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2023年7月26日 星期三

創新的 LED 戶外燈,適用於惡劣環境的防爆燈 


不只是縮時,還有粉塵、噪音、位移偵測


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智慧高效的 LED 照明使智慧建築、倉庫和其他工業環境更安全、更舒適、更節能、更具成本效益。

隨著燈泡定價和光線品質與其他模式相當,LED 照明技術現在在家庭中廣泛使用,其能源效率和成本效益受到重視。它還越來越多地被整合到智慧家居系統中,自動化照明可以提供便利和安全。辦公室和倉庫的照明系統也是如此。

在工業環境中,LED 正在快速取代金屬鹵化物燈和熒光條照明,這兩種舊技術都消耗大量電力。WAGO 北美照明行業經理 Bill Benito 說:「節約能源是智慧照明的首要優勢。」除了降低能源成本外,LED 還促進了智慧建築環境。藉助感測器、控制和通訊協議,這些燈創造了更靈活、反應更靈敏的連線照明系統。


工業LED照明

歐盟和冰島都逐步淘汰了低效的白熾燈和鹵素照明系統。冰島雷克雅未克的這家魚類加工廠的熒光燈具已經用明亮、高效的 LED 燈泡進行了改造。 (照片由 Jabbi 根據 CC BY-SA 提供


節能

發光二極體是一種高能效的技術。 它們消耗的能量減少了 75%,持續時間比傳統的白熾燈泡長 25 倍。當以低於全功率執行時,它們也會變暗,消耗更少的能量。感測器的新增使自適應照明系統,能夠根據條件和員工模式而變化。LED 照明系統配備了感測器,可以感知佔用率、空氣品質、溼度和日光,以最佳化環境的生產力。這些系統還可以檢測振動和其他變數,並提醒建築管理部門注意故障或危害。Benito 說,在工業環境中,LED 可以為倉庫和生產線提供能源效率和資料智慧。

另一個好處是散熱。Avnet Abacus 技術開發總監 Martin Keenan 說,這是工業環境的關鍵。他說:「效率正在減少一些地區對專用冷卻的需求,但在高功率 LED 佈署中,仍然需要創新的冷卻解決方案。」例如,MechaTronix CoolStar 直接安裝在板上晶片(COB)支架聯結器上,如 TE Connectivity 的 LUMAWISE

Keenan 說,LED 在建築管理中提供了其他備受重視的好處,包括其靈活的設計選項、其在智慧照明系統中的實用性,以及將這些燈與通訊系統協調,以最佳化能源使用和壽命的能力。

將感測器整合到 LED 照明系統中

Keenan 說,Murata 的被動紅外線(PIR)感測器比工業環境中廣泛使用的其他感測器具有更大的抗干擾能力。在使用自動引導車輛(AGV)的環境中,這些感測器只有在車輛在倉庫周圍行駛時,才允許在需要時佈署照明。 這可以節省能源成本,因為當該地區沒有操作人員時,就不需要照明。

他說,Amphenol 和 TE Connectivity 也有密封的感測器產品,以抵抗潮溼和化學品的水分侵入,以及隨後的腐蝕,並設計易於安裝。簡單的安裝是一個特別關鍵的好處,因為這些網路在各種各樣的環境中使用,專家可能無法安裝。

Benito 說,今天的 LED 系統允許使用者客製化照明,以最佳化生產力。例如,在很少使用的倉庫隔間中,可以根據需要使用佔用感測器,來開啟或關閉照明,從而節省能源。LED 和感測器組合也可用於有益於員工的福祉。光線可以適應個人口味或需求,例如為想要不太明亮的員工提供更柔和的亮度水準。頭頂照明的色溫也可以為那些喜歡更溫暖的黃色色調,或全天調整以與員工的晝夜節律同步的工人進行調整。這方面的一個例子是去除藍色色調,以保持工人在夜班時保持警惕。

藍光的波長很短,會影響身體的褪黑激素水準,即睡眠誘導激素。Avnet 公司 EBV Elektronik 的 Lightspeed 總監 Bernard Vicens 建議使用 480nm 波長的 LED,這鼓勵身體產生更少的褪黑激素,有助於在工作中集中注意力。

日光收穫

Vicens 說,可調節照明系統中使用的一個裝置是 AMS 照明總監,它可以控制 LED 的色溫。它也可以用於日光採集,這是一種使用感測器來檢測光線水準的技術。在智慧照明系統中,該工具可以控制工作場所所需的流明水準,確保產生足夠的光線來完成可用的自然日光,從而達到預設水準。

Benito 說,在歐洲,可寫程式邏輯控制(PLC)是另一種廣泛用於控制工業燈光設定的裝置。根據佔用或換擋模式,燈光可以在特定時間變暗,並可由應用程式進行調整和控制。

聯結器是智慧 LED 照明系統的重要組成部分。線對線聯結器用於夾具,並有多種 PCB 聯結器和表面安裝聯結器用於連線電路板、藍牙模組和為系統供電的 LED 驅動器。根據系統設計,驅動程式也可能執行到不同的電路板上。

聯結器選擇

Benito 說:「我們正在研究如何使輕型發動機中的司機和,照明系統的大腦使用模組配合在一起。」這項研究的重點是表面安裝聯結器和提高照明設計靈活性,以滿足特定的應用要求。「不是每個人都想要藍牙感測器或前端。」

重點是建立能夠確保連線性和可靠性的設計。例如,貝尼託說,一個潛在的問題是螺紋腐蝕。一個解決方案是將連線銷塗上兩層銀,WAGO 的 2060 和 2065 聯結器就是例證。

「針腳連線了兩個電路板,它們被按住,但如果你使用鍍錫銅的連線連結和一個鍍錫銅的聯結器,當金屬膨脹和收縮時,輕微的運動會產生摩擦,這可能會侵蝕錫。」WAGO 用銀色鍍上連線連結,這樣較硬的金屬會推動錫,但不會穿過它。

病毒警惕

人們對使用紫外線照明,來確保無細菌的表面和工作區域非常感興趣。紫外線 A(UVA)的波長為 405nm,可以殺死表面的細菌。還有研究顯示,波長較短的紫外線 C(UVC)光可以破壞微生物。紫外線照明,結合資料收集、溫度控制和有效抵抗細菌的聯結器設計,可以為抗擊新冠肺炎做出貢獻。

據 Benito 報導,在這種情況下,無外殼聯結器,如 WAGO 的 2065 系列 SMD 終端,引起了人們的極大興趣。

未來的 LED 照明技術

商業建築自動化中使用的其他技術,也正在進入工業環境。首先是乙太網供電(PoE),它將電源和連線結合在一根乙太網電纜中,取代了裝甲電纜。Vicens 說,PoE 今天在建築自動化中用於控制 LED 驅動器,在工業環境中具有巨大潛力。

Vicens 說,人工智慧(AI)和機器學習的雲管理,目前正處於街道照明的概念證明階段,他看到這項技術正在遷移到工業環境中,在那裡它可以用來處理來自攝影機的資料等應用。然而,Vicens 說,這還有一段路要走,因為 KNX 自動化開放標準仍在使用中。

LED 照明技術將繼續從家庭和商業向工業環境的移轉。它們較低的營運成本和節能,提供了立竿見影的好處,它們與智慧建築系統的整合,將為工人和工作場所的資料收集、自動控制和更智慧的照明帶來巨大潛力。



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