מערכות תאורת חירוםחיוניים לפינוי בטוח ולהמשכיות עסקית במקרה של שריפה, טרגדיה או הפסקת חשמל. שלושה חלקים חיוניים-גנרטורים, ממירים וגיבוי סוללות-חיוניים לאמינותם. תוך שימוש ביישומים מעשיים ותובנות טכנולוגיות, מאמר זה בוחן את תפקידיהם, קשיי האינטגרציה והפיתוחים שלהם.
סוללות גיבוי: מקור הכוח המיידי
מקורות הכוח הפופולריים והאמינים ביותר לתאורת חירום הם גיבויי סוללות. כאשר יש הפסקת חשמל, הם נדלקים תוך שניות, ומביאים אור לאזורים מכריעים.
סוגים ופיתוחים
סוללות-עופרת חומצה: בגלל האמינות שלהן ואורך החיים הממושך שלהן (עד 15 שנים עבור גרסאות 2V), סוללות עופרת-מסורתיות, כגון Saint Battery GFM-1200C, שולטות בשוק 6. סוללות אלו מושלמות להגדרות ביקוש גבוה, כגון מתקנים תעשייתיים לעצירת דליפת ג'ל.
סוללות Li+ (ליתיום-יון): סוללות Li+ הופכות נפוצות יותר ויותר במערכות עכשוויות בשל העיצובים הקטנים שלהן וצפיפות האנרגיה הטובה יותר (750 קילו ג'ל/ק"ג). לדוגמה, אפילו ב-3V 24, מנהל ההתקן MAX16834 HB LED משיג יעילות של 90% בהפעלת מערכי LED בהירות- גבוהה מיציאות Li+ במתח נמוך{{10} (3-4V).
תקנים ופונקציונליות
תקנות כגון UL 924-2022, המחייבות הפעלה חלקה במהלך הפסקות וניטור מתמשך של אובדן חשמל רגיל, חייבות להתבצע על ידי מערכות סוללה. מערכות אלחוטיות שמשתמשות בחיישנים כדי להפעיל -אורות המופעלים על ידי סוללה, כמו הבקרים המוסמכים על ידי UL של Avi-, מסלקות את החיווט המסובך. 2. גנרטורים: מתח קבוע במהלך הפסקות ממושכות
כגיבויים משניים או שלישוניים, גנרטורים מספקים יותר חשמל במהלך הפסקות ממושכות.
שימושים והגבלות
מערכות היברידיות: גנרטורים משמשים יחד עם סוללות במפעלים מרכזיים כגון בתי חולים או תחנות רכבת (כגון תחנות Han-Yi Railway). פתרונות ה-EPS של BoKe, למשל, משלבים גנרטורים כדי להבטיח תאורה ליותר מתשעים דקות בזמן משברים.
עיכובי הפעלה: גנרטורים אינם מתאימים לתגובות מהירות מכיוון שלוקח להם זמן להפעיל, בדרך כלל 10 עד 30 שניות. כדי למלא את הפער השלישי, הם משולבים לכן עם סוללות.
אינטגרציה בסולם רשת
מערכות אחסון סוללות ליתיום-בקנה מידה גדול, כמו פרויקט 3.3 GWh Edwards & Sanborn בקליפורניה, נמצאות בשימוש יותר ויותר בנוסף לגנראטורים קונבנציונליים כדי לספק ייצוב מהיר ונקי יותר של הרשת. ממירים: חיבור תשתיות DC ו-AC
ממירים מספקים תאימות לתשתית התאורה הנוכחית על ידי המרת חשמל DC מפאנלים סולאריים או סוללות למתח AC.
אפקטיביות וסגנון
ממירי בוסט: כדי לצמצם את אובדן האנרגיה, מכשירים כגון MAX8815A מעלים את יציאות ה-Li+ הנמוכות-(3V) ל-5V. על ידי הגדלת היעילות לכמעט 90%, המרה-של שלב זה מאריכה את חיי הסוללה
ספקי כוח אל-פסק (UPS): סוללות MW100-12F של MW Meivy הן דוגמה אחת למערכת UPS המשתמשת בממירים כדי לספק מעברים חלקים במהלך הפסקות. עם זאת, כפי שהוכח על ידי פרויקטי DIY UPS 79, תכנונים גרועים (כגון ספי מתח לא מתאימים) עלולים לגרום לכשלים.
בעיות ותיקונים באינטגרציה
קונפורמיות והרמוניה
UL 924-2022 קובע שמערכות יזהו באופן אקטיבי, ולא פסיבי, אובדן חשמל. על ידי פישוט החיווט, בקרות אלחוטיות (כמו החיישנים של Avi-on) מקלים על התאימות
התאמת מתח: ממירים מדויקים נחוצים עבור מערכות Li+ במתח נמוך- כדי למנוע חוסר יעילות. על מנת לפתור זאת, מנהל ההתקן MAX16834 מייעל המרת דחיפה עבור מערכי LED
מערכות היברידיות
יתירות נוצרת על ידי שילוב של ממירים, גנרטורים וסוללות. לְמָשָׁל:
תחנות רכבת: מערכות ה-EPS של BoKe משיגות זמני החלפה של פחות משנייה אחת על ידי ניהול מעברי סוללה/גנרטור באמצעות שימוש בממירים.
רשתות חכמות: הפחתת התלות במחוללי דלק מאובנים וייצוב התדר באמצעות שימוש בסוללות וממירים בקנה מידה של-רשתות
תיאורי מקרה: יישום מעשי
השריפה במגדל גרנפל בשנת 2017 החריפה בגלל אורות חירום לא נאותים. נחיצותן של מערכות סוללה מתאימות עם סיבולת של 90 דקות או יותר הודגשה בפוסט-ביקורות אירועים 1.
יעילות Li+2 הודגמה על ידי גורדי השחקים של טוקיו 2011, כאשר הפינוי הונהג על ידי מערכות LED המופעלות על ידי סוללות- במהלך רעידות.
Han-Yi Railway: פתרון ה-EPS של BoKe, ששילב ממירים וסוללות, דאג שלכמה תחנות 8 תהיה תאורה רציפה.
התפתחויות וטרנדים קרובים
מערכות בקרה אלחוטיות: חיישנים אלחוטיים עם אישור UL 924- מבית Avi-on מגדילים את המדרגיות ומפחיתים את עלויות ההתקנה
אינטגרציה סולארית: עבור יישומים מחוץ לרשת-, סוללות-סולריות עם ממירי MPPT הופכות פופולריות יותר
-אופטימיזציה מונעת בינה מלאכותית: באמצעות-נתונים בזמן אמת, מערכות חכמות משנות באופן דינמי את מסלולי התאורה (למשל, ניתוב מחדש סביב יציאות חסומות)
בתאורת חירום, ממירים, גנרטורים וגיבויים של סוללות עובדים ביחד כשלישייה. ממירים מקלים על תאימות, גנרטורים מספקים תוחלת חיים וסוללות מציעות תגובה מיידית. דרישות הבטיחות משתנות כתוצאה מהתפתחויות בטכנולוגיית Li+, בקרות אלחוטיות ומערכות היברידיות; עם זאת, עדיין קיימות בעיות ביעילות ובציות. העתיד תלוי בפתרונות משולבים וגמישים ששמים את הקיימות והאמינות במקום הראשון, כפי שהוכיחו רשתות חכמות ומסילות ברזל.
https://www.benweilight.com/professional-lighting/emergency-led-lighting/emergency-אורות-נורות-e27.html
