Definizione
L'illuminazione stradale è una parte importante dell'illuminazione urbana. I lampioni tradizionali sono spesso usati. Le lampade al sodio ad alta pressione emettono luce a 360 gradi. Lo svantaggio di una grande perdita di luce provoca un enorme spreco di energia. Allo stato attuale, l'ambiente globale si sta deteriorando e tutti i paesi stanno sviluppando energia pulita. Con la rapida crescita dell'economia nazionale, la contraddizione tra domanda e offerta di energia in Cina sta diventando sempre più evidente e si registra una grave carenza di fornitura di elettricità. Il risparmio energetico è un problema urgente da risolvere. Pertanto, lo sviluppo di nuovi lampioni a LED ecologici ad alta efficienza, risparmio energetico, lunga durata e resa cromatica è di grande importanza per il risparmio energetico dell'illuminazione urbana.
L'illuminazione stradale è strettamente correlata alla produzione e alla vita delle persone. Con l'accelerazione del processo di urbanizzazione della Cina&# 39, i lampioni a LED sfruttano gradualmente l'emissione di luce direzionale, il basso consumo energetico, le buone caratteristiche di guida, la risposta rapida, l'elevata resistenza ai terremoti, la lunga durata e la protezione dell'ambiente verde. Entrando nel campo visivo delle persone&# 39 e diventando la più recente fonte di luce a risparmio energetico del&# 39 con i vantaggi di sostituire le fonti di luce tradizionali, quindi, i lampioni a LED diventeranno la scelta migliore per l'illuminazione stradale a risparmio energetico trasformazione.
Caratteristiche
La differenza tra lampioni a LED e lampioni convenzionali è che la sorgente luminosa a LED utilizza un alimentatore CC a bassa tensione, una luce bianca ad alta efficienza sintetizzata dai LED blu di potenza basati su GaN e un giallo. Vantaggi unici possono essere ampiamente utilizzati nelle strade. La copertura esterna può essere realizzata con resistenza alle alte temperature fino a 135 gradi e resistenza alle basse temperature fino a -45 gradi.
vantaggio
1. Le sue caratteristiche: la luce unidirezionale, nessuna diffusione della luce, per garantire l'efficienza luminosa.
2. Il lampione a LED ha un esclusivo design ottico secondario, che illumina la luce del lampione a LED nell'area richiesta per l'illuminazione e migliora ulteriormente l'efficienza dell'illuminazione per raggiungere lo scopo del risparmio energetico.
3. Il LED ha raggiunto 110-130lm / W, e c'è ancora molto spazio per lo sviluppo, con un valore teorico di 360lm / W. L'efficienza luminosa delle lampade al sodio ad alta pressione aumenta solo con l'aumento della potenza. Pertanto, l'efficienza luminosa complessiva dei lampioni a LED è più forte di quella delle lampade al sodio ad alta pressione; ).
4. La resa cromatica dei lampioni a LED è molto più elevata di quella delle lampade al sodio ad alta pressione. L'indice di resa cromatica delle lampade al sodio ad alta pressione è solo di circa 23 e l'indice di resa cromatica dei lampioni a LED raggiunge oltre 75. Dal punto di vista della psicologia visiva, per ottenere la stessa luminosità, l'illuminazione media dei lampioni a LED può essere inferiore di oltre il 20% rispetto alle lampade al sodio ad alta pressione.
5. Il decadimento leggero è piccolo, inferiore al 3% in un anno e soddisfa ancora i requisiti della strada dopo 10 anni di utilizzo e la lampada al sodio ad alta pressione è decaduta, che è diminuita di oltre il 30% in circa uno anno. Può essere inferiore alle lampade al sodio ad alta pressione.
6. Il lampione a LED ha un dispositivo di risparmio energetico a controllo automatico, che può raggiungere la massima riduzione di potenza possibile e il risparmio energetico quando soddisfa i requisiti di illuminazione di periodi diversi. Può realizzare funzioni umanizzate come oscuramento del computer, controllo della divisione del tempo, controllo della luce, controllo della temperatura e ispezione automatica.
