Πόσο ρεύμα καταναλώνει μια οθόνη LED; Ισχύς και κόστος

Η παράμετρος κατανάλωσης ισχύος δεν καθορίζει μόνο τον λογαριασμό ενέργειας. Επηρεάζει επίσης τη διατομή των καλωδίων, τον αριθμό των κυκλωμάτων, την επιλογή των προστασιών, την ισχύ των τροφοδοτικών και τις συνθήκες ασφαλούς τοποθέτησης. Το ερώτημα πόσο ρεύμα καταναλώνει μια οθόνη LED πρέπει επομένως να τίθεται πριν από την αγορά της οθόνης και όχι κατά την παραλαβή της εγκατάστασης από τον ηλεκτρολόγο.

Στην πράξη δεν υπάρχει μία απάντηση εκφρασμένη σε watt. Μια οθόνη LED με την ίδια επιφάνεια μπορεί να καταναλώνει αισθητά διαφορετική ισχύ ανάλογα με το pixel pitch, τον τύπο των LED, τη φωτεινότητα, το χρησιμοποιούμενο περίβλημα και το προβαλλόμενο περιεχόμενο. Η τροφοδοσία ενός εξωτερικού video wall που λειτουργεί σε πλήρη ήλιο σχεδιάζεται διαφορετικά από αυτή μιας indoor οθόνης στη ρεσεψιόν, σε ένα κατάστημα ή σε ένα κλαμπ.

Πόσο ρεύμα καταναλώνει μια οθόνη LED στην πράξη;

Οι κατασκευαστές επαγγελματικών οθονών LED συνήθως δίνουν δύο παραμέτρους: τη μέγιστη και τη μέση κατανάλωση. Η διάκριση αυτή είναι καθοριστική για το έργο.

Η μέγιστη κατανάλωση προσδιορίζει το φορτίο σε πολύ φωτεινή, συνήθως λευκή εικόνα, όταν όλα τα LED λάμπουν με υψηλή ένταση. Αυτή την τιμή πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη για τον υπολογισμό της τροφοδοσίας, των προστασιών και της ηλεκτρικής υποδομής. Η εγκατάσταση δεν μπορεί να επιλέγεται μόνο με βάση τη μέση ισχύ, ακόμη κι αν η οθόνη συνήθως προβάλλει ταινίες, γραφικά και διαφημίσεις με πιο σκούρο φόντο.

Η μέση κατανάλωση αντικατοπτρίζει πιο ρεαλιστική λειτουργία. Εξαρτάται από το περιεχόμενο, τη ρυθμισμένη φωτεινότητα και το πρόγραμμα αναπαραγωγής. Σε βίντεο και τυπική διαφήμιση μπορεί να ανέρχεται περίπου στο 30-60% της μέγιστης κατανάλωσης. Σε εξωτερική εγκατάσταση το ποσοστό αυτό είναι συχνά υψηλότερο τις ηλιόλουστες ημέρες, επειδή η αυτόματη ρύθμιση φωτεινότητας αυξάνει την ισχύ που απαιτείται για τη διατήρηση της αναγνωσιμότητας.

Ενδεικτικά, μια indoor οθόνη LED μπορεί να καταναλώνει το πολύ περίπου 400-800 W/m², ενώ η μέση ισχύς της κυμαίνεται συχνά στο εύρος 150-400 W/m². Οι outdoor οθόνες, που σχεδιάζονται για λειτουργία σε υψηλή φωτεινότητα, μπορούν να φτάσουν περίπου τα 700-1200 W/m² μέγιστης ισχύος. Η συγκεκριμένη προδιαγραφή υπερισχύει πάντα των ενδεικτικών τιμών.

Πώς υπολογίζεται η κατανάλωση ισχύος μιας οθόνης LED;

Ο απλούστερος τύπος έχει ως εξής:

`επιφάνεια οθόνης σε m² × κατανάλωση σε W/m² = συνολική ισχύς σε W`

Αν η οθόνη έχει πλάτος 4 m και ύψος 2,5 m, η επιφάνειά της είναι 10 m². Με μέγιστη κατανάλωση 800 W/m² προκύπτουν 8000 W, δηλαδή 8 kW. Η τιμή αυτή περιγράφει το φορτίο που πρέπει να εξυπηρετεί με ασφάλεια η εγκατάσταση.

