Көшелік осиеттерінің технологиясындағы болашақ тенденциялар: көрсету керек інновациялар

Күн энергиясымен жұмыс істейді Көшпендік Шам Қызықтыруға Сенім Беретін Қосымшалар

Солар-LED Қосымша Жүйелерінің Интеграциясы

Күн сәулесін пайдаланатын LED гибридті жүйелер көшелердегі жарықтандыру технологиясын күн энергиясымен ұштастырған кезде болатын нәтижені көрсетеді. Негізінде, бұл жабдықтар күн сәулесін PV панельдер арқылы жинап, оны тікелей LED жарық шамдарына береді, соның арқасында электр желісінен алатын қалыпты электр энергиясының қажеттілігін азайтады. Зерттеулерге сүйенсек, бұл ескі көшелік шамдарымен салыстырғанда шамамен 60 пайызға дейін энергия үнемдеуге мүмкіндік береді, яғни қалалар мен ауылдар үшін уақыт өте келе үлкен ақшалық үнемдеу дәрежесіне жетуге болады. Мысалы, Лос-Анджелесте өткен жылы бұл жарықтарды кейбір аудандарда сынақтан өткізген болатын. Сол кезде электр төлемдерінің қатты төмендегенін ғана емес, сонымен қатар халық көшелер жарық болып, ескі натрий-бу шамдарының жиі қағылып тұрған кезіндегі қараңғылық болмағаны үшін түнде қауіпсіз әрі ыңғайлы әсер қалдырғанын атап өтті.

Фотоэлектрик Панель Тиімділігіндегі Өндеулер

Соңғы кезде фотожарықтық технологияларында біраз бәсекеге қабілетті жетістіктерге қол жеткізілді, яғни қазіргі күнгі күн сәулесін электр энергиясына түрлендіру панельдері бұрынғыдай көше шамдарын қуаттандыру үшін қолданылған жоқ. 2010 жылдардың басынан бері өнеркәсіптік деректер шамамен 25% тиімділік арттыруды көрсетіп отыр, бұл әсіресе әлемдегі қалалардың көшелерінде нақты айырмашылық жасады. Мысалы, SunPower компаниясы жарықты дәстүрлі кремнийге қарағанда өзгеше жұтатын перовскит материалдарымен тәжірибе жасап келеді. Ал First Solar компаниясы энергияны екі жағынан да жиналатын бифациалды панельдердің өзіне тән артықшылықтарын пайдалануда. Бұл нені білдіреді? Қазіргі заманғы панельдермен жабдықталған көше шамдары бұлтты күндері немесе қысқа қысқы сағаттар кезінде де жақсы жұмыс істейді. Ел бойынша қалалар құрылыстардың төмендеген қызмет көрсету шығындары мен ұзақ мерзімді орнатылуына назар аударып жатыр, сондықтан қазіргі кезде көбірек муниципалитеттер күн энергиясымен жұмыс істейтін жарық шешімдеріне ауысуда.

Тәжірибе нәтижесі: D.R. Horton компаниясының ел бойынша күн сәулесін пайдаланатын көше шамдарын енгізуі

D.R. Horton өз дамып жатқан аумақтарында күн сәулесін пайдаланатын көше шамдарын орнатуды бастаған кезде, нақты түрде қоршаған ортаны қорғауға бағытталған қадам жасады. Streetleaf компаниясымен тығыз ынтымақтастық жасай отырып, олар әзірше осындай 7300 шам шамдарды орнатуды бітірді. Бұл шараның нәтижесінде 2,6 миллион фунт CO2 шығарындысын болдырмақ болды. Қоршаған ортаны қорғаумен қатар, үнемдеу де болып жатыр. Үй иелері коммуналдық төлемдерден үнемдеу алатынын күтіп отыр, сонымен қатар осындай заманауи құрылыстар үйлердің нарықта жоғары баға алуына ықпал етеді. Түнде көшелердің қоршаған ортаға деген әсерін тигізбей-ақ қауіпсіз болып сезінетіні азаматтардың ұнататын жағдайы болып табылады. Көптеген адамдар қазір күн батқаннан кейінгі уақытта сыртқа шығып жүретінін айтады, себебі жарықтандыру жақсы орындалған, бұл жергілікті қауымдардың тұрақты дамуға қаншалықты құлшылы екенін көрсетеді.