7. Durata della vita lunga: può essere utilizzata per più di 50.000 ore e fornire una garanzia di qualità di tre anni. Lo svantaggio è che la durata dell'alimentatore non può essere garantita.
8. Alta efficienza luminosa: l'uso di chip con ≥100LM o superiore può far risparmiare energia di oltre il 75% rispetto alle tradizionali lampade al sodio ad alta pressione.
9. Installazione semplice: non è necessario seppellire cavi o raddrizzatori, ecc., Installare direttamente il palo della lampada o annidare la fonte di luce nel relativo alloggiamento originale.
10. Eccellente controllo della dissipazione del calore: la temperatura in estate è controllata sotto i 45 gradi e viene adottata la dissipazione del calore passivo e la garanzia di dissipazione del calore in estate è insufficiente.
11. Qualità affidabile: l'alimentatore del circuito utilizza componenti di alta qualità e ogni LED ha una protezione da sovracorrente separata senza preoccuparsi di danni.
12. Colore della luce uniforme: non viene aggiunto alcun obiettivo, il colore della luce uniforme non viene sacrificato per migliorare la luminosità, in modo da garantire un colore della luce uniforme senza apertura.
13. Il LED non contiene mercurio metallico dannoso, che non causerà danni all'ambiente quando viene scartato.
L'effetto di risparmio energetico basato sul principio di cui sopra è notevole e può risparmiare oltre il 60% di elettricità sostituendo la lampada al sodio ad alta pressione.
Bassi costi di manutenzione: rispetto ai lampioni tradizionali, i costi di manutenzione dei lampioni a LED sono estremamente bassi. Dopo il confronto, il costo totale di input può essere recuperato in meno di 6 anni.
svantaggi
1. Bassa potenza a LED singolo. Per ottenere una potenza elevata, è necessario un uso parallelo multiplo.
2. Resa cromatica ridotta. Il colore visualizzato sotto l'illuminazione a LED non è reale come una lampada a incandescenza. Questo è un problema tecnico da analizzare dalla distribuzione spettrale.
3. Punto luminoso. A causa dei difetti nel processo di fabbricazione del LED bianco stesso e dell'errore di corrispondenza con la coppa o la lente riflettente, è facile causare la quotazione GG; quotazione&cerchio giallo; problema.
4. Uniformità dell'irradiazione del LED. Se la progettazione ottica secondaria non viene eseguita, l'illuminazione del LED è relativamente concentrata, quindi la progettazione ottica secondaria deve essere eseguita in modo che il diagramma di distribuzione dell'intensità della luce sia a forma di pipistrello.
5. Il decadimento della luce del LED. Rispetto ai LED a bassa potenza, l'attenuazione della luce dei lampioni a LED ad alta potenza sarà molto migliore. Ma la dissipazione del calore del LED a bassa potenza è molto piccola. I LED ad alta potenza hanno il problema che non esiste una soluzione alla dissipazione del calore e che la luminosità sarà significativamente ridotta dopo il riscaldamento, quindi non è possibile aumentare la potenza. Il più grande lampione a LED Spark sul mercato è 360W.
Requisiti di progettazione
La più grande caratteristica dei LED per l'illuminazione è la funzione dell'emissione di luce direzionale, poiché quasi tutti i LED di potenza sono dotati di riflettori e l'efficienza di tali riflettori è significativamente superiore a quella delle lampade. Inoltre, l'efficienza del riflettore è stata inclusa nel rilevamento dell'efficienza della luce a LED. I lampioni stradali che utilizzano LED dovrebbero sfruttare appieno le caratteristiche della luce emessa direzionale dei LED, in modo che ciascun LED nei lampioni stradali indirizzi la luce direttamente su ciascuna area del manto stradale illuminato, quindi utilizza la distribuzione della luce ausiliaria del riflettore per ottenere una distribuzione della luce completa molto ragionevole dei lampioni. Va detto che i lampioni stradali devono veramente soddisfare i requisiti di illuminamento e uniformità dell'illuminazione degli standard CJJ45-2006 e CIE31 e CIE115. L'apparecchio d'illuminazione dovrebbe includere la funzione di una distribuzione della luce tre volte per ottenere risultati migliori. Tuttavia, i LED con riflettori e angoli di emissione del fascio ragionevoli hanno una buona funzione di distribuzione della luce primaria. Nella lampada, la posizione di installazione di ciascun LED e la direzione della luce emessa possono essere progettate in base all'altezza del lampione stradale e alla larghezza della superficie stradale per ottenere una buona funzione di distribuzione della luce secondaria. Il riflettore in questo tipo di lampada viene utilizzato solo come metodo ausiliario di distribuzione della terza luce per garantire una migliore uniformità dell'illuminazione stradale.
