سیستم های روشنایی اضطراریبرای تخلیه ایمن و تداوم کسب و کار در صورت وقوع آتش سوزی، تراژدی یا قطع برق ضروری هستند. سه بخش ضروری-ژنراتورها، اینورترها، و پشتیبانگیری باتری-برای قابلیت اطمینان آنها ضروری است. با استفاده از کاربردهای عملی و بینش های تکنولوژیکی، این مقاله به بررسی عملکرد، مشکلات یکپارچه سازی و پیشرفت های آنها می پردازد.
باتری های پشتیبان: منبع تغذیه فوری
محبوب ترین و قابل اعتمادترین منابع برق برای روشنایی اضطراری، پشتیبان گیری باتری است. هنگامی که برق قطع می شود، آنها در عرض چند ثانیه روشن می شوند و نور را به مناطق مهم می رساند.
انواع و تحولات
باتریهای سرب-اسید: به دلیل قابلیت اطمینان و طول عمر طولانی (حداکثر 15 سال برای نسخههای 2 ولت)، باتریهای اسید سرب{3} سنتی، مانند Saint Battery GFM-1200C، بر بازار تسلط دارند.
باتریهای Li+ (لیتیوم-): باتریهای Li+ به دلیل طراحی کوچکتر و چگالی انرژی بهتر (750 کیلوژول بر کیلوگرم) در سیستمهای امروزی بیشتر و بیشتر رایج میشوند. برای مثال، حتی در ولتاژ 3 ولت 24، درایور LED MAX16834 HB 90 درصد راندمان را در تامین انرژی آرایههای LED با روشنایی بالا از خروجیهای ولتاژ پایین Li+ (3-4 ولت) به دست میآورد.
استانداردها و عملکرد
مقرراتی مانند UL 924-2022، که نیازمند فعال سازی روان در هنگام قطع برق و نظارت مداوم بر اتلاف برق طبیعی است، باید توسط سیستم های باتری دنبال شود. سیستمهای بیسیمی که از حسگرها برای فعال کردن چراغهای باتری استفاده میکنند-، مانند کنترلکنندههای Avi- با گواهی UL، سیمکشی پیچیده را از بین میبرند. 2. ژنراتورها: برق ثابت در طول خاموشیهای طولانی
ژنراتورها به عنوان پشتیبان ثانویه یا سوم، برق بیشتری را در طول خاموشی های طولانی مدت تامین می کنند.
موارد استفاده و محدودیت ها
سیستمهای ترکیبی: ژنراتورها همراه با باتریها در مؤسسات اصلی مانند بیمارستانها یا ایستگاههای راهآهن (مانند ایستگاههای راهآهن Han-Yi) استفاده میشوند. راهحلهای EPS BoKe، برای مثال، ژنراتورهایی را برای تضمین روشنایی بیش از نود دقیقه در طول بحران ترکیب میکنند.
تأخیرهای فعال سازی: ژنراتورها برای پاسخگویی سریع مناسب نیستند، زیرا مدتی طول می کشد تا فعال شوند، معمولاً 10 تا 30 ثانیه. بنابراین برای پر کردن شکاف سوم، آنها با باتری ها ترکیب می شوند.
ادغام در مقیاس شبکه
سیستمهای ذخیرهسازی باتریهای{0} یون لیتیوم{1} در مقیاس بزرگ، مانند پروژه 3.3 گیگاوات ساعتی Edwards & Sanborn در کالیفرنیا، بهطور فزایندهای علاوه بر ژنراتورهای معمولی برای تثبیت سریعتر و تمیزتر شبکه استفاده میشوند. اینورترها: اتصال زیرساخت DC و AC
اینورترها با تبدیل برق DC از پنل های خورشیدی یا باتری ها به برق AC، سازگاری با زیرساخت روشنایی فعلی را فراهم می کنند.
اثربخشی و سبک
مبدل های تقویت کننده: برای کاهش اتلاف انرژی، دستگاه هایی مانند MAX8815A خروجی های ولتاژ پایین Li+ (3V) را به 5V افزایش می دهند. با افزایش راندمان به تقریباً 90٪، این تبدیل یک مرحلهای-عمر باتری را افزایش میدهد.
