Definice
Osvětlení silnic je důležitou součástí městského osvětlení. Často se používají tradiční pouliční lampy. Vysokotlaké sodíkové výbojky vyzařují světlo při 360 stupních. Nevýhoda velkých ztrát světla způsobuje obrovské plýtvání energií. Globální prostředí se v současné době zhoršuje a všechny země vyvíjejí čistou energii. S rychlým růstem národního hospodářství se stále více projevuje rozpor mezi nabídkou energie a poptávkou v Číně a existuje vážný nedostatek dodávek elektřiny. Úspora energie je naléhavý problém, který je třeba vyřešit. Proto vývoj nových vysoce účinných, energeticky úsporných, dlouhých životností, vysokého indexu podání barev a ekologických pouličních LED lamp má velký význam pro energetickou úsporu městského osvětlení.
Osvětlení silnic úzce souvisí s výrobou a životem lidí' Díky zrychlení urbanizačního procesu Číny' pouliční světla LED postupně využívají směrové emise světla, nízkou spotřebu energie, dobré jízdní vlastnosti, rychlou odezvu, vysokou odolnost proti zemětřesení, dlouhou životnost a ochranu životního prostředí zeleně. Vstoupit do zorného pole lidí' stát se světem Nejnovější energeticky úsporný světelný zdroj&# 39 s výhodami nahrazení tradičních světelných zdrojů, proto se LED pouliční světla stanou nejlepší volbou pro energeticky úsporné osvětlení silnic proměna.
Funkce
Rozdíl mezi pouličními LED lampami a konvenčními pouličními lampami spočívá v tom, že LED světelný zdroj využívá nízkonapěťové stejnosměrné napájení, vysoce účinné bílé světlo syntetizované pomocí modrých LED na bázi GaN a žluté. Unikátní výhody lze široce využít na silnicích. Vnější kryt může být vyroben s vysokou teplotní odolností až 135 stupňů a nízkou teplotní odolností až -45 stupňů.
výhoda
1. Jeho vlastní vlastnosti - jednosměrné světlo, žádné rozptylování světla, aby byla zajištěna účinnost osvětlení.
2. Pouliční lampa LED má jedinečný sekundární optický design, který osvětluje světlo pouliční lampy LED do oblasti potřebné pro osvětlení a dále zlepšuje účinnost osvětlení, aby se dosáhlo účelu úspory energie.
3. LED dioda dosáhla 110 - 130 lm / W a stále je zde mnoho prostoru pro vývoj, s teoretickou hodnotou 360 lm / W. Svítivost vysokotlakých sodíkových výbojek se zvyšuje pouze se zvyšováním výkonu. Proto je celková světelná účinnost pouličních LED svítilen silnější než u vysokotlakých sodíkových výbojek; ).
4. Barevné podání pouličních lamp LED je mnohem vyšší než u vysokotlakých sodíkových výbojek. Index podání barev vysokotlakých sodíkových výbojek je pouze asi 23 a index podání barev pouličních lamp LED dosahuje více než 75. Z hlediska vizuální psychologie může být průměrné osvětlení pouličních lamp LED z hlediska vizuální psychologie dosaženo stejného jasu být o více než 20% nižší než vysokotlaké sodíkové výbojky.
5. Lehký úpadek je malý, méně než 3% za jeden rok a po 10 letech používání stále vyhovuje požadavkům na silnici a vysokotlaká sodíková lampa se rozpadla, což kleslo o více než 30% přibližně v jedné rok. Může být nižší než sodíkové výbojky s vysokým tlakem.
6. Pouliční lampa LED má automatické regulační zařízení pro úsporu energie, které může dosáhnout maximální možné redukce výkonu a úspory energie při splnění požadavků na osvětlení různých období. Může realizovat humanizované funkce, jako je stmívání počítače, řízení s časovým dělením, ovládání světla, regulace teploty a automatická kontrola.
7. Dlouhá životnost: může být používán déle než 50 000 hodin a poskytuje tříletou záruku kvality. Nevýhodou je, že nelze zaručit životnost napájení.
8. Vysoká světelná účinnost: použití čipů s ≥ 100 lM nebo více může ve srovnání s tradičními vysokotlakými sodíkovými výbojkami ušetřit energii o více než 75%.
9. Snadná instalace: není třeba pochovat kabely nebo usměrňovače atd., Přímo instalovat sloupek lampy nebo vnořit zdroj světla do původního krytu lampy.
10. Vynikající regulace odvodu tepla: teplota v létě je regulována pod 45 stupňů, je přijato pasivní odvodu tepla a záruka odvodu tepla v létě je nedostatečná.
11. Spolehlivá kvalita: Napájení obvodu používá vysoce kvalitní komponenty a každá LED má samostatnou nadproudovou ochranu bez obav o poškození.