Адаптивті құралдармен ұқсас көш жолы осьету жүйелері

IoT платформалары арқылы реальдік уақытта энергия басқару

«Интернет заттары» арқасында ақылды көше шамдары қалалардың энергия шығындарын басқару тәсілдерін түбегейлі өзгертуде. IoT технологиялары арқылы әкімшіліктер жарықты жандыру немесе сөндіру қажеттілігін нақты жағдайларға сәйкес, алдын ала белгіленген кестеге емес, негіздеуге мүмкіндік алады. Мысалы, Чикаго өзінің ақылды қала жобасының бір бөлігі ретінде 280 мың көше шамына жуық IoT жүйесін енгізді. Нәтижесі қандай болды? Электр энергиясының пайдалануы едәуір төмендеді және операциялық шығындарды бақылау тиімді болды. Quantela сияқты компаниялар қалалық жұмысшылардың көше шамдарының жұмыс күйін әртүрлі орындардан тексеріп, істен шыққан жағдайларда дереу хабар алуға мүмкіндік беретін арнайы бақылауыштар ұсынады. Бұл жұмысшылардың қателікті іздеуге кететін уақытын үнемдеуге және мәселелерді тез шешуге көмектеседі, сондықтан жөндеу жұмыстары да арзандау, сонымен қатар тиімдірек болып табылады.

Қозғалыс сенсорлары және динамикалық кемістік мүмкіндіктері

Қозғалыс датчиктерімен жабдықталған ақылды көше шамдары адамдар мен көліктер санына байланысты жарықтың қарқындылығын өзгерте алады. Белсенділік аз болған кезде бұл шамдар түн бойы толық қуатпен жанбайды, өзін-өзі реттеу арқылы жарықтың қарқындылығын азайтады. Colorado Springs қаласы осындай технологияны сынақтан өткізіп, нақты үнемдеу нәтижелерін анықтаған. Олардың пилоттық бағдарламасы түн ортасы мен таң атп тұрып тұрған сағаттар аралығында электр энергиясын тағы 10-20 пайызға дейін үнемдеуге болатынын көрсетті. Бұл технологияның қызықты жағы сол, олардың өзі де дамып келе жатыр. Қазір қозғалысты анықтаудан асып, басқа да қызмет атқаруы мүмкін датчиктердің түрлері пайда болып бастады, мысалы, ауа райын бақылау немесе түрлі көлік орындарына жауап беру, осылайша қаланың көшелерін түнде жарықтатуды қауіпсіз және арзан етіп жасайды.

Жарық қопшылығын кеміту үшін DarkSky стандартына сай

Көше шамдары DarkSky талаптарына сай болса, адамдар мен жануарлар үшін зиян келтіретін жарық ластануын азайтуға көмектеседі. Бұл ережелерге сәйкес келетін қалаларда түнгі уақыт әдемі болып, жергілікті табиғи орта жарықтың артық күшейіп кетуінен зардап шекпейді. Аризона университетінің зерттеулері жарықтың жасанды күшейіп кетуінің күндіз ұйықтап, түнде белсенді өмір сүретін жануарларға қалай зиян келтіретінін көрсетіп берді. Мысалы, Флагстафф қаласы бірнеше жыл бұрын DarkSky ұсынған жарықтандыру шамдарын пайдалана бастады, нәтижесінде онда тұратын адамдар қаланың шетіне сағаттар бойы жүріп жұлдыздарды көруге болатынын айтады. Кейбіреулер құны туралы пікір айтып жүрсе де, көпшілігі ақылды жарықтандыру ұзақ мерзімде қоршаған ортаға және қаражатымызға пайдалы екенін мойындайды.

