원형 조명 설계: LED 제조업체가 재활용 및 재사용을 가능하게 하는 방법

지속가능성을 향한 조명 산업의 전환에서, 순환적인 디자인은 점점 더 도덕적 의무뿐만 아니라 상업적 차별화 요소가 되고 있습니다.소매업자 및 지정업자, 선형 모델에서 벗어나사용 하 여 폐기중 하나에설계 ᆞ이용 ᆞ재사용/재사용재료 절감, 규제 준수 혜택, 브랜드 이점 및 하류 폐기물 또는 처리 비용을 줄일 수 있습니다.

이 기사에서는 LED 조명 제조업체가 원형 조명 설계를 어떻게 구현할 수 있는지 설명합니다. 원칙, 재료 흐름, 재활용 및 재사용 전략, 비즈니스 모델 및 실제 단계를 포함합니다.

LED 기술은 이미 조명 에너지 사용에 변화를 가져왔습니다. 국제 에너지 기구 (IEA) 에 따르면 LED 램프는 반열등에 비해 80-90%의 에너지 절감을 제공합니다.플루오레센스 대안과 비교하면 50-60%. (IEA) [1] 에너지 효율이 중요하지만, 재료 흐름과 사용후의 영향 (EoL) 은 다음 국경입니다.

순환경제 모델에서 목표는 단순히 에너지를 적게 사용하는 것에서조명장치와 모듈이 더 오래 사용되고, 재사용, 재사용 또는 재활용되는 재료가 최소화되고, 폐기물 발생이 최소화되는 시스템을 설계하는 것한 문헌 개요에서 언급 된 바와 같이 조명 제품은 10R 전략을 채택 할 수 있습니다 (R0 폐기, R1 재고, R2 감소, R3 재사용, R4 수리, R5 리모델링, R6 재제조, R7 재사용, R8 재활용,R9 회복). (ResearchGate) [1] 제조업체에게는 순환성을 설계, 소싱, 제조, 서비스 및 폐기 전략에 통합하는 것을 의미합니다.

LED 조명 맥락에서의 원형 설계는 몇 가지 주요 원칙으로 나눌 수 있습니다.

더 오래 사용할 수 있도록 설계된 제품 (예를 들어, 연장 가능한 드라이버 수명, 교체 가능한 모듈) 은 폐기물을 줄인다. 모듈형 설계는 완전한 교체보다는 수리 또는 업그레이드를 용이하게 한다.

영구적 인 접착제 대신 나사 를 사용 하는 것; 표준화 된 커넥터 를 적용 하는 것; 모듈 을 쉽게 분리 하는 것 은 개별 부품 의 재사용 및 재활용 을 가능하게 한다.

설계 선택은 조명 장치 몸체, 드라이버, 광학 또는 후장 모듈의 재사용을 용이하게해야합니다. 재제조는 주요 구성 요소를 교체하지만 기계적 하우스를 유지하는 것을 포함 할 수 있습니다.

쉽게 분리되고 재활용 가능한 재료 (예를 들어, 알루미늄 히트 싱크, 표준 PCB, 재활용을 위해 표시된 플라스틱) 를 선택하는 것은 폐쇄 된 루프 재료 흐름을 지원합니다. 예를 들어,LED 램프는 기존 램프 재활용 과정에서 이미 > 90%의 유리 재활용성을 보여줍니다.. ([LED专业][3])

순환적인 접근 방식에서는 제조업체는 단순히 단위를 판매하는 대신 ′′Lighting-as-a-Service′′, 임대 모델, 재취업 계획 또는 리모델링 서비스를 제공할 수 있습니다.이러한 모델은 자산의 더 긴 수명과 재사용을 장려합니다..

제조업체는 재료 흐름, 부품 원산지, 수명 동안의 성능 및 재사용량을 추적해야합니다. 라이프 사이클 평가 (LCA) 는 순환 설계의 이점을 수치화하는 도구가됩니다.(ResearchGate) [1]

LED 조명기는 고장나 노후화 또는 리뉴얼로 인해 사용 기간이 끝날 것입니다. 제조업체는 완전한 유닛을 쓰레기 매립지로 보내는 대신 제거, 수집, 분류,재구성 및 재료를 재활용.

램프 및 배출관 재활용에 많은 관심을 기울여 왔지만, LED 특정 재활용은 주목을 받고 있습니다.한 기사 는 특정 램프 종류 의 유리 에 대해 90% 이상 의 램프 재활용률 을 보고 한다.. (LED专业) [1] 이것은 오래된 램프 유형에 적용되지만, 유사한 접근법은 LED 모듈에 적응되고 있습니다.

