W tym artykule przyjrzymy się bliżej standardom NEMA i Zhaga, porównamy ich najważniejsze różnice i podpowiemy, który z nich będzie odpowiedni dla Twojego projektu oświetleniowego.
Co to jest NEMA
NEMA oznacza National Electrical Producers Association, stowarzyszenie branżowe w USA, które wyznacza standardy dla różnych typów sprzętu elektrycznego, w tym opraw oświetleniowych opartych na diodach LED. Jedną z norm NEMA istotnych dla projektów inteligentnego oświetlenia jest ANSI C136.41, która definiuje gniazda i kontrolery używane do podłączania i sterowania oprawami LED.
Standardy oświetleniowe NEMA zapewniają wysoki poziom kompatybilności i wymienności pomiędzy różnymi produktami. Oznacza to, że produkty zgodne z NEMA można łatwo zintegrować z istniejącymi systemami, co ułatwia producentom i użytkownikom końcowym wybór tych, które spełniają ich specyficzne potrzeby.
Co to jest Zhaga
Zhaga to międzynarodowa organizacja założona w lutym 2010 roku, która tworzy specyfikacje interfejsów branżowych dla komponentów stosowanych w oprawach LED. Organizacja została założona w 2010 roku przez grupę dużych firm oświetleniowych i od tego czasu liczy ponad 350 członków z całego świata. Standardy Zhaga pozwalają na większą elastyczność i dostosowywanie w projektowaniu oświetlenia LED. Korzystając ze standardowych komponentów, które można łatwo wymienić lub zmodernizować, producenci i użytkownicy końcowi mogą z łatwością dostosować swoje systemy oświetleniowe do zmieniających się potrzeb. Zhaga nie jest jednostką certyfikującą, ale raczej platformą współpracy i innowacji wśród interesariuszy z branży oświetleniowej. Członkowie Zhaga mogą używać logo Zhaga, aby wskazać zgodność ze specyfikacjami Zhaga. Zhaga współpracuje również z innymi organizacjami branżowymi, takimi jak DALI Alliance, w celu promowania wspólnych standardów i protokołów dotyczących inteligentnego oświetlenia.
Zhaga stworzyła zestaw specyfikacji zwanych Księgami, które definiują punkty styku pomiędzy komponentem a jego otoczeniem. Każda Księga definiuje jeden lub więcej komponentów oprawy oświetleniowej LED za pomocą mechanicznych, fotometrycznych, elektrycznych, cieplnych i sterowniczych punktów styku pomiędzy komponentem a jego otoczeniem.W przypadku sensorów interesuje nas Księga 18 (Zhaga Book 18 )
Obraz Alethea Flowers z Pixabay
NEMA (ANSI C136.41) vs Zhaga Book 18, kluczowe różnice
W tej sekcji porównamy NEMA (ANSI C136.41) i Zhaga Book 18 pod względem architektury elektrycznej, styków elektrycznych, obsługi przyciemniania, zasilania pomocniczego, interoperacyjności, żywotności produktu, wymagań wydajnościowych, rozmiaru, kosztu i innowacyjności.
Podkreślimy także ich kluczowe różnice oraz zalety i wady.
Architektury elektryczne
Przy zastosowaniu architektury NEMA najpierw do gniazda podłączany jest zasilacz sieciowy, tak aby zasilacz mógł przejść przez węzeł zanim dotrze do oprawy i jej sterownika. Sterownik NEMA podłącza się bezpośrednio do sieci i zasilany jest przed oprawą. Takie podejście zapewnia łączność i interfejs ściemniania dla systemu sterowania oprawą oświetleniową, a także ochronę przeciwprzepięciową, konwersję mocy AC/DC niskiego napięcia, pomiar energii i możliwości przełączania obciążenia.
Jednak w architekturze Zhaga zasilacz AC podłącza się w pierwszej kolejności do oprawy, a do gniazda Zhaga podłącza się jedynie zasilanie pomocnicze niskonapięciowe dostarczane przez zasilacz. W rezultacie sterownik oprawy Zhaga ma więcej możliwości niż konwencjonalny sterownik, w tym ulepszoną ochronę przeciwprzepięciową, zasilanie pomocnicze, pomiar energii i diagnostykę. Z drugiej strony certyfikowany kontroler Zhaga jest znacznie uproszczony, ponieważ nie jest podłączony do sieci.
Wymagania dotyczące wydajności
Zarówno standardy NEMA, jak i Zhaga obejmują wymagania dotyczące wydajności produktów oświetleniowych, takie jak efektywność energetyczna, dokładność odwzorowania kolorów i trwałość. Jednakże specyficzne wymagania i metody testowania mogą się różnić w przypadku obu standardów.
