LED jumbotrons эдгээр дэлгэцүүд хурдан дамжуулагч технологийг ашиглан цахилгаан гүйдлийг электронуудыг гэрэл үүсгэхэд хүртэл сэдрээх түвшинд ашигладаг. Эдгээр орчин үеийн дэлгэцүүд хэрэглэсэн энергийн ойролцоогоор 90%-ийг бодитоор харагдах гэрэл болгон хувиргадаг бөгөөд энэ нь зөвхөн ойролцоогоор 20% л хувиргалт хийдэг байсан хуучин CRT эсвэл проекторын системүүдтэй харьцуулахад маш сайн үзүүлэлт юм. Энэ сайжруулалтын гол шалтгаан бол шууд цахилгаан гэрэлтүүлэг юм. Дэлгэцийн жижиг пиксел бүр гэрлийг өөрөө үүсгэдэг тул арагийн гэрэл, өнгөний шүүлтүүр, энерги их хэрэглэдэг нарийн тархалтын давхаргууд зэрэг бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шаарддаггүй. Иймээс LED jumbotron-уудын хэрэглэдэг энергийн хэмжээ нь харьцангуй хуучин үеийн дэлгэцүүдтэй харьцуулахад ердийн тохиолдолд 40-60 хувийн хооронд бага байдаг бөгөөд дулаан маш бага үүсгэдэг. Энэ нь температурыг удирдах нь ихээхэн чухал болдог томоохон гадаа байрлуулсан системүүдэд тэдгээрийг онцгой сайн болгодог.
Бодит ерөнхийд хэрэглэгдэх энергийн хэрэгцээг тодорхойлох гурван хамааралтай техникийн параметр байдаг:
Орчин үеийн жамботрон хяналтын системүүд нь цахилгаан эрчим хүчний алдагдлыг бууруулах зориулалттай дотоод процессор, орчны мэдрэгчтэй ирдэг. Амбиент гэрлийн мэдрэгч нь гадаа ямар гэрэл байгааг үндэслэн дэлгэцийн гэрэлтүүлгийг ухаалгаар тохируулдаг. Стадионд тогтмол ажиллаж буй том дэлгэцүүдийн хувьд энэ нь өдрийн цагт ойролцоогоор 30% цахилгаан хэмнэдэг. PWM технологи гэж нэгэн зүйл байдаг бөгөөд энэ нь ашиглагдаагүй пикселүүдийг хааж, сая секунд тутамд цахилгааны урсгалыг зохицуулдаг. Тестийн үр дүнгээр үзэхэд индустрийн стандарттай харьцуулахад дахин 22-35% хэмнэлт гардаг. Гэхдээ эдгээр системийг үнэхээр үр дүнтэй болгодог зүйл бол тоглоомын цагийг унших чадвар ба дэлгэцэн дээр юу харуулж байгааг шинжлэх чадвар юм. Давталт эсвэл хагас жилийн зугаа цайны үед тоглогчид нь хоорондоо ярилцаж байгаа тул хамгийн их гэрэлтүүлэг шаардлагагүй учраас систем цахилгааны хүчийг бууруулдаг.
LED-ийн том дэлгэц нь хуучин цагийн CRT монитор эсвэл проекц байдлын системтэй харьцулахад квадрат метр тутамд 60-70 хувийн бага цахилгаан хэрэглэдэг. Тоогоор харвал: уламжлалт дэлгэц харагдахын тулд квадрат метр тутамд зөвхөн 800-1,200 ваттын чадал шаарддаг бол өнөөгийн LED дэлгэцүүд 8,000 нит гэрэлтэлт гаргаж байхад ч гэсэн квадрат метр тутамд зөвхөн 300-500 ватт ашигладаг. Энэ юунаас болоод боломжий болсон бэ? LED-үүд гэрлийг тодорхой чиглэлд цацруулдаг тул энергийн алдагдал маш бага байдаг. Тэдгээр нь хуучин технологийг саадлач байсан оптикийн алдагдлыг ч мөн үүсгэдэггүй. Мөн тэдгээрийн дулаан зохицуулалт ихэвчлэн пассив байдаг тул нэмэлт цахилгаан хэрэглэдэг хүртэлх хүйтэн байлгах систем шаардлагагүй. Хуучин дэлгэцүүд дулаацах, гэрэл алдагдах зэрэг тогтмол асуудалтай байсан ба тэр гэрэл ч гэсэн дэлгэцийн гадаргуу руу хүрч чаддаггүй байсан.