منابع تغذیه اضطراری (UPS): باتریهای MW100-12F شرکت MW Meivy نمونهای از سیستمهای UPS هستند که از اینورترها برای ایجاد انتقال نرم در هنگام خاموشی استفاده میکنند. با این حال، همانطور که توسط پروژه های DIY UPS 79 نشان داده شده است، طراحی های ضعیف (مانند آستانه های ولتاژ نامناسب) می تواند منجر به خرابی شود.
مشکلات ادغام و رفع
انطباق و هماهنگی
UL 924-2022 مقرر میدارد که سیستمها بهجای غیرفعال بودن، تلفات برق را بهطور فعال تشخیص دهند. با سادهسازی سیمکشی، کنترلهای بیسیم (مانند سنسورهای Avi-on) انطباق را آسانتر میکنند
تطبیق ولتاژ: برای جلوگیری از ناکارآمدی، اینورترهای دقیق برای سیستمهای-Li+ ولتاژ پایین ضروری هستند. برای حل این مشکل، درایور MAX16834 تبدیل تقویتی را برای آرایه های LED بهینه می کند
سیستم هایی که ترکیبی هستند
افزونگی با ترکیب اینورترها، ژنراتورها و باتری ها تولید می شود. به عنوان مثال:
ایستگاههای راهآهن: سیستمهای EPS BoKe با مدیریت انتقال باتری/ژنراتور از طریق استفاده از اینورتر، به زمان سوئیچ کمتر از یک ثانیه میرسند.
شبکههای هوشمند: کاهش وابستگی به ژنراتورهای سوخت فسیلی و تثبیت فرکانس از طریق استفاده از باتریها و اینورترهای مقیاس شبکه-
مطالعات موردی: پیاده سازی های عملی
آتش سوزی برج گرنفل در سال 2017 توسط چراغ های اضطراری ناکافی بدتر شد. ضرورت وجود سیستم های باتری مناسب با دوام 90 دقیقه یا بیشتر در پست{3}}بررسی رویداد 1 برجسته شده است.
کارایی Li+ 2 توسط آسمانخراشهای توکیو در سال 2011 نشان داده شد، زمانی که تخلیهها توسط سیستمهای الایدی{3}}در هنگام لرزش انجام میشد.
Han{0}}Yi Railway: راهحل EPS BoKe که اینورترها و باتریها را ترکیب میکرد، مطمئن شد که چندین ایستگاه 8 دارای روشنایی مداوم هستند.
تحولات و روندهای آتی
سیستمهای کنترل بیسیم: سنسورهای بیسیم تأیید شده UL 924- از Avi-on مقیاسپذیری را افزایش میدهند و هزینههای نصب را کاهش میدهند.
یکپارچهسازی خورشیدی: برای برنامههای خاموش{0}}شبکه، باتریهای خورشیدی-با اینورترهای MPPT محبوبتر میشوند
هوش مصنوعی{0}}بهینهسازی محور: با استفاده از دادههای{1}زمان واقعی، سیستمهای هوشمند به صورت پویا مسیرهای روشنایی را تغییر میدهند (مثلاً تغییر مسیر در اطراف خروجیهای مسدود شده)
در روشنایی اضطراری، اینورترها، ژنراتورها و پشتیبانگیری از باتری به صورت سهگانه کار میکنند. اینورترها سازگاری را تسهیل می کنند، ژنراتورها طول عمر را فراهم می کنند و باتری ها واکنش فوری را ارائه می دهند. الزامات ایمنی در نتیجه پیشرفت در فناوری Li+، کنترلهای بیسیم و سیستمهای هیبریدی در حال تغییر هستند. با این وجود، مسائل مربوط به کارایی و انطباق همچنان وجود دارد. آینده به راه حل های یکپارچه و انعطاف پذیر بستگی دارد که پایداری و قابلیت اطمینان را در اولویت قرار می دهند، همانطور که شبکه های هوشمند و راه آهن نشان داده اند.
https://www.benweilight.com/professional-lighting/emergency