Normy NEMA skupiają się na określonych typach produktów i wskaźnikach wydajności, takich jak strumień świetlny, wskaźnik oddawania barw i żywotność oprawy. Wymagania te są często ugruntowane i powszechnie uznawane w branży, co może ułatwić producentom projektowanie i testowanie produktów spełniających te normy.
Z drugiej strony standardy Zhaga skupiają się na bardziej elastycznych i dających się dostosować wymaganiach dotyczących wydajności, takich jak wymiary mechaniczne i właściwości elektryczne. Pozwala to na większą personalizację i innowacyjność w projektowaniu oświetlenia LED, ale może również utrudniać porównywanie i ocenę różnych produktów na podstawie ich wydajności.
Interoperacyjność
Jedną z głównych różnic między NEMA i Zhaga jest ich podejście do kompatybilności i wymienności. Normy NEMA skupiają się na definiowaniu konkretnych typów produktów i wymagań eksploatacyjnych, co może pomóc producentom w projektowaniu i testowaniu produktów spełniających te normy. Może to jednak również prowadzić do mniejszej elastyczności i interoperacyjności między różnymi produktami.
Z drugiej strony standardy Zhaga skupiają się na zdefiniowaniu standardowych interfejsów dla komponentów oświetlenia LED, takich jak optyka, sterowniki i moduły. Takie podejście pozwala na większą elastyczność pomiędzy różnymi produktami, o ile spełniają one te same wymagania dotyczące interfejsu Zhaga.
Styki elektryczne
Gniazda i sterowniki NEMA wykorzystują styki 7-pinowe, 5-pinowe lub 3-pinowe, które realizują różne funkcje, takie jak napięcie, ściemnianie i zasilanie pomocnicze. Do styków tych zaliczają się linie wysokiego napięcia, które mogą stwarzać zagrożenie dla bezpieczeństwa lub wymagać dodatkowej ochrony. Gniazda i kontrolery NEMA są przez to bardziej złożone „solidniejsze” pod względem konstrukcji.
Gniazda i sterowniki Zhaga wykorzystują 4-pinowe styki, które realizują różne funkcje, takie jak napięcie, ściemnianie i zasilanie pomocnicze. Styki te nie obejmują linii wysokiego napięcia, co czyni je bezpieczniejszymi i prostszymi w użyciu. Gniazda i kontrolery Zhaga są z tego powowu bardziej kompaktowe.
Wsparcie ściemniania
Gniazda i sterowniki NEMA obsługują komunikację analogową (ściemnianie 1-10V/0-10V) lub DALI. Jednakże ściemnianie analogowe nie jest zbyt dokładne ani niezawodne, a komunikacja DALI wymaga dodatkowego okablowania lub komponentów. Gniazda i kontrolery NEMA mają również ograniczoną kompatybilność z różnymi typami sterowników lub czujników LED.
Gniazda i kontrolery Zhaga domyślnie obsługują komunikację DALI. Komunikacja DALI jest dokładniejsza i niezawodniejsza niż ściemnianie analogowe i nie wymaga dodatkowego okablowania ani komponentów. Gniazda i kontrolery Zhaga charakteryzują się także dużą kompatybilnością z różnego rodzaju sterownikami LED czy czujnikami zgodnymi ze standardami DALI.
Zasilanie pomocnicze
Gniazda i sterowniki NEMA zapewniają dodatkowe zasilanie ze sterownika LED na 7-pinowym pinie (na pomarańczowym przewodzie). Jednak ta funkcja nie jest sama w sobie przeznaczona dla sterowników lub czujników LED (chociaż niektóre z wymienionych mają taką opcję), co może powodować utratę zasilania lub niestabilność. Gniazda i sterowniki NEMA mają również ograniczone możliwości dodatkowego napięcia lub prądu zasilania.
Gniazda i kontrolery Zhaga domyślnie zapewniają zasilanie pomocnicze ze sterownika LED na pinie 1. Ta funkcja jest bardzo popularna w przypadku sterowników LED lub czujników zgodnych z Zhaga lub DALI i zapewnia efektywność energetyczną i stabilność. Gniazda i sterowniki Zhaga mają również elastyczne opcje napięcia lub prądu zasilania pomocniczego.