| Тооноор | CRT/Проекц систем | Орчин үеийн LED Жумботрон |
|---|---|---|
| Дундаж ашиглалтын цаг | 900 Вт/м² | 400 Вт/м² |
| Гэрэлтэлтийн үр өгөөж | 1.2 нит/ватт | 20 нит/ватт |
| Халуунд тэсвэртэй | Идэвхтэй хөргөлт шаардлагатай | Пассив/хөнгөн хөргөлт |
Energy Star-ийн 2023 оны стандартжуулалтын тайлангийн мэдээллээр, энэ шилжилт нь 50м² дэлгэц бүрт стадионы энергийн ачааллыг жилд 22,000 кВтц-аас дээш бууруулдаг.
Сүүлийн 5 жилийн турш стадионы хуучин технологийг 40-60 хувийн хэмнэлттэй ажиллуулах боломжийг LED-ийн том дэлгэцүүд олгоно. Жишээ нь, 100 квадрат метр хэмжээтэй суурилуулга нь цахилгааны зөвхөн нэг тооллогод жилдээ ойролцоогоор дөчин дөрвөн мянга америк доллар хэмнэнэ гэж өнгөрсөн жилийн Ponemon Institute-ийн судалгаа харуулж байна. Үүнд цахилгааны нэг киловатт цагийн үнэ 0.12 ам.доллар, өдөрт 12 цаг ашиглана гэж үзсэн. Засвар үйлчилгээний талаас ч илүү их өртөг нэмнэ. LED дэлгэцүүд солих шаардлагагүйгээр ойролцоогоор 100,000 цаг ажилладаг бөгөөд ховор гэмтдэг. Харин хуучин төрлийн проекцоор ажилладаг системүүд өөр түүхийг харуулдаг: жил бүр мянган долларын шинэ ламп шаарддаг, тогтмол тохируулга, нэмэлт хөргөлтийн зардал шаарддаг. Стадионы ихэнх менежерүүд шилжилтийн дараа хоёр хагас жилийн дотор хөрөнгөө буцааж авдаг бөгөөд жилдээ 38 тонн нүүрстөрөгчийн хийг бууруулдаг.
Жижиг LED-ийн тохируулга болон чип нарийн самбар (COB) технологи нь жилжилтийн уян хатан баглах савны давхаргыг арилгаж, шууд эд ангиудыг суурин дээр байрлуулдаг. Энэ өөрчлөлт нь дулааны эсэргүүцлийг ойролцоогоор 40%-иар бууруулах ба үйлдвэрлэгчдэд цөөн хэмжээний зайг ашиглан илүү их пиксел байрлуулах, гэхдээ үйлдлийн чадварыг хадгалах боломжийг олгоно. Эдгээр системийг 200 микрометрээс бага хэмжээтэй жижиг LED-тэй хослуулах нь мөн бодит сайжруулалтанд хүргэдэг. Шалгалтаар ИШ 60065 аюулгүй байдлын шалгуурын дагуу ердийн SMD загваруудтай харьцуулахад хүчний хэрэглээ 22%-иас 35%-иар буурсан байна. Диодын илүү ойрхон байрлал нь гүйдлийн урсгалын алдагдлыг саатуулах, дулаан үүсэхийг хянахад тусалдаг. Үр дүнд нь дэлгэц 8000 нит гэрэлтүүлгийн түвшинг хадгалах ч үүнийг ашиглах өртгийг хамаагүй бага байлгаж чаддаг.
