跟着LED的发光效率与寿数进步,加上具有省电、节能以及环保的优势,LED在路灯的运用上替代传统灯饰照明的可行性大为进步。在LED技能快速生长、产品特性不断改进下,LED路灯的演示方案遂在各国打开,透过LED路灯演示方案的评价与剖析,供给各国政府与LED厂商在未来路灯商场的投入运用上作一参阅。
LED路灯演示性方案-美国加州奥克兰市
以美国动力局在加州奥克兰市进行的LED路灯演示性方案评价为例,该项目采两阶段评价进程进行,其一阶段研讨小组先挑选奥克兰市的停车场做了设备前与设备后的丈量,意图在于评价LED照明在一般大街上实践布置时是否或许发生安全上的负面影响;承认设备后对当地民众无特别负面影响后,其二阶段进行方法为在实践路途进行设备与评价,并通过当地居民查询满足度、承受程度以及经济本钱的预算。
本方案是一个LED在路灯运用上的照明作用评价,通过LED灯替代原有的高压钠灯在奥克兰市的车用路途上进行研讨。评价方法选用四个项目进行评价,包括光源输出功率、动力与电力的运用、用户满足度查询与经济本钱预估。此评价项目通过动力的节约、需求的削减、商场潜力、商场进入妨碍、逐步添加的本钱以及预期的技能生命周期等信息,希望加州区域能够更快速的导入没有选用的新式动力技能与运用。
本评价方案的意图在于评价高压钠灯相较于LED灯的电力、光源功率以及经济体现。潜在经济需求与动力节约以均匀运用瓦特数及预估年运用千瓦数做评价;光源体现以照度、均匀度、相关色温以及相关集体的满足程度来考虑,最终,经济体现以设备换新或置换的回收期(simple-payback)、灯具的寿数、保护本钱与电力本钱来做评价。
比较传统照明光源,由于LED在光源涣散与节能方面供给更好的照明才能,一起改动了一般业界关于高质量光源运用上的认知,也运用在大街与一般车行路途上。当时大街选用高压钠灯来做照明,别的有些是选用金属卤化物、低压钠灯或其它品种供照明运用。高压钠灯的运用是由于其较长的运用寿数、相较于其它传统灯具的较高功率,但是在颜色的供给上较少挑选性.LED比高压钠灯有更长的运用寿数,较低的保护费用、多品种的颜色供给、耗用动力较低且能节约费用。但是,运用LED的初始本钱仍高于一般常用的灯火来历。
依据美国动力局的陈述显现,当时LED技能的改动适当快速,全体而言,LED每年的发光功率前进约35%,本钱可因而下降20%。
方案施行地址与评价方法
此LED路灯演示方案是在奥克兰市的Sextus与Tunis两条路途上,以15盏78瓦特的LED灯替代本来121瓦特的高压钠灯(HPS),为便于比较与对照,在Sextus路东侧装设全新的高压钠灯,西侧装设LED路灯;Tunis路上悉数装设LED路灯,而附近的Cairo路上悉数装设新的高压钠灯。一切灯具皆装设在高于路面28.5英尺处,杆距为110,120或160英尺。
研讨成果发现,每盏LED路灯运用的均匀电力为77.7瓦特,比较高压钠灯HPS的均匀电力121瓦特省下了约35%的电力,以一年4100小时的运作时刻核算,估计一年能够省下178千瓦小时。
在每一阶段的LED评价测验进行前,会有一个前测作业,一切的测验皆在傍晚后进行,其一盏照明灯具与其二盏照明灯具间间隔为110英尺,其二盏与其三盏之间间隔为165英尺,最终其三盏与其四盏路灯之间间隔为120英尺。就合理状况而言,灯具的照明均匀度应相同,但实践进行设置与评价时,路灯于穿插路口设置时无法彻底设在一码内的间隔,从北到南间隔为12英尺,由路大街宽度调整至10英尺。
本评价项目丈量方法与世界路途照明标准(IESNA)路灯设置丈量的方法有些微差异,世界路途照明标准主张丈量方位应在光源正下方各间隔一半方格的规模,本研讨丈量规模为在光源正下方直接以及两光源间的中心点方位进行丈量,在测验规模内猜测照度的最大值及最小值,并记载高压钠灯与LED灯均匀度的差异程度。而传感器主张装设方位应在离地上6英尺处。研讨小组考虑曩昔的丈量经历与主张,将丈量方位订在18英尺处,此为三脚架与传感器结合时可达最低高度。