Żywotność produktu
Sterowniki NEMA przeznaczone są do bezpośredniego podłączenia do źródła zasilania prądem przemiennym (115V/230V) z sieci energetycznej. Wewnątrz sterownika NEMA napięcie prądu przemiennego jest przekształcane na napięcie prądu stałego w celu zasilania wewnętrznej elektroniki, a następnie napięcie prądu przemiennego jest przykładane do oprawy LED. Jednakże w kontrolerze NEMA mogą wystąpić awarie na skutek wahań napięcia i przepięć w sieci energetycznej. Ponadto konwersja AC/DC wymaga zestawu komponentów elektronicznych, które z biegiem czasu również są podatne na awarie. Powoduje to, że sterowniki NEMA mają krótszą żywotność w porównaniu do sterowników Zhaga.
W porównaniu do sterowników NEMA, sterowniki Zhaga charakteryzują się znacznie dłuższą żywotnością i niezawodnością, ponieważ działają na wejściu DC i nie wymagają konwersji AC/DC. W przeciwieństwie do urządzenia NEMA, które wymaga, aby zarówno sterownik, jak i kontroler przeszły konwersję AC/DC, co zwiększa liczbę komponentów i zmniejsza niezawodność.
Rozmiar
Kontrolery NEMA zazwyczaj wymagają większej liczby komponentów niż kontrolery Zhaga, co często skutkuje większym rozmiarem fizycznym kontrolerów NEMA.
Kontrolery Zhaga są zazwyczaj znacznie mniejsze niż konwencjonalne kontrolery NEMA i często są o połowę mniejsze. Wynika to przede wszystkim z faktu, że sterowniki Zhaga wymagają znacznie mniejszej liczby komponentów, takich jak eliminacja konieczności stosowania obwodów konwersji AC/DC i pomiaru mocy.
Obraz Arek Socha z Pixabay
Koszt
Kontrolery NEMA zazwyczaj mają więcej komponentów, co może czynić je droższymi niż inne opcje. W przypadku montażu gotowej do podłączenia oprawy z gniazdem NEMA, ale bez węzła, konieczne jest zastosowanie elektromechanicznej zwieracza. Bez niego oprawa NEMA nie będzie działać prawidłowo. Jednak ten dodatkowy komponent zwiększa koszty systemu.
Kontrolery Zhaga są zazwyczaj tańszymi komponentami, ponieważ nie wymagają konwersji AC/DC. Natomiast oprawa Zhaga może być droższa, gdyż wymaga sterownika o zwiększonych możliwościach. W przypadku montażu gotowej do podłączenia oprawy z gniazdem Zhaga, ale bez węzła, wystarczy zwykła zaślepka mechaniczna, aby zabezpieczyć gniazdo. Nasadkę można łatwo zdjąć po zamontowaniu sterownika Zhaga-D4i na lampie ulicznej.
Innowacja
Gniazda i sterowniki NEMA mają niski potencjał innowacyjny w zakresie inteligentnych zastosowań oświetleniowych. Opierają się na konwencjonalnym standardzie, którego celem jest stabilność operacyjna. W rezultacie ma mniejszy zakres funkcji.
Gniazda i elementy sterujące Zhaga mają ogromny potencjał w zakresie inteligentnego oświetlenia. Opierają się na priorytecie ciągłego rozwoju i doskonalenia. Posiadają również bogate funkcje, które obsługują zaawansowane możliwości lub usługi dla inteligentnych aplikacji oświetleniowych, takich jak gromadzenie danych, zarządzanie aktywami lub sterowanie dynamiczne.
NEMA lub Zhaga, który jest odpowiedni dla Twojego projektu oświetleniowego
Jeśli chodzi o wybór odpowiedniego standardu oświetlenia dla Twojego projektu, nie ma jednej uniwersalnej odpowiedzi. Odpowiedź, jak to często bywa, zależy od kilku czynników, takich jak wielkość projektu, zakres, budżet, oczekiwania itp.
Oto kilka pytań, które pomogą Ci zdecydować, który standard jest bardziej odpowiedni dla Twoich projektów oświetleniowych:
- Jaka jest wielkość i zakres Twojego projektu?
- Jak skomplikowany lub prosty jest projekt Twojego projektu?
- Jaki jest Twój budżet i harmonogram?
- Ile możesz wydać na swój projekt?
- Jakie są Twoje oczekiwania i wymagania dotyczące wydajności i jakości?
- Jak ważne dla Twoich projektów są takie czynniki, jak efektywność energetyczna, niezawodność, trwałość i bezpieczeństwo?
- Jakie są Twoje preferencje projektowe i estetyczne?
Ostatecznie wybór pomiędzy NEMA i Zhaga zależy od Twojego osobistego osądu i oceny zalet i wad każdego standardu.