Tại sao chúng ta chuyển sang đèn đường LED? Những lý do thực sự được giải thích chi tiết

Hãy xem điều gì đã xảy ra ở một thành phố cỡ trung bình khi nó thay thế 12.000 đèn đường natri cao áp bằng đèn LED. Trong năm đầu tiên, thành phố đo được mức tiêu thụ điện cho chiếu sáng đường phố đã giảm 58%. Đội bảo trì chỉ hoàn thành được 1/3 số lần thay đèn mà họ đã lên lịch trong những năm trước. Người dân đã ngừng gọi điện về những chiếc đèn màu hổ phách nhấp nháy mà thay vào đó hỏi tại sao đèn mới lại có màu trắng như vậy, cho đến khi thành phố đặt các thiết bị ở mức 3000K ấm hơn sau nửa đêm. Đó là một trải nghiệm khá điển hình và nó giải thích tại sao cuộc tranh luận về đèn đường LED lại chuyển từ “nếu” sang “làm thế nào”.

Nếu bạn chịu trách nhiệm về mạng lưới chiếu sáng - một cơ sở tiện ích của thành phố, một khu phát triển tư nhân, một khuôn viên trường hoặc một dự án cơ sở hạ tầng ở nước ngoài - có lẽ bạn đã hỏi câu hỏi tương tự: tại sao chúng ta lại chuyển sang sử dụng đèn đường LED? Câu trả lời ngắn gọn là đèn đường LED hiện đại mang lại khả năng hiển thị tốt hơn và tổng chi phí sở hữu thấp hơn bất kỳ nguồn sáng thông thường nào hiện nay. Nhưng câu trả lời đầy đủ liên quan đến hiệu suất năng lượng, chu trình bảo trì, chất lượng ánh sáng, các quy định về môi trường và các quyết định mua sắm thường sai lầm khi vội vàng.

Bài viết này được viết dưới góc nhìn của một nhà sản xuất đã cung cấp cột đèn đường và đèn LED cho các dự án xuất khẩu trên toàn thế giới. Chúng ta đã chứng kiến ​​cả những thành công lẫn những sai lầm đắt giá. Chúng tôi đã đo mức tiêu thụ năng lượng trước và sau khi trang bị thêm, xem xét các tệp trắc quang từ hàng chục nhà cung cấp và giúp chủ dự án xác định các hệ thống có thể tồn tại ở điều kiện khí hậu khắc nghiệt. Dưới đây, chúng tôi giải thích lý do thực sự khiến các thành phố và chủ dự án thực hiện chuyển đổi, các con số trên thực tế trông như thế nào và bạn nên kiểm tra những gì trước khi ký hợp đồng.

Tiêu chuẩn cũ: Tại sao Natri áp suất cao chiếm ưu thế trong nhiều thập kỷ

Để hiểu tại sao việc chuyển sang đèn đường LED không được thực hiện trước đó, việc xem xét những gì xảy ra trước nó sẽ giúp ích. Đèn natri cao áp (HPS) đã trở thành lựa chọn mặc định cho chiếu sáng đường phố trong những năm 1970 và 1980, thay thế đèn hơi thủy ngân. Vào thời điểm đó, HPS mang lại hiệu suất phát sáng đáng nể vào thời điểm đó là khoảng 100 lumen/watt từ chính bóng đèn và tuổi thọ sử dụng khoảng 15.000 đến 24.000 giờ. Đối với một nhà quản lý hệ thống chiếu sáng công cộng vào những năm 1980, đó đã là một cải tiến đáng kể so với hơi thủy ngân, vốn tạo ra độ hoàn màu kém và cần phải thay thế thường xuyên.

Điều gì đã khiến HPS được chấp nhận trong nhiều thập kỷ bất chấp những hạn chế của nó? Đầu tiên, hiệu quả được xem xét một cách riêng biệt: đèn hoạt động hiệu quả, mặc dù toàn bộ thiết bị cố định đã lãng phí phần lớn công suất của nó. Thứ hai, ánh sáng màu hổ phách ấm áp đã quen thuộc và cả công chúng cũng như hầu hết các quan chức được bầu đều không yêu cầu điều gì khác biệt. Thứ ba, kỳ vọng bảo trì thấp. Các thành phố dự kiến ​​sẽ thay đổi đèn chiếu sáng từ ba đến năm năm một lần và họ lập ngân sách cho việc đó như một khoản chi thường xuyên.