IoT және AI-Driven Көшпендік Шам Инфрақұрылым

Прогнозное обслуживание через машинное обучение

Көше шамдарын болжамды тұтқындауға машиналық оқыту алгоритмдері елеулі ықпал етті. Бұл жүйелер датчиктердің деректерін және өткен тұтқындау журналдарын қарап, нақты пайда болғанға дейінгі проблемаларды анықтайды, сондықтан ақау болған кезде үзілістер мен қымбатқай тұтқындау шығындары азаяды. Мысалы, Сиракуз қаласын алыңыз – олардың ақылды көше шамдарымен жұмыс істеу тәжірибесі нақты нәтижелер беруде. Қала осындай шаралар арқылы бюджеттен үнемдеу жүзеге асырылып жатқанын куәландырады. Жергілікті билік өкілдері StateTech журналына берген ақпарат бойынша тек қана тұтқындауға кететін шығындардың төмендегенін ғана емес, сонымен қатар қоңырау аудандардағы қауіпсіздік деңгейінің артқанын да атап өтті. Бұны растайтын сандар да бар: қысқы айларда кешке үйлеріне қараңғы көшелер арқылы жүріп баруы керек болатын жолаушылар мен жүргізушілер үшін жарықтандыру ақауларын жөндеуге кететін уақыт 40% азайып отыр.

Көштегі шаруашылық желілерін пайдаланып ауыстырушы өзгертуді оптимизациялау

Көшелік шамдардың құрамында дайындалған ақылды датчиктер болса, олар нақты қаланың көлік жүйесімен байланысатындықтан көлік қозғалысын жақсартады. Болып жатқан іс-әрекет өте қызықты - бүкіл жүйе бірлесіп жұмыс істейді, сондықтан көлік жүйесі тиімді басқарылады және жолдардағы кездейсоқ тоқтаулар азаяды. Мысалы, Нью-Йорктегі Сиракуз қаласын алыңыз. Бірнеше жыл бұрын олар осындай құбырлық жарық желісін орнатты, сондықтан көлік жүргізушілер жол жағдайлары бұрынғыдан әлдеқайда бұрын жылып кеткенін байқады. Сонымен қатар, апаттар саны да қатты төмендеді. Өткен жылы келтірілген деректерге сәйкес, қалалар ақылды көшелік шамдарын кәдімгі көлік жүйелерімен қосқан кезде көлік тығыздығы шамамен 20 пайызға дейін азаяды. Бұл өте жақсы нәтиже. Шын мәнінде, ақылды көшелік шамдары пайдаланатын бейімделуші көлік сигналдарында ғана шынайы құдірет бар. Бұл сигналдар енді тұрақты уақыт кестесіне сәйкес жұмыс істемейді. Оның орнына, олар жолдардағы жағдайды нақты уақыт режимінде бақылайды және оған сәйкес өзгерістер енгізеді. Сондықтан көлік жүгірісі кезінде қажетті жерлерде жасыл шам ұзақ уақыт жанып тұрса, басқа жерлерде қызыл фазаны қысқартуға болады.

Қала ауданы үшін централізацияланған электр қоры жүйесі басқаруы

Қалалар көшелік шамдарын басқару үшін орталықтандырылған жүйелерді орнатқанда, олар бүкіл қаладағы жарық желісінің үлкен аумақтарын одан да жақсы басқаруға ие болады. Осындай технологиялық шешімдер мәселелерді тезірек шешуге, электр энергиясын пайдалануды азайтуға және жүйенің жалпы тиімділігін арттыруға көмектеседі. Мысалы, Сиракуз қаласы ақылды жарықтандыру басқаруына өткеннен кейін жұмыс істеу тәртібінде нақты жақсарулар мен электр энергиясы бойынша шығындардың айтарлықтай төмендеуін бақылады. Зерттеулер осындай жүйелер жарықтандыру бойынша бұрынғы шығындардың 30%-дан жартысына дейін үнемдеуге мүмкіндік беретінін көрсетті, яғни жергілікті биліктер үшін ақша үнемдеу және көміртегі ізін азайту деген сөз. Барлық осындай іс-шараларды біріктіретін ақылды қалалар жобалауында салық түсетін ақшаның тиімсіз операцияларға жұмсалуын болдырмауға кепілдік береді.