Nella progettazione dei dispositivi di illuminazione stradale effettivi, ogni LED può essere fissato al dispositivo con un gimbal a sfera nella premessa di impostare sostanzialmente la direzione di ciascun LED. Quando l'apparecchio viene utilizzato a diverse altezze e larghezze di irradiazione In questo momento, il gimbal sferico può essere regolato per ottenere un risultato soddisfacente nella direzione di irradiazione di ciascun LED. Quando si determina la potenza e l'angolo di emissione del raggio di ciascun LED, secondo E (lx)=I (cd) / D (m) 2 (la legge del rapporto quadrato inverso dell'intensità della luce e della distanza di illuminamento), calcolare la selezione di base di ciascun LED separatamente La potenza che dovrebbe essere disponibile all'angolo di emissione del fascio e l'emissione di luce di ciascun LED può raggiungere il valore previsto regolando la potenza di ciascun LED e la diversa potenza di uscita dal circuito di azionamento del LED a ciascun LED. Questi metodi di regolazione sono unici per i lampioni che utilizzano sorgenti luminose a LED. Sfruttare appieno queste funzionalità può raggiungere lo scopo di ridurre la densità di potenza dell'illuminazione e raggiungere l'obiettivo di risparmiare energia, soddisfacendo al contempo l'illuminamento e l'uniformità delle superfici stradali. Il sistema di alimentazione dei lampioni a LED è diverso dalle tradizionali fonti luminose. La potenza costante del convertitore di corrente richiesta dai LED è una pietra miliare per garantirne il normale funzionamento. Le semplici soluzioni di alimentazione a commutazione spesso causano danni ai dispositivi LED. Come rendere sicuro un gruppo di LED ben imballati insieme è anche un indicatore per studiare i lampioni a LED. Il requisito del LED per il circuito di pilotaggio è garantire le caratteristiche dell'uscita di corrente costante. Poiché l'area di variazione relativa della tensione di giunzione quando il LED funziona nella direzione in avanti è piccola, la costante della corrente di azionamento del LED è sostanzialmente garantita per garantire la costante della potenza di uscita del LED. Per l'attuale situazione di alimentazione instabile in Cina, è molto necessario che il circuito di pilotaggio del LED della lampada stradale abbia una caratteristica di uscita di corrente costante, che può garantire un'emissione luminosa costante e impedire al LED di sopraffare.
Affinché il circuito di azionamento a LED presenti caratteristiche di corrente costante, l'impedenza interna dell'uscita deve essere elevata dall'estremità di uscita del circuito di azionamento. Durante il funzionamento, anche la corrente di carico passa attraverso questa impedenza interna di uscita. Se il circuito di azionamento è composto da un circuito sorgente di corrente costante CC dopo buck, rettifica e filtraggio o un alimentatore di commutazione generale più un circuito di resistenza, deve anche consumare molta energia attiva su di esso. Potenza, quindi l'efficienza di questi due tipi di circuiti di azionamento non può essere elevata con la premessa di soddisfare sostanzialmente l'uscita di corrente costante. Lo schema di progettazione corretto consiste nell'utilizzare circuiti di commutazione elettronici attivi o correnti ad alta frequenza per pilotare i LED. L'uso di questi due schemi può far sì che il circuito di azionamento abbia ancora un'alta efficienza di conversione mantenendo buone caratteristiche di uscita in corrente costante
I lampioni in Cina adottano sostanzialmente la modalità di sorgente luminosa HID più grilletto e reattore induttivo. Sebbene questa modalità abbia i problemi di bassa efficienza energetica e strobo. Un aspetto importante che minaccia la plasticità delle lampade a LED che utilizzano circuiti di azionamento elettronici quando utilizzati nell'illuminazione esterna è il problema dell'induzione di fulmini.