Những điểm yếu của HPS cũng có thật, nhưng chúng được chấp nhận:

• Độ hoàn màu thường nằm trong khoảng từ 20 đến 30, khiến khuôn mặt, quần áo và vạch kẻ đường trông phẳng và không tự nhiên. Hình ảnh camera quan sát cũng khó phân tích hơn dưới ánh sáng natri, một vấn đề trở nên quan trọng hơn khi camera an ninh lan rộng.
• Mỗi đèn HPS có thời gian khởi động từ ba đến sáu phút và quá trình khởi động lại khi nóng có thể mất tới một phút sau khi bị gián đoạn. Đó là vấn đề an toàn trong các đường hầm và các nút giao thông đông đúc, nơi mà sự cố mất điện trong thời gian ngắn có thể khiến đường tối trong thời gian dài đáng lo ngại.
• Đèn HPS chứa thủy ngân, thường từ 15 đến 40 miligam mỗi đèn, gây ra vấn đề xử lý và trách nhiệm pháp lý trên toàn bộ mạng.
• Ánh sáng được phát ra theo mọi hướng, vì vậy vật cố định cần có gương phản xạ để chuyển hướng ánh sáng xuống dưới. Tấm phản xạ hấp thụ một phần lớn ánh sáng, làm giảm hiệu suất tổng thể của thiết bị xuống thấp hơn đáng kể so với hiệu suất của đèn. Một số ánh sáng cũng bị giữ lại bên trong buồng quang học và bản thân kính cố định sẽ cắt bớt lượng ánh sáng phát ra hơn nữa.
• Lượng ánh sáng phát ra giảm dần. Đèn natri thường hỏng hoàn toàn khi hết tuổi thọ định mức, nhưng quang thông phát ra của nó đã giảm vài năm trước thời điểm đó.

Không có vấn đề nào trong số này bị ẩn. Nhưng không có giải pháp thay thế nào tốt hơn trên quy mô lớn — và việc sửa chữa mạng HPS hiện có luôn rẻ hơn so với thay thế nó. Bước đột phá xảy ra khi công nghệ LED vượt qua hai ngưỡng: hiệu suất phát sáng trên 130 lumen/watt ở mức cố định và tuổi thọ định mức trên 50.000 giờ. Một khi những thứ đó đã có sẵn trong các sản phẩm thương mại đáng tin cậy, cán cân kinh tế và hoạt động sẽ nghiêng hẳn về một bên. Ngày nay, các câu hỏi không còn là về tính khả thi nữa. Chúng liên quan đến chất lượng đặc điểm kỹ thuật, tài chính và thực hiện dự án.

Tiêu thụ năng lượng: Nơi tiết kiệm lớn nhất

Lý do đơn giản nhất để chuyển đổi cũng là lý do mạnh mẽ nhất: đèn đường LED tiêu thụ khoảng một nửa lượng điện năng của hệ thống HPS tương đương trong khi vẫn cung cấp ánh sáng tương tự hoặc tốt hơn. Trong hệ thống lắp đặt điển hình, đèn đường HPS 150 watt tiêu thụ khoảng 180 watt bao gồm cả tổn thất chấn lưu. Một bộ đèn LED 60 đến 80 watt có cùng công suất hữu ích sẽ tiêu thụ khoảng 70 đến 90 watt. Chỉ riêng sự khác biệt đó đã làm giảm mức sử dụng năng lượng chiếu sáng đường phố từ 50 đến 60%.

Sự cải thiện thậm chí còn lớn hơn khi bạn so sánh hiệu suất quang học thay vì chỉ riêng công suất. Đèn HPS phát ra ánh sáng theo mọi hướng. Bộ phản xạ và khúc xạ của thiết bị cố định phải chuyển hướng ánh sáng đi xuống, nhưng một số ánh sáng bị giữ lại, hấp thụ hoặc phân tán dưới dạng ánh sáng chói. Khi tính tất cả tổn thất, bộ đèn HPS hoàn chỉnh thường có cường độ sáng từ 60 đến 80 lumen mỗi watt. Đèn đường LED sử dụng hệ thống quang học hướng riêng lẻ nên hơn 90% ánh sáng được tạo ra sẽ chiếu tới bề mặt mục tiêu. Hiệu suất của đèn cố định từ 130 đến 190 lumen/watt ngày nay là phổ biến và tiếp tục được cải thiện khi các gói đèn LED và trình điều khiển trở nên hiệu quả hơn.

Đối với cơ quan công quyền, tác động thực tế là ngay lập tức. Chiếu sáng đường phố thường tiêu thụ 20 đến 40% tổng hóa đơn điện của thành phố. Việc giảm 55% mức tiêu thụ đèn đường có thể dẫn đến giảm 10 đến 20% toàn bộ ngân sách điện của thành phố. Trong trường hợp mạng cũ quá khổ hoặc bộ đèn ở tình trạng kém, mức tiết kiệm có thể lên tới 70%. Logic tương tự cũng áp dụng cho các khuôn viên tư nhân, sân công nghiệp và khu đỗ xe thương mại, nơi ánh sáng thường là một trong những phụ tải lớn nhất có thể kiểm soát được trong hóa đơn tiền điện.