12. Jednotná barva světla: není přidána žádná čočka, stejná barva světla není obětována za účelem zlepšení jasu, aby byla zajištěna rovnoměrná barva světla bez clony.
13. LED neobsahuje škodlivé kovové rtuti, které při likvidaci nepoškodí životní prostředí.
Efekt úspory energie založený na výše uvedeném principu je pozoruhodný a může nahradit více než 60% elektřiny výměnou vysokotlaké sodíkové výbojky.
Nízké náklady na údržbu: Ve srovnání s tradičními pouličními lampami jsou náklady na údržbu pouličních LED lamp velmi nízké. Po porovnání lze celkové vstupní náklady získat zpět za méně než 6 let.
Nevýhody
1. Nízký výkon jednotlivých LED. K dosažení vysokého výkonu je nutné vícenásobné paralelní použití.
2. Nízké barevné podání. Barva zobrazená pod LED světlem není tak reálná jako žárovka. Jedná se o technický problém, který je třeba analyzovat ze spektrálního rozdělení.
3. Světelný bod. Kvůli vadám ve výrobním procesu samotné bílé LED a chyby přiřazení s reflexním pohárkem nebo čočkou je snadné způsobit&"žlutý kruh GG"; problém.
4. Rovnoměrnost ozáření LED. Pokud sekundární optický design není proveden, osvětlení LED je relativně koncentrované, takže sekundární optický design musí být proveden tak, aby schéma distribuce intenzity světla mělo tvar bat.
5. Úbytek světla LED. Ve srovnání s nízkoenergetickými LED bude útlum světla u vysoce výkonných pouličních lamp LED mnohem lepší. Odvod tepla LED s nízkým výkonem je však velmi malý. Vysoce výkonné LED diody mají problém, že neexistuje řešení pro odvod tepla a jas se po zahřátí výrazně sníží, takže nelze zvýšit výkon. Největší pouliční lampa Spark LED na trhu je 360 W.
Požadavky na design
Největší vlastností LED pro osvětlení je funkce směrového vyzařování světla, protože téměř všechny výkonové LED jsou vybaveny reflektory a účinnost těchto reflektorů je výrazně vyšší než účinnost lamp. Kromě toho byla do detekce účinnosti světla LED zahrnuta účinnost autoreflektoru. Silniční svítilny používající LED diody by měly plně využívat charakteristik směrového vyzařovaného světla LED, aby každá LED v silničních svítilnách směrovala světlo přímo do každé oblasti osvětleného povrchu vozovky a poté použila pomocné rozložení světla reflektor pro dosažení velmi rozumného komplexního rozložení světla silničních světel. Mělo by být řečeno, že silniční světla musí skutečně splňovat požadavky na jas a uniformitu jasu podle norem CJJ45-2006 a CIE31 a CIE115. Svítidlo by mělo být vybaveno funkcí trojnásobného rozložení světla, aby bylo dosaženo lepších výsledků. Samotné LED diody s reflektory a přiměřené úhly výstupu paprsku však mají dobrou funkci distribuce primárního světla. V lampě může být navržena montážní poloha každé LED a směr vyzařovaného světla podle výšky silniční lampy a šířky povrchu vozovky pro dosažení dobré funkce distribuce sekundárního světla. Reflektor v tomto typu svítilny se používá pouze jako pomocná metoda distribuce třetího světla, aby se zajistila lepší stejnoměrnost osvětlení vozovky.
Při návrhu skutečných svítidel pro silniční osvětlení může být každá LED dioda připevněna k svítidlu kuličkovým gimbalem za předpokladu, že v podstatě nastaví směr každé LED. Pokud je svítidlo používáno v různých výškách a šířkách ozařování V tomto okamžiku může být sférický kardan upraven tak, aby bylo dosaženo uspokojivého výsledku ve směru ozáření každé LED. Při určování výkonu a úhlu výstupu každé LED podle E (lx)=I (cd) / D (m) 2 (zákon inverzního čtvercového poměru intenzity světla a vzdálenosti osvětlení) vypočtěte základní výběr každé z nich LED samostatně Výkon, který by měl být k dispozici v úhlu výstupu paprsku, a světelný výkon každé LED mohou dosáhnout očekávané hodnoty úpravou výkonu každé LED a odlišného výstupního výkonu z obvodu pohonu LED na každou LED. Tyto způsoby seřizování jsou jedinečné u silničních lamp, které používají zdroje světla LED. Plným využitím těchto funkcí lze dosáhnout účelu snížení hustoty energie osvětlení a splnění cíle úspory energie při současném splnění osvětlení a rovnoměrnosti povrchů vozovek. Systém napájení LED pouličních svítilen se také liší od tradičních zdrojů světla. Výkon pohonu s konstantním proudem vyžadovaný LED diodami je základním kamenem pro zajištění jejich normálního provozu. Jednoduchá řešení přepínání napájení často způsobují poškození LED zařízení. Ukazatelem pro zkoumání pouličních světel LED je také to, jak zajistit bezpečnou skupinu skupin LED. Požadavek LED pro budicí obvod je zajistit charakteristiky výstupu konstantního proudu. Protože oblast relativní změny napájecího napětí, když LED pracuje ve směru vpřed, je malá, je v podstatě zaručena konstanta hnacího proudu LED, aby byla zajištěna konstanta výstupního výkonu LED. Pro současnou situaci nestabilního napájení v Číně je velmi důležité, aby hnací obvod LED diody silniční svítilny měl konstantní charakteristiku výstupního proudu, která může zajistit konstantní světelný výstup a zabraňovat nadměrnému napájení LED.
