindössze több mint három év alatt megtérült, mivel jelentősen csökkent a turista információs központokba fordulók száma (majdnem 19%-kal), továbbá évente közel 290 ezer fontot takarítottak meg a nyomtatott prospektusok és térképek terén. Neves gyártók egyre inkább erre a projektre hivatkoznak, mint valós bizonyíték arra, hogy a napelemes LED-technológia jól működik akár városi környezetben is, ahol a hely és az energiaellátás korlátozott lehet.
Az okos energiagazdálkodó rendszerek most már előrejelző algoritmusokat használnak, hogy fenntartsák a 98%-os üzemidőt több napos felhős időszakok alatt is, csökkentve a fényerőt 1500 nitről 700 nitre, ezzel 40%-kal csökkentve az energiafogyasztást, miközben megőrzik az olvashatóságot. Ezek a rendszerek az energiafelhasználást valós idejű adatok és előrejelzések alapján optimalizálják.
A legjobb minőségű napelemes LED kijelzők antisztatikus és vízlepergető felületi bevonatokat alkalmaznak, így évente 12 USD/m²-t takarítanak meg karbantartáson (Kültéri Kijelzők Karbantartási Jelentés, 2023). Robotizált tisztítórendszerek válnak egyre elterjedtebbé, sivatagi klímára készült prototípusok 18 hónapon keresztül megtartották eredeti 90%-os fényerejüket.
Olyan városokban, mint Oslo és Reykjavík, a napelemes-LED kijelzők a hó visszaverő hatásának és a 180°-os paneldőlésnek köszönhetően télen 76%-os hatékonyságot érnek el. Ugyanakkor energiatárolási igényük 3,2-szer nagyobb, mint az egyenlítői telepítéseké. Az új fázisváltós hőkezelő rendszerek segítenek az északi régiókban csökkenteni az akkumulátor-cserék gyakoriságát 50%-kal (Nordic Solar Tech Journal 2024).
A perovszkit napelemek átalakítási hatékonysága már eléri a 29,8%-ot – ami 63%-os javulás 2021 óta –, így mindössze napi 4 óra napfény elegendő a folyamatos, 24 órás működéshez. LED kijelzőkkel integrálva megbízható teljesítményt nyújtanak felhős városi környezetben is, például Londonban és Seattle-ben.
A követelmények generációs napelemes LED kijelzők valós idejű tartalomfrissítést támogatnak LPWAN-kapcsolatokon keresztül, csupán 8 W fogyasztással adás közben. A próbaprogramok 38%-kal magasabb érdeklődést mutattak, amikor a kontextuális hirdetések környezeti szenzorokkal párosultak, amelyek a levegőminőséget és a zajszintet figyelik meg.
A globális napelemes LED kijelzőpiac 2028-ra 12,3 milliárd dollárra nő, amit a smart city beruházások 16,4%-os CAGR-je hajt (Allied Market Research 2024). A feltörekvő innovációk közé tartozik az átlátszó fotovoltaikus üveg ablakintegrált kijelzőkhöz, valamint az öngyógyuló forrasztott kapcsolatok, amelyek a termékek élettartamát 15 év felettire növelik.
Forró hírek
EN