Қалыпты туындыларға қарсы әдетте сақталатын энергияның бұзылуы

Литий-иондық пен свинец-аккумуляторлар арасындағы інновация

Көшелік жарықтандыру соңғы кезде әсіресе литий-ионды және күрделі қышқылды аккумуляторлар үшін батырмалар саласында үлкен жетістіктерге жетті. Қазіргі таңда кәсіби мамандар көбінесе литий-ионды батареяларды таңдайды, өйткені олар күрделі қышқылды батареяларға қарағанда ұзақ өмір сүреді және ауа райының қолайсыз жағдайларын жақсы көтере алады. Әртүрлі зерттеулерге сәйкес, литий-ионды батареялар күрделі қышқылды батареялармен салыстырғанда жарты есе ұзақ өмір сүреді және суық кезде де жақсы жұмыс істейді. Бұл ақшаны ауыстыру мен жөндеу жұмыстарына кететін шығындарды азайтады. Мысалы, Миннесотада қала әкімшілігі өткен жылы бірнеше аудандардағы көшелік жарықтандыру жүйесіндегі ескі батареяларды ауыстырған еді. Ауыстырғаннан кейін жұмыстарды ұстап тұруға кететін шығындар 30 пайызға дейін азайғанын хабарлады. Барлық осындай артықшылықтар елдегі жаңа ақылды жарықтандыру жүйелерін орнату кезінде көптеген елді мекендердің литий-ионды энергия көздерін таңдауына себепші болып отыр.

Қырмық шарттар үшін қауіпсіз жүйелер

Көшелік шамдар әртүрлі ауа райының қолайсыз әсерлеріне ұшырайды, бұл олардың жұмыс істеу мерзімі мен сенімділігіне әсер етеді. Жаңа материалдар мен конструкциялық шешімдер көмегімен шамдарды табиғаттың қатал шарттарына төтеп бере алатындай етіп жасау мүмкіндігі пайда болды, оларға ыстық шөл немесе аязды тундра да кіреді. Мысалы, Норвегияда көшелік шамдарға жаңа қаптамалар мен берік материалдарды тексеріп көрді. Нәтижесінде ауа райы себепті ақаулар азайып, жөндеуге кететін шығындар 40 пайызға дейін төмендеді. Бұл логикалық түсінікті, өйткені қалаларға жаңбыр жауып тұрғанда да, қар күшейіп соққанда да көшелер жарық болып тұруы керек, ал осындай жақсартулар шамдардың үнемі жанып тұруын қамтамасыз етеді, жөндеу мен ауыстыруға көп күш сала бермейді.

Гибрид солар-сет резервтік шешімдер

Күн сәулесін және дәстүрлі электр желілерін араластыратын көше шамдары сенімді жарықтандыру мен есепшотты төмендету үшін қалаларда кең тарады. Күндізгі уақытта аккумуляторларды күн сәулесі арқылы зарядтау кезінде бұл гибридті орналасулар дәстүрлі энергия көздеріне деген шығындарды азайтады. Мысалы, Сан-Диегода олардың ақылды жарықтандыру жобасы нәтижесінде электр энергиясы үшін ай сайын шығыс 25 пайызға дейін азайды, сонымен қатар түнде шамдардың жанып тұрмай қалу оқиғалары азайып отыр. Төменгі жағындағы Аделаидеде аустралиялық билік бірнеше аудандарға өткен жылы ұқсас жүйелерді орнатты. Олар ақшаны үнемдеудің қатар, жөндеу жұмыстарының саны да азайғанын хабарлады, өйткені қаланың басқа жерінде электр желісі үзіліп қалса да жарық шамдары әрі қарай жанып тұрды. Әрбір көше шамының толық желіден тыс болып қалатынын күтпесе де, бұл аралас жүйелер әлбетте әкімшіліктердің жарықтандыру шығындарын басқарудың әлдеқайда тиімді жолына нұсқайды және түнде көшелердің қауіпсіздігін сақтап тұрады.