Για μονοφασική τάση 230 V το ρεύμα μπορεί να εκτιμηθεί με έναν ακόμη τύπο:

`ισχύς σε W ÷ 230 V = ρεύμα σε A`

Για 8 kW το αποτέλεσμα είναι περίπου 34,8 A. Αυτό σημαίνει ότι ένα μεμονωμένο τυπικό κύκλωμα 16 A δεν επαρκεί. Στην πράξη η οθόνη χωρίζεται σε αρκετά ανεξάρτητα τροφοδοτούμενα τμήματα ή χρησιμοποιείται τριφασική τροφοδοσία 400 V. Ο ακριβής διαχωρισμός εξαρτάται από την κατασκευή των cabinet, την τοποθέτηση των τροφοδοτικών και την τεχνική τεκμηρίωση του προϊόντος.

Στην τριφασική τροφοδοσία το φορτίο μπορεί να κατανεμηθεί στις φάσεις, γεγονός που διευκολύνει την υλοποίηση μεγαλύτερων εγκαταστάσεων. Παρ' όλα αυτά, πρέπει να ληφθούν υπόψη οι κατάλληλες προστασίες, η ομοιόμορφη φόρτιση των φάσεων και η εφεδρεία ισχύος για τον επεξεργαστή βίντεο, τους controller, το router, τον media player ή το σύστημα ψύξης, εφόσον υπάρχει στο έργο.

Παράδειγμα για οθόνη καταστήματος

Ας υποθέσουμε ότι μια βιτρίνα δέχεται οθόνη επιφάνειας 3 m² και μέγιστης κατανάλωσης 600 W/m². Η μέγιστη ισχύς είναι 1800 W. Στα 230 V αυτό δίνει περίπου 7,8 A, οπότε ένα ξεχωριστό κύκλωμα 16 A μπορεί να επαρκεί, εφόσον δεν τροφοδοτεί ταυτόχρονα άλλους μεγάλους καταναλωτές.

Αν η οθόνη λειτουργεί 12 ώρες την ημέρα και η μέση κατανάλωση είναι 45% της μέγιστης ισχύος, η πραγματική κατανάλωση ενέργειας είναι περίπου 0,81 kW ανά ώρα. Μέσα στην ημέρα αυτό δίνει 9,72 kWh. Το κόστος πρέπει να υπολογίζεται με βάση την τιμή της ενέργειας και τις χρεώσεις που ισχύουν για τον συγκεκριμένο χώρο, και όχι μόνο με βάση την τιμή του 1 kWh που φαίνεται στον οικιακό λογαριασμό.

Παράδειγμα για τοίχο LED σε event

Ένας αρθρωτός τοίχος για events επιφάνειας 20 m², με μέγιστη κατανάλωση 900 W/m², απαιτεί 18 kW ισχύος σχεδιασμού. Πρόκειται για εγκατάσταση που δεν πρέπει να σχεδιάζεται χωρίς διαβούλευση με τον διοργανωτή της εκδήλωσης και το τεχνικό προσωπικό του χώρου. Σημασία δεν έχουν μόνο οι διαθέσιμες πρίζες, αλλά και η κατανομή της ισχύος, τα μήκη των καλωδίων, οι προστασίες και η δυνατότητα ανεξάρτητης αποσύνδεσης των επιμέρους τμημάτων.

Κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης η μέση κατανάλωση μπορεί να είναι χαμηλότερη, όμως οι υπεύθυνοι υλοποίησης πρέπει να έχουν πρόσβαση στην ισχύ που προβλέπεται για συνθήκες αιχμής. Το εναρκτήριο υλικό μιας συναυλίας, μια φωτεινή διαφάνεια χορηγού ή ένα δοκιμαστικό λευκό φόντο μπορούν να αυξήσουν στιγμιαία σημαντικά το φορτίο.

Τι επηρεάζει περισσότερο την κατανάλωση ενέργειας;

Τη μεγαλύτερη σημασία έχει η φωτεινότητα. Μια outdoor οθόνη πρέπει να παράγει πολύ περισσότερο φως από μια εσωτερική, γι' αυτό συνήθως καταναλώνει περισσότερη ενέργεια ανά τετραγωνικό μέτρο. Εξίσου σημαντικός είναι ο χαρακτήρας του περιεχομένου. Γραφικά με υπεροχή του λευκού καταναλώνουν περισσότερη ενέργεια από ένα animation σε μαύρο ή σκούρο φόντο.

Επίδραση έχει και το pixel pitch, δηλαδή η απόσταση των pixel. Μικρότερο pixel pitch σημαίνει συνήθως μεγαλύτερο αριθμό LED στην ίδια επιφάνεια. Αυτό δεν σημαίνει αυτόματα ανάλογα μεγαλύτερη κατανάλωση, επειδή αυτή εξαρτάται από την τεχνολογία του module και τον έλεγχο, αλλά η παράμετρος αξίζει να αναλύεται μαζί με τη δηλωμένη ισχύ ανά τετραγωνικό μέτρο.