Aby LED napájecí obvod vykazoval konstantní proudové charakteristiky, musí být vnitřní impedance výstupu vysoká z výstupního konce hnacího obvodu. Během provozu prochází zátěžový proud také touto vnitřní impedancí výstupu. Pokud je hnací obvod složen z obvodu stejnosměrného zdroje stejnosměrného proudu po vyplacení, usměrnění a filtraci nebo z obecného spínaného napájecího zdroje plus odporového obvodu, musí na něj také spotřebovat hodně činného výkonu. Výkon, takže účinnost těchto dvou typů pohonných obvodů nemůže být vysoká za předpokladu, že v zásadě splňuje výstup konstantního proudu. Správným návrhovým schématem je použití aktivních elektronických spínacích obvodů nebo vysokofrekvenčních proudů k řízení LED. Použití výše uvedených dvou schémat může zajistit, že pohonný obvod bude mít stále vysokou účinnost přeměny při zachování dobrých charakteristik konstantního proudu
Silniční lampy v Číně v zásadě přijímají režim světelného zdroje HID plus spouštěcí a indukční předřadník. Přestože tento režim má problémy s nízkou energetickou účinností a stroboskopem. Důležitým aspektem, který ohrožuje plasticitu LED žárovek, které používají elektronické pohonné obvody při venkovním osvětlení, je problém s indukcí blesku.
Jak všichni víme, blesky ve vzduchu vyzařují široké spektrum rádiových vln a napájecí vedení na stropní silniční lampě je pro bezdrátové připojení dobře přijato. Rádiové vlny vyzařované stejným bleskem přijímaným dvěma napájecími vedeními jsou interferenční signály běžného režimu do budicího obvodu. Toto rušení v běžném režimu může dosáhnout stovky voltů až tisíců voltů k zemi a je snadné prolomit pohonným obvodem. Uzemňovací kondenzátory EMC nebo malé elektrické vzdálenosti od země (k pouzdru) způsobují poškození obvodu pohonu.
Navíc, protože napájecí vedení Číny&# 39 je třífázové čtyřvodičové neutrální vedení s uzemněným polárním napájením, v okamžiku, kdy je v každé sekci dvou nadzemních napájecích vedení indukována radiová vlna, v důsledku dvou napájecích vedení k zemi Rozdíl v okamžité impedanci způsobuje rozdílné napěťové rušení mezi oběma napájecími vedeními. Toto okamžité interferenční napětí v diferenciálním režimu může také dosáhnout stovek voltů na více než 3000 voltů. Toto napětí často přeruší usměrňovací diodu napájecího zdroje a tištěný obvod hnacího obvodu. Řadič LED rovněž poškodí obvod pohonu v důsledku elektrické mezery mezi elektrodami různých polarit na desce obvodů.
K vyřešení tohoto problému je nutné připojit rychle reagující varistor na vstupním konci napájecího obvodu LED, aby bylo zajištěno uvolnění rušení diferenciálního režimu. Protože indukované rušení blesku se mnohokrát opakuje, když je rušivé napětí vysoké, může varistor vést velké množství proudu. Varistor by měl mít nejen schopnost rychlé reakce, ale také okamžité vedení. Projděte desítky ampérů vybíjecí kapacity bez poškození. Kromě použití varistoru by měl být vstupní konec napájecího obvodu LED také kombinován s ochranou před rušením (EMI) a je navržena složená síť LC, takže tyto sítě LC mohou nejen bránit vnitřnímu EMI únik do energetické sítě, ale také Interferenční signál blesku má zjevný potlačující účinek.
Kromě toho by elektrická vůle každého bodu napájecího obvodu LED k zemi měla být udržována na 7 mm nebo více. Kapacitní odpor EMI ochrany a izolační síla pohonného obvodu vůči zemi by měly splňovat požadavky na zesílenou izolaci (4V + 2750V). Hnací obvod má dobrou odolnost vůči diferenciálnímu režimu a indukci blesku běžného režimu.
