LED开始成为街道照明应用的最佳选择

2009年07月13日 11:07    老郭
关键词: LED , 街道照明 , 选择 , 应用
目前在美国,户外照明所消耗的电量约占其总发电量的4.4%。正是基于这一情况,美国众议院最近提出了一份新议案,要求逐步淘汰能效低下的旧技术(如白炽灯和卤素灯),为能效更高、更具成本效益的新照明技术(如高亮度LED)的发展铺平道路。

在全球范围内,上至政府机构、工业和商业领域,下至普通大众都在积极寻求降低能耗的有效途径。最初的尝试主要放在容易实现的目标上,比如选择适当的住宅隔热材料、使用太阳能板以及节约能源等。如今,已有相对完善的法律规定,要求我们必须使用高能效的白色家电、适配器和充电器、消费类电子产品以及办公设备。近些年来,随着高亮度LED成本的不断下降,人们也开始对诸如标准家用灯泡等以前所接受的产品重新进行评估。在许多国家(包括美国、德国、英国、爱尔兰和澳大利亚),新制定的能效标准已上升为法律,将有效禁止白炽照明的继续使用。

美国众议院加利福尼亚州第36号选区议员Jane Harman在2009年3月26日发表演讲,提出了一项“户外照明能效法案”,该法案计划通过解决街道照明问题来逐步淘汰标准灯泡。Harman说:“通过提高能效所实现的能源节省量将是十分惊人的。据一家权威行业组织估计,本法案正式实施后,最终将会使户外照明的能源使用量降低25%以上,每年可节省60多亿美元的电力成本。这个数字相当于50多家燃煤火电厂的发电量。”

LED开始成为街道照明应用的最佳选择

新提案获得众议院通过后,第一期标准将会于2011年制定完成,随后的标准将分别于2013年和2015年制定完成。届时,美国能源部将会进一步提高能效标准。该法案还要求户外照明灯的亮度必须是可控制的,以便于用户更改它们的发光量,原因是人们在黄昏和深夜时分所需要的亮度水平是不同的。这一功能非常重要,因为它将赋予城市、县镇和其他用户对其用电水平更大的控制权。这项法案参照了加利福尼亚州已实施的相关法律以及其他州早已通过的户外照明标准。

LED 灯最早亮相街头要追溯到上世纪90年代,那时,城市当局开始使用固态照明设计来替换白炽交通信号灯。为了也实现LED交通信号灯在其街道照明系统中的能源及维护节省,许多城市(包括密歇根州的Ann Arbor)纷纷开展了范围广泛的LED路灯试验。在Ann Arbor,估计在安装LED路灯后,每年将为该城市节省10万美元以上的电费开支,每年可减少大约294吨的温室气体(CO2)排放。这些可重复的结果似乎说明,市博物馆将会继旧的白炽交通信号灯之后很快采用高压钠及高强度放电(汞蒸气)路灯,因为LED路灯的安装在北美、中国和欧洲已是普遍现象。

LED照明系统的主要优势是使用寿命长,LED可以持续使用10到15年,至少是传统路灯使用寿命的三倍。仅在低维护率方面,LED就足可成为极有吸引力的选择。此外,由于LED自身的技术特点、能够精确控制所需的发光量,以及可通过LED放置和光学优化来调节光线方向,因此与以前的产品相比,LED的能效水平要高出50%至80%。而且,LED路灯也不含汞,这对于日益关注环保的世界而言,无疑又是一大亮点。

更进一步的优势是,LED 能够提供非常均匀的光分布,不仅符合现行标准,还可消除亮点和眩光。这样可确保达到良好的照明效果,同时降低司机和路人的视觉疲劳,而做到这一点并不会产生任何能耗。由于LED是在低压和低温条件下工作的,因此随着工作时间的增长,它们不会出现泛黄或亮度明显下降的情况。此外,与钠灯不同的是,LED灯无需时间延迟即可达到最佳亮度,这样又可以改善照明效果,同时不会增加能耗。

克林顿气候行动计划(CCI)下的“户外照明计划”目前正在与洛杉矶展开合作,将在洛杉矶进行城市发展史上最大规模的LED街道照明改造工程。CCI的户外照明计划还与多个伙伴城市建立合作,通过整合技术、采购和项目支持来改善路灯及交通灯系统的能效水平。洛杉矶路灯管理局计划在未来五年内将该市现有的140,000盏路灯更换为LED路灯。远程监控站将直接向管理局自动报告路灯故障情况,从而缩短路灯故障时间并提高维护效率。据管理局估算,在计划实施的七年时间内,将会为这座城市节省4800万美元的电费开支,并可减少197,000吨的碳排量。一旦还清投资贷款(首期贷款将全部由目前的能源及维护成本节余部分来承担)后,这项路灯改造工程每年将会为洛杉矶节约1000万美元的开支。这项巨大的工程不仅会让洛杉矶的街道变得更加灯火辉煌、降低用电量和节省开支,而且还将降低光污染(也称为天空辉光)。

美国前总统比尔·克林顿在今年2月16日的CCI新闻发布稿中说道:“如果每个城市都效仿洛杉矶,将它们的路灯用电量减少一半,这就相当于每年至少关闭2.5座燃煤火电厂。”克林顿接着说:“我们这样做还可以节约纳税人的钱。而且,还可以改善我们的夜空景色。”

Power Integrations最近推出的HiperPLC电源控制器IC,专为最新一代的高亮度LED路灯而设计。该器件在单个IC上同时集成了PFC和 LLC控制器,可节约大量成本。该器件在电路中集成了出色的功率因数校正功能,效率超过90%,而且尺寸小,因此非常适合于LED路灯应用。PFC和 LLC的同步功能可促进大容量电容平稳工作(纹波额定),从而大幅延长电源的整体工作寿命。有关详细信息,请访问Power Integrations的LED照明应用站点。

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