Өнөөгийн том дэлгэцүүд нь цахилгааныг илүү ухаалгаар ашиглахын тулд бодит цагт орчны мэдээллийг ашигладаг. Эдгээр DBS алгоритмууд гол төлөв дэлгэцэн дээрх хөдөлгөөнт зурагнууд ямар нарийн төвөгтэй байгааг үзэж, дараа нь гэрлийн хүчийг 1,500-с 10,000 нит хүртэл тохомжуулдаг. Энэ нь зогсолтгүй зүйлсийн давталтыг харуулах үед энергийн 18 хувийг хэмнэдэг. Тэрхүү шидтэй кварцын гэрлийн мэдрэгчтэй хослуулбал, систем бүхэлдээ гадна талын гэрэлтэй байдлаас хамааран өөрийгөө тохируулдаг. Иймээс нарны гэрэл шууд дэлгэцэн дээр тусах үед гаралтыг ойролцоогоор 30% бууруулж, бүхнийг харах боломжтойгоор хадгалдаг. Хамгийн чухал нь эдгээр системүүд шөнө дэлгэцийг илүэд хэтэрхий гэрэлтүүлэхээс сэргийлдэг. Гэхдээ ихэвчлэн илүү гэрэлтүүлэх нь компаниудад цахилгааны нэмэлт зардал учруулдаг, заримдаа ердийн төлбөрөөсөө хоёр дахин их байж болно.
Сүүлийн үеийн 16 битийн боловсруулалтын хөдөлгүүрүүд нь гэрлийн гаралт, цаг тооцооны параметрүүдийг удирдахад үйлдвэрлэгчдэд илүү сайн хяналт тавих боломжийг олгодог. Эдгээр чипүүд нь жинхэнэдээ өнгөний нэг каналд ойролцоогоор 65 мянган ялгаатай гэрэлтүүлгийн түвшинг дэмждэг бөгөөд энэ нь хуучин 8 битийн системүүдэд байдаг стандарт 256-аас хамаагүй их юм. Энэ практик хувьд юу гэсэн үг вэ? Энэ нь шаардлагагүй өнгөний засварын улмаас гарч буй цахилгааны алдагдлыг ойролцоогоор 12 хувиар бууруулдаг. Мөн өөр нэг давуу тал бас бий. PWM технологийг дэлгэцэн дээр юу харуулж байгаагаас хамааран импульсууд хэрхэн давтагдахыг тохируулах зорилгоор нарийвчлан тохируулсан. Энэхүү ухаалаг тохируулга нь идэвхгүй үе шатуудад энергийн хэрэглээг бараг 20 хувиар бууруулдаг бөгөөд дүрсийг маш тодоор хадгалж, хүрээ хоорондын саатал үүсгэхгүйгээр.
Өмнө 240Гц-ийн дэлгэцүүд нь том дэлгэцүүдэд ойролцоогоор 15-20% илүү цахилгаан хэрэглэдэг байв. Гэхдээ VRR технологийн тусламжтайгаар энэ өөрчлөгдсөн. Энэ шинэ арга нь шинэчлэх давтамж болон дэлгэцэн дээрх бодит зүйлийн хоорондох холбоог тасалдаг тул ямар ч үйл явдал болохгүй үед дэлгэцүүд зүгээр л 60Гц-д ажиллах боломжтой болсон. Бодитоор шалгаснаар VRR-тэй эдгээр 4K том дэлгэцүүд хэвийн 60Гц-ийн загваруудтай харьцуулахад хамгийн их давтамжид зөвхөн ойролцоогоор 3-5% илүү энерги зарцуулдаг байв. Энэ нь өндөр шинэчлэх давтамж нь экспоненциал байдлаар илүү их энергийг шаарддаг гэсэн хуучин ойлголтыг бараг л тайлбаргүй болгодог. Хэдий ч гэсэн, их форматын дэлгэцүүдийн хувьд 480Гц-аас дээш хязгаарлагдаагүй тохиргоонууд нь ихэвчлэн үр дүнтэй байдаггүйг анхаарах хэрэгтэй. Тэдгээрийг байнга ашиглахын оронд тусгай нөхцөл байдалд л ашиглах нь илүү зөв.