Көшпенділердің құрылымында қолданылатын тұрақты материалдар

Қайта өңдеуге жол ашуға болатын алюминий және композиттік сплавтар

Көшелік шамдарды жасақта қайта өңделетін материалдарды пайдалану тұрақты дамуға үлкен үлес қосады. Көптеген шығарушылар қайта өңделетін алюминий мен құрама қорытпалармен жұмыс істеуді құпиялайды, себебі оларды бірнеше рет қайта пайдалануға болады және әдетте олардың толық қызмет ету мерзімі бойынша қоршаған ортаға зияны аз болады. Мысалы, алюминийді алыңыз — сала бойынша есеп берулерге сәйкес, оны қайта өңдеу 75% болып табылады. Бұл жаңа шикізатпен бастағанға қарағанда көлікке арналған қалдықтардың ә существенно аз болатынын және энергияны үнемдеуге мүмкіндік береді. Бірнеше жарықтандыру компаниялары бұл ауысуға қазірдің өзінде көшті. Соңғы уақытта бір шығарушы қатты ауа райы жағдайларында ұзақ қызмет ететін және әлбетте қоршаған ортаны қорғайтын құрама қорытпалардан жасалған көшелік шамдардың жаңа түрін шығарды. Бұл ауысу ластануды азайтуға және бір халықаралық жасыл инициативалармен үйлесімді болып, барлық салаларда маңызы күн сәулесіне түсіп жатқан кәсіпорындарды сақтауға көмектеседі.

Аз ұраншылықтың өнімдік техникалары

Көшелік шам шығарушылар таза өндіріс әдістеріне көбірек көңіл бөлуде, өйткені олар ластануды азайтуды көздейді. Кейбір тиімді әдістерге өндіріс кезінде күн энергиясын пайдалану және энергияны үнемдеуге мүмкіндік беретін «ақылды» зауыттар жасау жатады. Филипс Лайтинг осындай іс-шараларды жүзеге асырып, қоршаған ортаға әсерін азайтудың нақты нәтижелерін көрсетті. Зерттеулер көрсеткендей, таза өндіріске ауысу әлдеқайда аз қызылжылт газдарды шығаруға әкеліп соғады, бұл жалпы алғанда планетаны қорғауға көмектеседі. Бұл жерде болып жатқан істер тек қана қоршаған ортаны қорғаумен шектелмейді - басқа да көптеген компаниялар қадағалап бақылап жатыр және өз кезегінде ұқсас іс-әрекеттерді бастауы мүмкін.

Уақытша жобалау үшін модульдік дизайнерлік

Модульдік жобалау қолданылатын көше жарықтандыру ақша үнемдеуге және қоршаған ортаны қорғауға нақты пайда әкеледі, себебі жаңартулар мен жөндеулерді оңайлатады. Бөлшектер модульді болса, бүкіл жүйені ауыстыру қажеттілігінсіз жеке ауыстыруға немесе жақсартуға болады, бұл шығындарды азайтады және көбірек қалдықтар тудырмайды. Еуропадағы көптеген қалалар бұл модульді көше шамдарын енгізуді бастады, ал көпшілігі жөндеу шығындарын жартысына дейін қысқартқанын хабарлады. Алда болашақта осындай модульді жүйелерге ақылды технологиялардың негізі қалануы мүмкін, олар әлі де тиімділікті сақтай отырып қосымша мүмкіндіктер береді. Осындай шамдардың ұзақ қызмет ету мерзімі де артықшылық болып табылады. Шын айта кетсек, мұндай тәсіл қалалардың бір уақытта ақылды да, жасыл да болуға тырысуына сәйкес келеді.