Come tutti sappiamo, i fulmini nell'aria emettono un ampio spettro di onde radio e la linea di alimentazione del lampione aereo è ben accettata per il wireless. Le onde radio emesse dallo stesso lampo ricevuto dalle due linee di alimentazione sono segnali di interferenza di modo comune al circuito di azionamento. Questa interferenza di modo comune può raggiungere a terra da centinaia di volt a migliaia di volt ed è facile rompere il circuito di azionamento. Condensatori di messa a terra EMC o piccoli giochi elettrici a terra (all'alloggiamento) causano danni al circuito di azionamento.
Inoltre, poiché la linea di alimentazione della China&# 39 è una linea neutra trifase a quattro fili con messa a terra di alimentazione polare, nel momento in cui un'onda radio di fulmine viene indotta in ciascuna sezione delle due linee di alimentazione aeree, a causa delle due linee di alimentazione a terra La differenza di impedenza istantanea provoca una tensione di interferenza in modalità differenziale tra le due linee di alimentazione. Questa tensione di interferenza in modalità differenziale istantanea può anche raggiungere centinaia di volt fino a oltre 3000 volt. Questa tensione interrompe spesso il diodo raddrizzatore di alimentazione e il circuito stampato del circuito di azionamento. Il controller LED danneggerà anche il circuito di pilotaggio a causa del divario elettrico tra gli elettrodi di diverse polarità sul circuito.
Per risolvere questo problema, è necessario collegare un varistore a risposta rapida all'estremità di ingresso del circuito di azionamento LED per garantire il rilascio di interferenze in modalità differenziale. Poiché l'interferenza indotta da fulmini viene ripetuta più volte, quando la tensione di interferenza è elevata, il varistore può condurre una grande quantità di corrente. Il varistore dovrebbe non solo avere una capacità di risposta rapida, ma anche una conduzione istantanea. Passa decine di amplificatori di capacità di scarica senza danni. Oltre all'uso del varistore, anche l'estremità di ingresso del circuito di azionamento LED dovrebbe essere combinata con la protezione delle interferenze condotte (EMI) e una rete LC composita è progettata, in modo che queste reti LC possano non solo ostacolare l'IME interna perdita alla rete elettrica, ma anche il segnale di interferenza del fulmine ha un evidente effetto di soppressione.
Inoltre, la distanza elettrica di ciascun punto del circuito di azionamento del LED a terra deve essere mantenuta a 7 mm o più. La capacità di terra della protezione EMI e la resistenza di isolamento del circuito di azionamento a terra devono soddisfare i requisiti di isolamento rinforzato (4 V + 2750 V). Il circuito di azionamento ha una buona resistenza alla modalità differenziale e all'induzione del fulmine in modalità comune.
Punti di acquisto
Efficienza luminosa
La tecnologia sta diventando sempre più matura, la sorgente luminosa a LED ad alta potenza può soddisfare le esigenze dei lampioni generali. La lampada al sodio ad alta pressione generale ha un'efficienza luminosa di 100LM / W e il LED ad alta potenza comunemente usato è 50-60LM / W. L'uso di chip LED esterni può raggiungere 80LM / W. Maggiore è l'efficienza luminosa, migliore è il effetto di risparmio energetico, che è anche la scelta Uno degli indicatori più importanti di lampioni a LED. Tuttavia, lo standard LED non lo specifica chiaramente, quindi è necessario confermare con attenzione quando si acquistano lampioni a LED.