Жамбо трон технологийн сүүлийн үеийн ахиц нь гэрэлтүүлгийн түвшинг цахилгаан хэрэглээг шууд ихэсгэхээс тусгаарлах боломжийг олгосон. 8,000 нитийн байгууламжийн дэлгэц 4,000 нитийхтэй харьцуулахад ойролцоогоор хоёр дахин гэрэлтэй мэт харагдаж байгаа ч, жинхэндээ цахилгааны хэрэглээг хоёр дахин биш харин зөвхөн 50-70 хувь л нэмэгдүүлнэ. Инженерчид энэ амжилтыг жолоодлогын хэлхээн доторх хүчдэлийг бүс нутгийн түвшинд удирдах, ажиллаж байх үед бага эсэргүүцэл үзүүлдэг жижиг хагас дамжуулагчид, мөн дэлгэцийн шаардлагад үе үе тохируулан гаралтыг нарийвчлан тохируулдаг цахилгаан хангамжийн системийг ашиглан хийж гүйцэтгэдэг. Тэдний гаранд байгаа өөр нэг хэрэг бол бүсчлэн нунтаглах арга юм. Энэ нь дэлгэцийн харанхуй хэсгүүдийг ерөнхий зургийн чанарыг эвдэхгүй, гэрэлтэй хэсгүүдийн чухал дэлгэрэнгүй мэдээллийг алдахгүйгээр бараг бүхэлдээ цахилгаан хэрэглэхээ больгоно. Салбарын өгөгдлийг судлахад сонирхолтой зүйл гарч ирсэн. Хамгийн сайн гадаа ашиглах загварууд одоо өмнөх төстэй бүтээгдэхүүнүүдтэй харьцуулахад ватт тутамд өнгөрсөн таван жилийн өмнөөс 32 хувиар илүү гэрэл үүсгэж чаддаг болсон бөгөөд эдгээр инновациуд нь бодит ертөнцөд хэрэглэгдэх үнэ хариулттай нөлөө үзүүлдэг болохыг баталж байна.
Хавтангууд хэт халснаар эрчим хүчний хэмнэлтийг анзаарахгүй л хэмнэлтээ алдуулдаг. Жишээ нь, температур 10 хэм Цельсийн хэмжээгээр ихсэх үед цахилгааны хэрэглээ 12%-иос 18%-иор нэмэгддэг. Эдгээр хавтангуудыг шууд наранд байрлуулбал байдлыг маш хурдан мууддаг. Гадаргуугийн температур ихэвчлэн 60 хэмээс дээш хүрч, LED-үүдийн үйл ажиллагаанд сөргөөр нөлөөлдөг. Энэ нь харагдацад тогтвортой байдал хангахын тулд гэрлийг илүү ягаан болгох шаардлагатай болгодог ч өндөр температурт фосфор хурдан задардаг тул үүний өртөг нэмэгддэг. Мөн удирдлагын процессорууд дулааныг бууруулах механизмид орохоор ажиллах хурдаа удаашруулдаг. Сайн мэдээ гэвэл пассив хөргөлтийн шийдлүүд сүүлийн үед томоохон ахиц гаргасан. Агаарын урсгалтай илүү сайн ажилладаг ялангуяа зориулж хийсэн дулаан салган хөргөгч, халахад байдлаа өөрчлөх материал, инфра улаан гэрлийг ойлгодог болгохын тулд инженерчилсэн гадаргуу гэх мэт шийдлүүд нь харьцуулахад хүчирхийлсэн агаарын арга замаас 25%-иос 35% хүртэл нэмүүчлэл багатайгаар хөргөх зардлыг бууруулдаг. Анхнаасаа л дулааныг зохистой удирдах нь зөвхөн цахилгааны дансны мөнгийг хэмнэх асуудал биш. Ингэснээр системүүд урт хугацаанд сайн ажиллах боломжийг олгодог бөгөөд тэдгээрийн үйлчилгээ удаан тутамдаа буурах, эцэст нь эрчим хүчний хэмнэлтийн үүрэг бүрэн алга болохыг саатуулдаг.