丈量进程中一起包括温度的丈量,选用电子温度计每隔20分钟对高压钠灯与LED灯别离进行丈量;此外,在丈量LED灯具的夜晚,每隔30秒选用HOBO仪器U12数据记载器获得相对湿度与其它温度丈量。而有关于LED灯与高压钠灯的相关丈量信息,包括各种视点的相片拍摄,功率、照度、色温与环境温度共四项丈量项目。
有关耗电量的丈量,选用DENTELite数据记载器对单一的高压钠灯与LED灯进行丈量,由于测验项目历时一段期间,丈量仪器有必要设置在离地上难以被人们直接触摸的高度方位,研讨项目人员倚赖奥克兰市的路灯保护小组帮忙装设与卸除丈量设备,而丈量期间并无功率耗费景象发生而形成的特别差异存在。
丈量成果剖析
1.电力需求与动力耗费的差异
高压钠灯如以每日运用11.97小时计,均匀耗费电量为121W,在年运用时数4100小时核算的条件下,年耗费电量总数为496kWh;LED灯如以每日运用12.75小时计,均匀耗费电量为78W,相同以年运用时数4100小时核算,估计年耗费电量为319kWh。比较两种丈量成果能够得知,选用LED灯能够省下43.3W的耗用电量,估计每年能够省下178kWh。每日灯具运用时刻在日出与日落之间,因研讨丈量期间针对LED灯的测验较挨近冬季,故均匀LED灯日运用时数较高压钠灯稍长。
2.照度丈量成果
照度的丈量规模为395英尺乘以36英尺巨细的区域,包括4种不同方位,各间隔110、120及165英尺远,由于路灯设置方位要素,无法直接在灯具的正下方进行照度的丈量,但在全体研讨上面影响的差错并不太大,照度均匀值选用尺烛光为核算单位,丈量灯具最大照度与最小照度,并依据最大与最小照度核算最大/最小均匀度。
依据丈量成果能够得知,全体而言,LED灯的照度皆与高压钠灯为相同等级或是较高压纳灯来得更高。别的,由于LED灯在固定设备正下方直接丈量照度微暗于高压钠灯,故LED灯具的均匀度较为杰出。在光线较暗的条件下,比较高压钠灯而言,LED路灯的照度能够维持在相同照度水平下或有所添加。
3.LED寿数与光衰程度
高压钠灯的寿数约为三万小时,且在其三万小时运用时,高压钠灯预期可供给原始光通量的75-85%;而LED灯在环境温度为25°C或更低时,于其三万小时运用时,仍可供给90%的光通量。由于LED灯具底部的外表为丙烯酸的合成树脂,光通量也会跟着底部变黄有所影响,以当地气候条件来看,通过十年的运用时刻后,或许会由于灯具底部变色而有2%的影响程度。
LED路灯在照明运用上节能的潜力适当大,从这个演示方案评价成果能够得知,LED路灯的设置关于当地居民不论是在可视程度以及夜间安全上都有适当正面的影响。但是,当时LED的初始本钱费用昂扬,经济效益以及可回收周期仍是相关单位及厂商适当注重的一个首要问题,即便LED这一新式技能在当时发起环保节能的趋势上逐步遭到大都厂商的承受,未来仍需要政府部门更多的经费重视,补助当地进行演示性方案与评价,并下降厂商的初始出资本钱,方能让LED在未来的路灯商场更有发挥的展望与生长空间。可喜的是,当时我国LED路灯正在政府工程的带动下,如“十城万盏”方案,以及奥运会/世博会/大运会的演示,正迸发出史无前例的开展商机,不过在此暴躁布景下咱们也注意到呈现厂商“一窝蜂”抢进该商场的现象,产品质量良莠不齐,忽视技能研制,过度冒进导致在实践运用中问题频出,反而导致用户对LED灯源的质疑,例如近期光电新闻网修改得到的音讯,深圳最近正在科技园某路对LED路灯进行评价,由所以开放式测验,任何厂商都能够参加,不过在短短一个月内已经有企业供给的LED路灯呈现“死灯”现象,部分程度影响了用户对LED灯具的决心。因而,加强技能研制和储藏,进步产品可靠性和安稳度将是影响未来LED路灯能否真实遍及的重要要素。