또 다른 문헌 개요는 조명 제품이 재사용, 수리, 리모델링 및 재활용을 적용함으로써 순환 경제에 참여할 수 있음을 강조합니다. (ResearchGate) [2]

야외 LED 조명 장치의 LCA는 부품 재사용과 재료 회수 등을 고려할 때 상당한 이점을 발견했습니다.순환성을 염두에 둔 제품을 설계하면 탄소 배출량을 줄일 수 있습니다., 원료 추출의 영향을 줄이고 폐기물을 줄입니다.

LED 제조업체의 목표는 닫힌 순환을 구축하는 것입니다: 알루미늄, 플라스틱, 광학, PCB 및 드라이버를 재활용합니다. 분리하고 분류합니다. 재활용 된 재료를 새로운 제품 제조에 다시 도입합니다.,또는 2차 시장에 대한 단위를 리모델링합니다.

제조업체는 첫 번째 설치 기간이 끝나면 조명 장치가 제조업체 또는 허가된 리뉴버레이터에게 반환되고 청소, 리뉴버레이션, 재인증을 받는 시스템을 제공합니다.그리고 2차 시설에 재배포.

조명 장비를 판매하는 대신 제조업체는 소유권과 조명 서비스에 대한 수수료를 유지합니다. 예를 들어, 공급 된 럭스 시간 당 고정 비용. 이 모델에서 인센티브는 내구성,유지보수 최적화, 재사용 및 사용후 재활용

제조업체는 모듈형 드라이버 보드와 LED 모듈을 설계하여 성능 요구 사항 (CCT, 출력, 형태 요인) 이 변경되면 오래된 모듈을 교환하고 기계적 하우스를 재사용 할 수 있습니다.

제조업체는 새로운 단위로 재활용 알루미늄, 플라스틱 또는 광학의 비율을 사용하도록 약속하거나 단위를 반환하고 재료를 재활용하도록 보장하여 재활용을 권장합니다.

제조업체는 제품 성능, 원격 진단, 예측 유지보수 및 리뉴얼 작업 흐름 및 폐기 재활용 결정에 공급되는 데이터를 추적하기 위해 IoT/ 모니터링을 사용할 수 있습니다.

• 복합적으로 작동할 수 없는 단위보다는 모듈을 지정한다.
• 표준화 된 기계적 형식을 사용하십시오 (예를 들어, 나사 장착, 플러그인 모듈).
• 부품을 표시하고 단일 재료 또는 쉽게 분리 가능한 디자인을 사용하십시오.
• 단속기 및 연결기를 사용 하 여 분리.

• 알려진 재활용 흐름에 맞는 플라스틱을 사용하십시오.
• 물질 을 분리 하는 데 방해 가 되는 코팅 이나 접착제 를 피하십시오.
• 쉽게 재활용할 수 있도록 알루미늄과 강철 부품을 선택하세요.
• 재활용 시설에 대한 문서 재료 구성.

• 드라이버, LED 및 광학은 사용자에 편리하거나 쉽게 교체 / 리허브해야합니다.
• 펌웨어 업데이트 경로 및 리뉴얼 시장에 대한 예비 모듈을 제공합니다.

• 평생 모니터링 데이터와 유지보수 역사를 제공하십시오.
• 첫 번째 생활 후 리뉴얼 프로그램을 제공, 명확하게 지정자에게 통신.

• 사용후 수집에 대한 지침을 제공하십시오.
• 인증된 재활용업체나 리뉴얼 업체와 파트너십을 맺습니다.
• 사용 된 조명 장치에 대한 반품 프로그램을 시행합니다.

• 환경상품 선언 (EPD) 또는 생명주기 평가 (Life Cycle Assessment) 를 출판합니다.
• 리사이클된 내용의 비율, 재활용 가능성 비율, 리뉴얼 경로 등에 대한 세부사항을 제공해야 합니다.
• 순환 비즈니스 모델의 가치 (재사용, 유지보수, 서비스 수명 연장) 를 설명하십시오.

• 대상 시장에서 확장 생산자 책임 (EPR) 규정을 모니터링합니다.
• WEEE (전기 및 전자 장비 폐기물) 지침 또는 동등한 사항을 준수하십시오.
• 친환경 설계, 수리 가능성 및 재활용 가능성 기준을 준수하도록 설계

알루미늄, 구리, 플라스틱과 같은 금속을 재활용함으로써 제조업체는 원자재 비용의 변동성과 원자재에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다.

'순환형' 조명 장치 또는 서비스 모델 제공은 지속가능성이 중요한 고급 상업 프로젝트에서 사양에 대한 더 강력한 가치 제안을 제공합니다.