2023 онд AT&T Стадионд хийсэн LED шинэчлэлт том үйл явдлын газруудыг илүү энерги хэмнэлттэй болгох боломжийг харуулж байна. Цахилгаан хэрэглээ 30 орчим хувиар буурсан ч дэлгэцүүдийн гэрэлтүүлгийг 8,000 нит хүртэл хадгалж, нарлаг өдөр ч тодорхой харагдаж байна. Энэ нь маш олон мэргэжлийн хэлж байсан зүйлтэй таарч байгаа: илүү сайн пиксел хоорондын зай, дулаан зохицуулах технологийн сайжруулалт, ухаалаг удирдлагын системийг хамтатгаснаар стадионы цахилгаан хэрэглээг чанар алдалгүйгээр 25-40 хувь хүртэл бууруулах боломжтой. Одоо бүх систем тоглоомын цагтай холбогдон ажиллаж, зогсолт эсвэл хагас жилд бүрхүүлүүдийг автоматаар багасгадаг. Мөн цахилгааны ачаалал бага байх үеүүдэд график дүрсүүдийг урьдчилан бэлтгэж, энерги алдалтыг багасгаж, арга хэмжээний үеэр цахилгаан хэрэглээг илүү тогтвортой болгодог.
Стадионы үйлчилгээ үзүүлэгчид баталгаажсан арга замаар орлогын хувь ба тэвчээрлэгийг нэмэгдүүлдэг:
: Шөнийн битүүлэлт, хэсэгчлэн ашиглах үеийн модуль самбарыг идэвхгүй болгох зэрэг нэмэлт үйл ажиллагааны протоколууд NFL болон их сургуулийн олон стадионд жилийн цахилгааны зардлыг дунджаар 22% бууруулсан байна.
LED жамботронууд нь энерги-ийг хувиргахдаа ойролцоогоор 90%-ийг харагдах гэрэл болгон хувиргадаг тул илүү их энергийг хэмнэдэг. Харин хуучин технологиуд, жишээ нь CRT-ууд зөвхөн ойролцоогоор 20%-ийг л хувиргадаг байв. LED дэлгэцэн дэх шууд цахилгаан гэрэлт чийдэнгийн зарчим нэмэлтээр их хэмжээний цахилгаан эрчим хүч шаарддаг хэсгүүдийн хэрэгцээг багасгаж, дулаан ялгаралт ба цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээг бууруулдаг.
Пикселын нягтралыг тодорхойлох замаар пикселын алхам нь цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээнд нөлөөлдөг — цөөн зайтай байрлуулалт нь илүү их цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээтэй байдаг. Өндөр шинэчлэх давтамж нь энергийн хэрэглээг нэмэгдүүлж болох боловч VRR протоколууд нь шинэчлэх давтамжийг динамик байдлаар тохируулан энэхүү нэмэгдэлийг багасгадаг. Гэрэлтэлттэй холбоотой нит гаралт мөн цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээг нөлөөлдөг; гэхдээ дэвшилтэт технологиуд энэ нэмэгдэлийг нивелийн дор байлгаж чаддаг.
Чип-на-Борд (COB) болон жижигжсэн LED-ийн интеграц, динамик гэрлийн хүчийг тохируулах, 16-битийн боловсруулалтын хөдөлгүүр зэрэг LED жибоар технологийн сүүлийн үеийн ахиц нь цахилгааны хэрэглээг эрс бууруулахад нэмэр болдог. Эдгээр технологиуд нь гэрлийн гарцыг оновчтой болгох, цахилгааны хүчийг илүү үр дүнтэй удирдах, нийтлэг үр ашгийг сайжруулдаг.
EN
Халуун мэдээ