Sportveldverlichting op DC

DC-microgrids zorgen voor de voordelen

Ooit begon het elektriciteitsnet als gelijkstroomnet totdat Nicola Tesla aantoonde dat verliezen veel kleiner konden worden als we naar een AC-net zouden overstappen. Dat hij daar gelijk in had, heeft geleid tot het feit dat we nu al ruim 100 jaar met AC werken. Toch had ook Edison gelijk, maar pas nu kunnen we optimaal van die voordelen genieten. Bijvoorbeeld met de sportverlichting van Lumosa. Hun lampen werken op DC en kunnen direct op een DC-microgrid aangesloten worden.

In de tijd van Tesla en Edison was het onmogelijk om gelijkspanning te transformeren naar hogere spanningen om zo de verliezen in het elektriciteitsnet te beperken. Nu kunnen we dat met de hedendaagse vermogenselektronica wel en zien we dat DC in veel gevallen toch grote voordelen heeft. Voor o.a. elektriciteitstransport over grote afstanden wordt DC gebruik en links en rechts zien we dat er gewerkt wordt met microgrids die op DC werken. Bij zo’n microgrid gaat men er van uit dat zo’n beetje alle belastingen die we op het lichtnet aansluiten, zijn voorzien van elektronica en dus op gelijkspanning werken. Daarnaast leveren zonnepanelen gelijkstroom en hebben de gelijkstroom nodig om onze thuisaccu’s op te laden.

DC-microgrid

Het zal nog vele jaren duren voordat het complete lichtnet gelijkstroom levert, maar dat wil niet zeggen dat we op kleine schaal nu al kunnen genieten van de voordelen die DC te bieden heeft. Bij een DC-microgrid is slechts één AC-DC-omzetter nodig en dan het liefst eentje die ook energie terug kan leveren.

Met een dergelijk DC-grid hoef je niet constant heen en weer van AC naar DC en weer terug. Alle verliezen die hiermee gepaard gaan, ben je dan kwijt. Ook scheelt dat onderdelen in de apparatuur die op het net is aangesloten waardoor deze kleiner kunnen zijn. Minder onderdelen scheelt ook storingen, want onderdelen die er niet in zitten, kunnen niet defect raken. Ook kunnen geleiders dunner zijn en hebben we geen last van parasitaire inducties en capaciteiten. Daar staat tegenover dat apparaten niet allemaal op dezelfde DC-spanning werken. DC-DC-omzetters blijven dus in de praktijk helaas noodzakelijk. Ook vlambogen kunnen eerder tot ellende leiden. Schakelaars, zekeringen maar ook stekkers vragen daarom dan ook om speciale aanpassingen. Phoenix Contact heeft bijvoorbeeld een serie connectoren genaamd ArcZero die speciaal voor DC ontworpen is (afbeelding 1). Daarnaast is een hoge gelijkspanning gevaarlijker voor de mens dan een even hoge wisselspanning.

Lumosa Lighting

Lumosa is een Nederlandse fabrikant van high-power LED-verlichting voor sportvelden, stadions en grote buitenterreinen. Vanuit de visie op een wereld zonder energieverspilling ontwikkelt Lumosa slimme producten en software die maximale performance combineren met minimale hoeveelheid afval. Elke armatuur wordt in eigen huis ontwikkeld, geproduceerd en uitgelijnd voor optimale lichtkwaliteit en energie-efficiëntie. Met innovatieve drivers en LumosaTouch-regeling biedt Lumosa verlichting die vandaag al klaar is voor de toekomst.

Om een volgende stap te kunnen maken, is Lumosa Lighting een samenwerking aangegaan met DC Opportunities. Samen presenteerde ze onlangs een primeur: een hoogvermogen LED-armatuur voor sportvelden dat draait op een slim DC microgrid (afbeelding 2).

DC Opportunities is specialist in de ontwikkeling en implementatie van slimme DC microgrids en distributienetten. Het bedrijf combineert onderzoek, productontwikkeling en praktijkervaring om duurzame en efficiënte oplossingen te realiseren. Van openbare verlichting tot EV-laadinfrastructuur en integratie van zonne-energie en batterijen: DC Opportunities maakt gelijkstroomtoepassingen concreet, betrouwbaar en schaalbaar. Met een pragmatische en innovatieve aanpak helpt het bedrijf de energietransitie te versnellen.

Waarom juist nu?

De energietransitie is drieledig: van fossiele energie naar elektrisch, van ‘dom’ aan/uit naar slim opwekken, opslaan en gebruiken en als laatste van centrale naar lokale energie opwekking. DC sluit daar naadloos bij aan. Apparaten werken er direct op, batterijen leveren het en zonnepanelen wekken het op. Dus waarom zou je nog omvormen van DC naar AC en weer naar DC?

Wat betekent dit voor sportclubs?

Voor sportverenigingen en stadions is de winst concreet. Nog efficiënter want de nieuwe DC-driver van Lumosa gebruikt minder energie en gaat langer mee. Ook is er minder materiaal nodig. Kabels kunnen zoals gezegd dunner zijn en er is minder hardware. Vervolgens levert het energie-autonomie op. Rechtstreeks aansluiten op zonnepanelen en een accusysteem maken clubs minder afhankelijk van het overbelaste net en beter voorbereid op piekmomenten. Zo wordt sportveldverlichting niet alleen een middel om velden te verlichten, maar ook een onderdeel van de oplossing voor de energie-uitdagingen van vandaag en morgen.

Het grid

Het armatuur van Lumosa is speciaal ontwikkeld om direct aan te sluiten op het veilige en efficiënte DC-grid van DC Opportunities. Met deze samenwerking bundelen beide bedrijven hun krachten als pioniers in gelijkstroomtechnologie. Waar Lumosa bekendstaat om hoogwaardige sportveldverlichting met maximale energie-efficiëntie, levert DC Opportunities de infrastructuur om deze verlichting rechtstreeks op DC te laten draaien.

Om te weten hoe een microgrid opgebouwd moet worden, valt te lezen op de site van DC Opportunities. Zij hebben ondertussen al verschillende microgrids voor o.a. openbare verlichting gemaakt. Bijvoorbeeld in Delft is een deel van de straatverlichting al voorzien van gelijkstroom (afbeelding 3). Meer informatie hierover leest u op hun site.