LED sokak lambası - LED street light

LED sokak lambası
Led sokak lambası.jpg
Birleşik Krallık'ta LED sokak lambası
TürLED, sokak lambası

Bir LED sokak lambası veya yol lambası entegre ışık yayan diyot (LED) aydınlatma armatürü sokak aydınlatması.

Tasarım ve stil

LED sokak ışık demeti modeli

LED sokak lambası, ışık yayan diyotları (LED) kullanan entegre bir ışıktır. ışık kaynağı. Bunlar entegre ışıklar olarak kabul edilir çünkü çoğu durumda armatür ve Fikstür ayrı parçalar değildir. Üretimde, LED ışık kümesi bir panele kapatılır ve ardından bir LED panele monte edilir. soğutucu entegre bir aydınlatma armatürü olmak.

Çeşitli LED türlerini bir aydınlatma armatürüne dahil eden farklı tasarımlar yaratılmıştır. Ya birkaç yüksek güçlü LED ya da çok sayıda düşük güçlü LED kullanılabilir. LED sokak lambasının şekli, LED konfigürasyonu, LED'lerle birlikte kullanılan soğutucu ve estetik tasarım tercihi gibi çeşitli faktörlere bağlıdır.

LED sokak lambaları için ısı emiciler, tasarım olarak diğer elektronik cihazları soğutmak için kullanılan ısı alıcılarına benzer. bilgisayarlar. Isı alıcıları, sıcak havanın LED'lerden uzağa akışını kolaylaştırmak için mümkün olduğunca çok oluğa sahip olma eğilimindedir. Isı değişim alanı, LED sokak lambasının ömrünü doğrudan etkiler.

Bir LED sokak lambasının ömrü, orijinal tasarım spesifikasyonuna kıyasla ışık çıkışı ile belirlenir. Parlaklığı yüzde 30 azaldığında, bir LED sokak lambasının ömrünün sonunda olduğu kabul edilir.

Çoğu LED sokak lambasının LED panelinde, ışığını dikdörtgen bir desende yansıtacak şekilde tasarlanmış bir merceği vardır; bu, tipik olarak bir reflektörün arka tarafında bulunan geleneksel sokak lambalarına kıyasla bir avantajdır. yüksek basınçlı sodyum lambası. Bu durumda, ışığın parlaklığının çoğu kaybolur ve ışık kirliliği havada ve çevresindeki ortamda.

LED odak panellerinin bir dezavantajı, ışığın çoğunun yola yönlendirilmesi ve kaldırımlara ve diğer alanlara daha az ışığın yönlendirilmesidir. Bu, özel lens tasarımı ve ayarlanabilir montaj tıkaçları kullanılarak çözülebilir.

Bir LED sokak aydınlatma projesi gerçekleştirirken, kolay LED aydınlatma modelleri, yüksek performanslı aydınlatma tasarımları için optimizasyonu basitleştirir.[1] Bu pratik denklemler, ışık kirliliğini en aza indirmek, konforu ve görünürlüğü artırmak ve hem aydınlatma homojenliğini hem de ışık kullanım verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için LED sokak aydınlatma tesisatlarını optimize etmek için kullanılabilir.

Enerji verimliliği

LED sokak lambası ömür tablosu
Bir yaşam süresi LED diğer ışık kaynaklarına kıyasla[2]

LED sokak aydınlatmasının birincil çekiciliği, yüksek basınçlı sodyum (HPS) ve metal halide (MH) gibi geleneksel sokak aydınlatma armatür teknolojilerine kıyasla enerji verimliliğidir. Araştırmalar, yeni LED sokak lambaları modellerinin verimliliğini artırmaya devam ediyor.