Nákup bodů
Světelná účinnost
Tato technologie je čím dál vyspělejší, vysoce výkonný světelný zdroj LED může vyhovovat potřebám obecných pouličních lamp. Obecná vysokotlaká sodíková výbojka má světelnou účinnost 100LM / W a běžně používaná vysokovýkonná LED je 50-60LM / W. Pomocí cizích LED čipů lze dosáhnout 80LM / W. Čím vyšší světelná účinnost, tím lepší energeticky úsporný efekt, který je také volbou Jeden z nejdůležitějších indikátorů LED pouličních osvětlení. Standard LED to však jasně neuvádí, takže při nákupu pouličních LED osvětlení musíte pečlivě potvrdit.
Lehký úpadek
Aby se snížily náklady, některé podniky používají stovky 0,5W nízkoenergetických LED. Útlum světla u této nízkoenergetické LED je však velmi vážný a útlum světla na 80% životnosti je pouze 1 000 hodin. Proto je jako pouliční lampa, která musí být používána po dlouhou dobu, absolutně zakázáno používat tuto nízkou spotřebu LED. Pokud zvolíte vysoce výkonnou LED (obvykle se vztahuje na více než 30 W), bude jeho světelný útlum mnohem lepší.
Hmotnostní problém
Vzhledem k vysokému technickému obsahu a složitému složení pouličních svítilen LED budou některé hlavy lamp s vysokým výkonem vážit mnohem více než běžné vysokotlaké sodíkové výbojky, takže požadavky na odpovídající podpůrné materiály jsou vyšší. Někteří výrobci pouličních lamp LED se však snažili co nejvíce snížit hmotnost hlavy LED lamp, z původní hlavy jediné lampy asi 30 kg na více než 10 kg a snižování hmotnosti má další klesající trend.
Rozptyl tepla
Protože LED je polovodičová součást, její destička je kvůli teplotě snížena na 30% původního světelného toku, ztratí význam osvětlení, to znamená konec životnosti. Životnost vysoce výkonných pouličních lamp LED je teoreticky 3 500 000 hodin, důležitým předpokladem je dobrý odvod tepla. Za zmínku stojí, že tuzemští výrobci přijali přední světovou technologii chlazení jehly'
Porovnání nákladů
Předpokládejme, že město má tři úseky silnic o délce 3 km, 5 km a 10 km a pouliční světla jsou položena každých 30 metrů a jedna na každé straně. , 668, tradiční pouliční lampy jsou založeny na vysokotlakých sodíkových výbojkách o výkonu 250 W a LED pouliční lampy jsou porovnány s výkonem 50 W.
Jednotková cena tradičních pouličních lamp je 1 000 juanů za lampu a jednotková cena pouličních lamp LED je 3 000 juanů. * 1 000=668 000 juanů, náklady na zdroje světla potřebné k pokládce silnic se třemi délkami pouličních světel LED jsou: 202 * 3000=606 000 juanů, 334 * 3000=1,002 milionů juanů, 668 * 3000=2,004 milionů juanů
Nechte' s analyzovat náklady na pokládání kabelů se dvěma světelnými zdroji na tři úseky silnice. Zatížení hlavní linie tradiční pouliční lampy na silnici 3 km je I=P / U=202 * 250/220=230A. U kabelu je jednotková cena 120 juanů / metr, cena kabelu je 120 * 3000=360 000 juanů, zátěžový tok pouličního světelného kabelu LED l=P / U=202 * 50/220=44A, potřebuje průřezová plocha 1Omm2 Měděný jádrový kabel, potřebuje měděný jádrový kabel o průřezu 12 mm2, jednotková cena je 12 juanů / metr, cena kabelu je 12 * 300=36 000 juanů a zátěžový tok 5 km silnice tradiční pouliční lampa kufr vedení kabel je I=P / U=333 * 250/220=377A, potřebuje měděný jádrový kabel s průřezem 90 mm2, jednotková cena je 180 juanů / m, cena kabelu je 980 * 5000=900 000 juanů, zátěžový tok hlavního vedení LED kabelů I=P / U=333 * 50/220=73A, potřebuje měděný jádrový kabel o průřezu 20 mm2, jednotková cena je 25 jüan / cena je 25 * 5000=12,5 milionu, a kabelový tok hlavní linie tradiční pouliční lampy na 10 km silnice I=P / U=666 * 250/220=680A, potřebuje měděný jádrový kabel s křížové sekty na 400m2, jednotková cena je 360 juanů / metr, náklady na kabel jsou 360 * 10000=3,6 milionu juanů, zátěžový tok vedení kabelů pouliční LED lampy je I=P / U=666 * 50220=1 46A, potřebuje měděný jádrový kabel o průřezu 42 mm2, jednotková cena je 60 juanů / ma cena je 600 000 juanů.