Στις εγκαταστάσεις που λειτουργούν όλο τον χρόνο μετράει και ο τρόπος διαχείρισης της οθόνης. Ένας αισθητήρας φωτεινότητας, αυτόματα προγράμματα, σβήσιμο εκτός ωραρίου λειτουργίας και σωστά προετοιμασμένο περιεχόμενο επιτρέπουν τη μείωση της κατανάλωσης χωρίς να χειροτερεύει το διαφημιστικό αποτέλεσμα. Μια υπερβολικά υψηλή χειροκίνητα ρυθμισμένη φωτεινότητα σε κατάστημα δεν βελτιώνει την ορατότητα - μπορεί όμως να αυξήσει την κατανάλωση ενέργειας και να μειώσει την άνεση των ατόμων που βρίσκονται κοντά στην οθόνη.

Επιλογή τροφοδοσίας: όχι μόνο ο αριθμός των watt

Ο σχεδιασμός της τροφοδοσίας πρέπει να βασίζεται στη μέγιστη κατανάλωση που αναγράφεται στο τεχνικό φύλλο, λαμβάνοντας υπόψη εφεδρεία. Τα τροφοδοτικά στα cabinet, τα καλώδια AC, οι πίνακες διανομής και οι προστασίες πρέπει να επιλέγονται από πρόσωπο με τα κατάλληλα προσόντα, σύμφωνα με τις συνθήκες του χώρου και τις τοπικές απαιτήσεις εγκατάστασης.

Ιδίως στους μεγάλους τοίχους LED πρέπει να ελέγχεται πώς ο κατασκευαστής κατανέμει την τροφοδοσία μεταξύ των cabinet. Ένα cabinet μπορεί να έχει δική του είσοδο και έξοδο τροφοδοσίας, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι μπορούν να συνδεθούν σε μία αλυσίδα όσα στοιχεία θέλουμε. Οι περιορισμοί αφορούν την αντοχή φορτίου των συνδέσμων, των καλωδίων και συγκεκριμένων τμημάτων της οθόνης.

Δεν πρέπει επίσης να παραβλέπονται οι συνοδευτικές συσκευές. Ο επεξεργαστής βίντεο και οι κάρτες λήψης καταναλώνουν σχετικά λίγη ενέργεια σε σύγκριση με την οθόνη, αλλά σε ένα επαγγελματικό σύστημα απαιτούν σταθερή τροφοδοσία. Σε χώρους με κακή ποιότητα δικτύου αξίζει να εξεταστεί η προστασία των συσκευών ελέγχου με εφεδρική τροφοδοσία ή κατάλληλη προστασία από υπερτάσεις.

Πώς να περιορίσετε το κόστος λειτουργίας μιας οθόνης LED;

Το καλύτερο αποτέλεσμα προκύπτει από τη σωστή προσαρμογή της οθόνης στον χώρο τοποθέτησης. Μια οθόνη με φωτεινότητα προβλεπόμενη για εξωτερική έκθεση δεν είναι η βέλτιστη επιλογή για ένα τυπικό εσωτερικό. Αξίζει επίσης να ρυθμίσετε την αυτόματη ρύθμιση φωτεινότητας και να προετοιμάσετε περιεχόμενο που δεν απαιτεί συνεχώς πλήρες λευκό φόντο.

Για εμπορικά δίκτυα, γραφεία και αίθουσες πωλήσεων σημασία έχει η κεντρική διαχείριση των ωρών λειτουργίας. Η οθόνη μπορεί να ανοίγει πριν από το άνοιγμα του χώρου, να εμφανίζει μηνύματα σε συγκεκριμένες ώρες και να περνά σε λειτουργία σβησίματος μετά το κλείσιμο. Αυτό είναι απλούστερο και πιο αξιόπιστο από τον χειροκίνητο έλεγχο από το προσωπικό.

Σε ένα έργο που υλοποιείται με τη LEDMAX αξίζει να δώσετε αμέσως τις διαστάσεις της οθόνης, τον χώρο τοποθέτησης, τον τύπο του χώρου, τις προγραμματισμένες ώρες λειτουργίας και πληροφορίες για τη διαθέσιμη ηλεκτρική εγκατάσταση. Αυτό επιτρέπει την επιλογή όχι μόνο της κατάλληλης οθόνης LED, αλλά και της τροφοδοσίας και των στοιχείων ελέγχου που ταιριάζουν σε ολόκληρο το σύστημα.

Μια καλά σχεδιασμένη οθόνη δεν είναι αυτή που καταναλώνει το λιγότερο ρεύμα με κάθε κόστος. Είναι η οθόνη που εξασφαλίζει την απαιτούμενη ορατότητα, έχει ασφαλώς σχεδιασμένη τροφοδοσία και λειτουργεί με ισχύ ανάλογη της πραγματικής έκθεσης.