901'e dayanan bir LED sokak lambasımiliwatt çıkış LED'i normalde geleneksel bir ışıkla aynı miktarda (veya daha yüksek) parlaklık üretebilir, ancak ışığın yalnızca yarısını gerektirir. güç tüketimi. LED aydınlatma tipik olarak başarısız olmaz, bunun yerine değiştirilmesi gerekene kadar çıktıda azalır.[2] ABD'nin en büyük 10 metropol bölgesine enerji açısından verimli sokak aydınlatmasının kurulmasının, yıllık karbondioksit emisyonlarını 1,2 milyon metrik ton azaltabileceği tahmin edilmektedir; bu, 212.000 aracı yoldan çıkarmaya eşdeğerdir ve elektrikte yılda en az 90 milyon dolar tasarruf sağlar. maliyetler.[3][4]

LED aydınlatma armatürleri normalde daha az aydınlatma ürettiği için[5] Daha yüksek lümenli geleneksel armatürlerle aynı aydınlatmayı üretmek için iyi dağıtılmış bir aydınlatma modeli kullanmak önemlidir. Örneğin, bir armatürdeki farklı LED'ler cadde üzerindeki farklı noktaları hedefleyebilir.

LED sokak lambalarının avantajları

  • Düşük enerji tüketimi: Birçok LED aydınlatma iyileştirmesinin enerji kullanımını önemli ölçüde azalttığı iddia edilmiştir.[6]
  • Uzun ve öngörülebilir ömür: LED sokak lambalarının öngörülen kullanım ömrü, şu anda yaygın olan HPS'nin iki ila dört katı olan, genellikle 10 ila 15 yıldır. (LED'lerin kendileri genellikle diğer teknolojilerle karşılaştırılabilir bir şekilde başarısız olmaz veya "yanmaz" ve LED armatürün diğer mekanik veya elektronik bileşenlerinin feci bir şekilde arızalanması engellenir, kullanım ömrü tipik olarak ışık çıkışında% 30'luk bir azalma ile belirlenir. Ancak Bir LED armatürün işlevsel ömrü en zayıf bağlantıyla sınırlıdır; ilişkili tahrik elektroniği tipik olarak yaklaşık 50.000 saat dayanacak şekilde öngörülür. Projeksiyonları doğrulayacak kadar uzun süredir hiçbir LED sokak aydınlatma ürününün hizmette olmadığını anlamak önemlidir.) pratikte, LED'lerin servis veya değiştirme ihtiyacının daha az olması, daha düşük bakım maliyeti anlamına gelecektir.
  • Daha doğru renksel geriverim: renksel geriverim indeksi bir ışık kaynağının ideal bir ışık kaynağına kıyasla nesnelerin renklerini doğru bir şekilde yeniden üretme yeteneğidir. İyileştirilmiş renk sunumu, sürücülerin nesneleri tanımasını kolaylaştırır.
  • Hızlı açma ve kapatma: Açıldıktan sonra ısınması zaman alan cıva buharlı, metal halide ve sodyum buharlı lambalar gibi floresan ve yüksek yoğunluklu deşarj (HID) lambaların aksine, LED'ler anında tam parlaklıkla yanar.
  • Anında yeniden başlatma: Cıva buharlı, metal halide ve sodyum buharlı lambalardan (genellikle sokak aydınlatmasında kullanılır) farklı olarak, LED'lerde kısa bir elektrik kesintisi veya yanlışlıkla kapatıldıktan sonra hemen yeniden başlatma (sıcak ateşleme) sorunu yoktur.
  • RoHS uyumluluk: LED'ler cıva veya kurşun içermez ve hasar görürse zehirli gazlar yaymaz.
  • Gece böcekleri için daha az çekici: Gece böcekleri, birçok geleneksel ışık kaynağı tarafından yayılan ultraviyole ışığa çekilir.
  • Optik olarak verimli aydınlatma ekipmanı: Diğer sokak lambası türleri, lambadan yukarı doğru yayılan ışığı yakalamak için bir reflektör kullanır. En iyi koşullarda bile reflektör ışığın bir kısmını emer. Floresan lambalar ve fosfor kaplı ampullere sahip diğer lambalar için de ampulün kendisi, reflektör tarafından geri yönlendirilen ışığın bir kısmını emer. Refraktör adı verilen cam kapak, ışığın caddeye istenen şekilde yansıtılmasına yardımcı olur, ancak gökyüzüne doğru yönlendirilerek ışığın bir kısmı boşa harcanır (ışık kirliliği). LED lamba tertibatları (paneller) reflektörsüz istenilen yönlerde ışık gönderebilir.
  • Azaltılmış kamaşma: Işığı aşağıya doğru yola yönlendirmek, sürücünün gözlerine yönlendirilen ışık miktarını azaltır.
  • Düşük sıcaklıklarda bile daha yüksek ışık çıkışı: Floresan ışıklar nispeten enerji açısından verimli olsalar da, ortalama olarak kış sıcaklıklarında daha az ışık çıkışına sahip olma eğilimindedirler.