재사용과 재활용성을 위해 설계함으로써 제조업체는 제품 노후화, 규제 변경, 재료 부족 및 폐기물 관리 비용과 관련된 위험을 줄일 수 있습니다.

원형 디자인은 제품의 탄소 배출량을 줄입니다. 재사용과 리뉴얼을 우선시하면 라이프 사이클 동안 각 조명 장치에 대한 탄소를 줄일 수 있습니다.

많은 기업 및 공공 조달 프레임 워크는 이제 측정 가능한 순환 자격증 (재사용율, 재활용성, 재취업 서비스) 을 가진 제품을 선호합니다.이러한 초기 도입을 하는 제조업체는 이점을 얻습니다..

제조업체는 다음의 주요 성능 지표 (KPI) 를 추적해야 합니다.

• 재사용 모듈 (서비스 및 재배치된 단위의 %)
• 재활용 된 재료의 함수 ( 재활용 된 알루미늄/플라스틱을 포함하는 새로운 단위의 %)
• 회수율 (제1기 사용 기간이 끝나면 반환되는 유닛의 %)
• 재활용성 비율 (기술적으로 재활용 가능한 조명 장치의 질량의 %)
• 수명 연장 (기초 기준에 비해 수명 % 증가)
• 실체화된 탄소 감축 (선형 기준에 비해 %)

예를 들어, 영국에 기반을 둔 Recolight 조명 산업 계획은 램프 재활용률이 2008 년 19%에서 2020 년 43.1%로 증가했으며 2023 년 68%로 증가했다고보고합니다.그것은 빛의 폐기물 관리에서 가능한 것을 보여줍니다..

많은 조명 제조업체는 여전히 선형 판매 모델을 운영합니다. 서비스 또는 재사용 모델로 전환하려면 내부 변화가 필요합니다.

해결책: 파일럿 프로젝트, 리모델링 회사와의 파트너십, 고객에게 가치를 명확하게 전달합니다.

분리할 수 없는 LED 모듈을 탑재한 통합 조명 장치는 재사용 및 후기 장비를 방해합니다.

해결책: 모듈형 설계로 전환; 해체성을 염두에 둔 설계; 숨겨진 접착제 또는 독점 형식을 피하십시오.

수집, 분류, 리모델링은 돈이 필요하고 자금을 지원해야 합니다.

해결책: 제품 라이프 사이클 가격 결정에 비용을 포함하고 재활용 계획의 파트너로 참여하고 재판/재건 가치를 촉진합니다.

재활용 목표, 수리 가능성 또는 재활용 가능성의 표준은 지역에 따라 다를 수 있습니다.

해결책: 입법의 변화를 모니터링하고 표준 기관과 협력하고 사전에 자격증을 작성합니다.

최종 사용자는 매우 낮은 비용을 기대합니다. 리모델링이나 서비스 모델은 프리미엄처럼 보일 수 있습니다.

해결책: 전체 소유비용 (TCO), 탄소 절감, 장기적 가치에 대한 스펙에 대해 교육하십시오.

주요 조명 회사는 세 개의 기둥을 지칭하는 "순환성을 위한 조명" 프로그램을 시작했습니다.제품,서비스,시스템. ([EN NZ를 의미하십시오] [1]) 그들의 접근 방식은 재사용으로 설계된 조명 장치, 업그레이드을위한 모듈 드라이버, 사용 기간이 끝날 때 다시 가져가는 서비스 및 서비스 수명을 연장하기위한 스마트 컨트롤을 제공합니다.

한 외부 조명 장치의 경우, 재활용 알루미늄의 사용과 드라이버 교환성을 위한 설계는 기존 제품에 비해 ~60%의 제조 영향의 재료 감소 이점을 가능하게했습니다.([Lumenloop][7])

정확한 수치는 제품 종류에 따라 다르지만, 방향은 분명합니다. 더 이상 순환 디자인은 선택 사항이 아닙니다.

LED 제조업체에게는 순환 조명 디자인을 수용하는 것은 지속가능성 필수 사항과 전략적 비즈니스 기회입니다.재료 회수 및 투명한 측정, 제조업체는 비용 위험을 줄이고 시장의 차별화를 높이고 조달 요구에 맞춰 진정한 자원 효율성에 기여할 수 있습니다.

간단히 말해서, 선형적인 "취득" "제공" "처분" 모델에서 원형적인 "디자인" "이용" "회복" "재사용/ 재활용" 모델로 이동하는 것은 다음 세대의 LED 조명 제조를 정의합니다.

표준, 규정 및 조달 틀이 점점 더 순환적 자격증을 선호함에 따라, 지금 재활용과 재사용을 가능하게 하는 제조업체는 내일의 시장에 더 잘 배치 될 것입니다.