Decadimento della luce
Al fine di ridurre i costi, alcune aziende utilizzano centinaia di LED a bassa potenza da 0,5 W. Tuttavia, l'attenuazione della luce di questo LED a bassa potenza è molto grave e l'attenuazione della luce all'80% della vita è di solo 1000 ore. Pertanto, come un lampione che deve essere utilizzato a lungo, non è assolutamente consentito utilizzare questo LED a basso consumo. Se si sceglie un LED ad alta potenza (generalmente riferito a più di 30 W), la sua attenuazione della luce sarà molto migliore.
Problema di peso
A causa dell'elevato contenuto tecnico e della complessa composizione dei lampioni a LED, alcune teste di lampade ad alta potenza peseranno molto più delle normali lampade al sodio ad alta pressione, quindi i requisiti per i corrispondenti materiali di supporto sono più elevati. Tuttavia, alcuni produttori di lampioni a LED hanno cercato di ridurre il più possibile il peso della lampada a LED, dalla testa della lampada singola originale di circa 30 kg a oltre 10 kg, e la riduzione del peso ha un'ulteriore tendenza al ribasso.
Dissipazione di calore
Poiché il LED è un componente a semiconduttore, il suo wafer viene ridotto al 30% del flusso luminoso iniziale a causa della temperatura, perderà il significato dell'illuminazione, ovvero la fine della vita. Teoricamente, la durata dei lampioni a LED ad alta potenza è di 3-50000 ore, la premessa importante è una buona dissipazione del calore. Vale la pena ricordare che i produttori nazionali hanno adottato la tecnologia di raffreddamento dell'ago leader del&# 39.
Confronto dei costi
Supponiamo che una città abbia tre tratti di strade con una lunghezza di 3 km, 5 km e 10 km e che le luci della strada siano poste ogni 30 metri e una su ciascun lato. , 668, i lampioni tradizionali si basano su lampade al sodio ad alta pressione con una potenza di 250 W. I lampioni a LED vengono confrontati con una potenza di 50 W.
Il prezzo unitario dei lampioni tradizionali è di 1.000 yuan per lampada e il prezzo unitario dei lampioni a LED è di 3.000 yuan. * 1000=668.000 yuan, il costo delle fonti luminose necessarie per posare le strade con tre lunghezze di lampioni a LED sono: 202 * 3000=606.000 yuan, 334 * 3000=1.002 milioni di yuan, 668 * 3000=2.004 milioni di yuan
Analizziamo il costo di posa di cavi con due sorgenti luminose su tre sezioni della strada. Il flusso di carico della linea principale del lampione tradizionale sulla strada di 3 km è I=P / U=202 * 250/220=230A. Per il cavo, il prezzo unitario è di 120 yuan / metro, il costo del cavo è 120 * 3000=360.000 yuan, il flusso di carico del cavo tronco luce a LED l=P / U=202 * 50/220=44A, ha bisogno di un area della sezione trasversale del cavo di rame 1Omm2, necessita di un cavo di rame con una sezione di 12mm2, il prezzo unitario è 12 yuan / metro, il costo del cavo è 12 * 300=36.000 yuan e il flusso di carico del Il cavo tradizionale della linea principale del lampione stradale da 5 km è I=P / U=333 * 250/220=377A, ha bisogno di un cavo di rame con una sezione trasversale di 90mm2, il prezzo unitario è di 180 yuan / m, il costo del cavo è 980 * 5000=900.000 yuan, il flusso di carico del cavo di linea principale del lampione a LED I=P / U=333 * 50/220=73A, ha bisogno di un cavo di rame con una sezione di 20mm2, il prezzo unitario è 25 yuan / costo è 25 * 5000=12,5 milioni e il flusso del cavo della linea principale del tradizionale lampione su 10 chilometri di strada I=P / U=666 * 250/220=680A, ha bisogno di un cavo di rame con una croce secti su 400m2, il prezzo unitario è di 360 yuan / metro, il costo del cavo è 360 * 10000=3,6 milioni di yuan, il flusso di carico del cavo di linea del lampione a LED è I=P / U=666 * 50220=1 46A, ha bisogno di un cavo di rame con una sezione di 42mm2, il prezzo unitario è di 60 yuan / m, e il costo è di 600.000 yuan.