LED sokak lambalarının dezavantajları

  • Çoğu insan, 4000K veya daha yüksek renk sıcaklıklarına sahip LED'lerin ürettiği ambiyansı beğenmez. 2700K ve 3000K LED'ler çoğunlukla iç mekan aydınlatması için kullanılır.[7][8]
  • LED sokak aydınlatmasının ilk maliyeti yüksektir ve sonuç olarak enerji tasarrufunun bunu karşılaması birkaç yıl alır. Yüksek maliyet kısmen kullanılan malzemeden kaynaklanmaktadır çünkü LED'ler genellikle safir veya diğer pahalı substratlar.[9]
  • Sonuç olarak Purkinje etkisi Karanlığa adapte olmuş insan gözü, sarı ve turuncuya kıyasla LED sokak lambalarının büyük miktarlarda yaydıkları mavi ve yeşil ışığa karşı çok hassastır. yüksek basınçlı sodyum tipik olarak değiştirilen ışıklar.[10][11][12] Bu, etkisini büyütür ışık kirliliği - özellikle gökyüzü parıltısı.
  • Yaygın LED aydınlatmadan kaynaklanan yapay gökyüzü parıltısının mavi ve yeşil içeriğindeki büyük artış, kuş göçü ve diğer gece hayvan davranışları üzerindeki etkileri muhtemelen artıracaktır.[13]
  • Beyaz LED'lerde fosfor katmanlarında aşamalı aşınma var. Renkteki değişim, cihazları bir fotobiyolojik risk grubundan daha yüksek bir gruba.[14]

Sağlık kaygıları

  • Beyaz LED ampullerin ışığa maruz kalması baskılar melatonin Basınçlı sodyum ampullerin ışığına maruz kalmaktan beş kat daha fazla.[15] 400-500 dalga boylarında yayılan beyaz ışığın nanometre tarafından üretilen melatonin üretimini baskılar epifiz bezi bilinen. Bunun etkisi, bir insanın biyolojik saatinin bozulması ve yetersiz uyku ve dinlenme sürelerine neden olmasıdır.[16]
  • Madrid Complutense Üniversitesi'nde araştırma[17] LED Sokak aydınlatmasına uzun süre maruz kalmanın, retina insan gözünün. Madrid araştırması, bunun "mavi bant" taki yüksek düzeyde radyasyondan kaynaklandığını söyledi[18][19]
  • Yapay gece aydınlatmasının insanlar üzerinde çeşitli etkileri vardır (vahşi yaşamdan bahsetmiyoruz) ve optik radyasyona maruz kalma, hem doğrudan hem de dolaylı olarak insan fizyolojisini ve davranışını etkiler. Pek çok alan tam olarak anlaşılmamıştır ve Aydınlatıcı Mühendislik Topluluğu (IES) esas olarak daha fazla araştırma yapılması ihtiyacını vurgular.[20]
  • Parlama riski vardır. 2013 yılında yayınlanan bir Fransız hükümeti raporu, 10.000 cd / m2'den yüksek bir parlaklık seviyesinin, aydınlatma ünitesinin görüş alanındaki konumu ne olursa olsun görsel rahatsızlığa neden olduğunu belirtti. LED'lerin emisyon yüzeyleri son derece konsantre nokta kaynakları olduğundan, her bir kaynağın parlaklığı rahatsızlık seviyesinden 1000 kat daha yüksek olabilir. Bu tür bir kaynaktan gelen doğrudan radyasyon seviyesi, bu nedenle görsel rahatsızlık seviyesini kolayca aşabilir.[14]

Referanslar

  1. ^ I. Moreno, M. Avendaño-Alejo, "LED sokak aydınlatmasının modellenmesi", Uyg. Opt. 53, 4420 (2014). https://www.osapublishing.org/ao/abstract.cfm?uri=ao-53-20-4420
  2. ^ a b Sokak aydınlatma teknolojisi karşılaştırması Arşivlendi 2013-03-01 de Wayback Makinesi
  3. ^ Grow, Robert T., Enerji Verimli Sokak Lambaları - Daha Büyük Washington'un Karbon Ayak İzini Azaltma Potansiyelleri, Mart 2008
  4. ^ http://blog.mlive.com/michigan/2008/04/study_new_street_light_technol.html
  5. ^ "LED sokak lambası". www.northernlights-direct.co.uk. Arşivlenen orijinal 20 Temmuz 2015. Alındı 4 Ekim 2016.
  6. ^ Kostic, A.M. et al., Sokak ve yol aydınlatmasında ışık yayan diyotlar - aşağıdakileri içeren bir vaka çalışması mezopik efektler, Lighting Research and Technology 45: 217, 2013, doi: 10.1177 / 1477153512440771
  7. ^ Benya, James. "Davis'te Geceler". Alındı 21 Nisan 2016.
  8. ^ Chaban, Matt. "Brooklyn'deki LED Sokak Lambaları Enerji Tasarrufu Sağlıyor Ama Sakinleri Yoruyor". New York Times. Alındı 21 Nisan 2016.
  9. ^ "LED Sokak Lambaları Nasıl Çalışır?". science.howstuffworks.com. 22 Haziran 2009. Alındı 4 Ekim 2016.
  10. ^ Işık kirliliğinin insan sağlığı, çevre ve yıldız görünürlüğü üzerindeki etkisini sınırlandırma, Çevre Yönetimi Dergisi, Cilt 92, Sayı 10, Ekim 2011, Sayfa 2714-2722, Fabio Falchi, Pierantonio Cinzano, Christopher D.Elvidge, David M. Keith, Abraham Haim
  11. ^ Luginbuhl, C.B. ve diğerleri, Işık kaynağı spektral güç dağılımının gökyüzü parıltısı üzerindeki etkisi. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 2014, v. 139; s. 21., doi: 10.1016 / j.jqsrt.2013.12.004
  12. ^ Aubé, Metal., Çeşitli Yapay Işıkların Melatonin Bastırması, Fotosentez ve Yıldız Görünürlüğü Üzerindeki Potansiyel Spektral Etkilerinin Değerlendirilmesi. PLOS ONE, 2013, DOI: 10.1371 / journal.pone.0067798
  13. ^ http://lighting.com/light-pollution-wildlife.htm. Geceyi Gündüze Çevirmek: Işık Kirliliğinin Yaban Hayatı Üzerindeki Etkileri
  14. ^ a b ANSES, Fransız Gıda, Çevre ve İş Sağlığı ve Güvenliği Ajansı, Eylül 2013
  15. ^ İsrail Kronobiyoloji Disiplinlerarası Çalışmalar Merkezi direktörü Profesör Abraham Haim tarafından Hayfa Üniversitesi çalışması Eylül 2012
  16. ^ "'Beyaz' ışık LED'lerine maruz kalmanın, vücudun melatonin üretimini diğer bazı ışıklardan daha fazla bastırdığı görülüyor.". www.sciencedaily.com. Alındı 4 Ekim 2016.
  17. ^ Dr. Celia Sanchez Ramos, Işık Yayan Diyotun (LED) görme üzerindeki etkisi, Complutense Üniversitesi Madrid, 2013
  18. ^ "LED ışıklar gözlerinize zarar verebilir". Hindu. 15 Mayıs 2013. Alındı 4 Ekim 2016.
  19. ^ "Beyaz LED'ler Biyolojik Saatlerimizi Bozar mı?". www.insidescience.org. 19 Haziran 2012. Alındı 4 Ekim 2016.
  20. ^ http://ledsmagazine.com/news/7/11/13

Dış bağlantılar