Hãy đưa những con số đó vào một bảng để dễ sử dụng trong các cuộc thảo luận về ngân sách.

Bảng này giả định một thiết bị chiếu sáng natri 150 watt thông thường được thay thế bằng một bộ đèn LED 60 đến 80 watt có độ chiếu sáng mặt đường tương đương. Trong nhiều dự án, công suất LED được chọn thực tế được xác định bởi sự phân bố trắc quang, chiều cao lắp đặt, chiều rộng làn đường và tính đồng nhất cần thiết. Nhưng quy mô tiết kiệm là nhất quán bất kể công suất chính xác được chọn là bao nhiêu. Điều quan trọng là số tiền tiết kiệm được bắt đầu từ đêm đầu tiên và tiếp tục trong suốt thời gian sử dụng của thiết bị.

Tuổi thọ sử dụng: Ít thay thế hơn, lao động thấp hơn, ngân sách có thể dự đoán được

Lý do quyết định thứ hai là tuổi thọ sử dụng. Một bóng đèn HPS thông thường có tuổi thọ định mức khoảng 15.000 đến 24.000 giờ và chấn lưu có thêm một điểm hỏng hóc khác có thể xảy ra. Khi đèn đường hoạt động từ 11 đến 12 giờ mỗi đêm - khoảng 4.000 đến 4.400 giờ mỗi năm - đèn cần được thay thế từ ba đến năm năm một lần. Đèn có thể vẫn cháy sau khoảng thời gian đó nhưng lượng ánh sáng phát ra đã giảm xuống dưới mức thiết kế. Ở nhiều thành phố, khoảng thời gian thắp sáng lại thực tế thậm chí còn ngắn hơn vì sự thay đổi điện áp và buồng quang bẩn làm tăng tốc độ xuống cấp.

Ngược lại, mô-đun LED được thiết kế có tuổi thọ từ 50.000 đến 100.000 giờ, thường được xác định theo tiêu chí L70 hoặc L80 do IES công bố và được đánh giá bằng phương pháp tính toán TM-21. Đối với nhà điều hành mạng, điều đó có nghĩa là tuổi thọ của thiết bị cố định từ 12 đến 20 năm mà không cần thay thế động cơ nhẹ. Hậu quả ngay lập tức là giảm đáng kể chi phí bảo trì.

Một công ty tiện ích thay thế đèn trên mạng lưới dân cư có 1.000 bóng đèn thường sẽ có ngân sách dành cho khoảng 200 đến 300 lần thay đèn mỗi năm bằng đèn natri. Việc lắp đặt đèn LED có cùng kích thước sẽ hầu như không cần thay đèn trong một thập kỷ. Xe tải, kiểm soát giao thông, giờ làm việc của kỹ thuật viên và lượng đèn dự phòng tồn kho - tất cả những chi phí đó đều giảm đáng kể. Trong các mạng lưới lớn, chỉ riêng việc tiết kiệm nhân công có thể vượt quá chi phí của các thiết bị cố định mới trong khoảng thời gian mười năm.

Đây cũng là điểm mà đèn đường LED bị hỏng khác với đèn natri. Đèn natri cháy hoàn toàn, buộc phải thay thế ngay lập tức. Đèn LED khi hết tuổi thọ sẽ mất độ sáng dần dần khi từng đèn LED bị hỏng hoặc trình điều khiển đã hết tuổi thọ. Mạng dần dần trở nên mờ hơn thay vì tối đột ngột. Điều đó mang lại cho các nhóm bảo trì sự linh hoạt trong việc lên lịch thay thế hàng loạt trước khi mất ánh sáng nghiêm trọng, thay vì phải phản ứng từng đêm trước các lỗi cục bộ.

Thế còn cái các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến việc bảo trì đèn đường LED hàng ngày ? Nhiệt độ, độ ẩm, phun muối và sự thay đổi nhiệt độ đều ảnh hưởng đến tuổi thọ thực tế. Đèn đường LED được thiết kế tốt với khả năng quản lý nhiệt tốt giúp duy trì nhiệt độ ở điểm giao nhau trong phạm vi, giúp bảo vệ cả đèn LED và người lái xe. Đó là lý do tại sao những người mua có kinh nghiệm yêu cầu kiểm tra nhiệt và thông số kỹ thuật của trình điều khiển thay vì chỉ kiểm tra quang thông đầu ra ban đầu. Một thiết bị cố định bị nóng sẽ nhanh chóng mất độ sáng, bất kể bảng dữ liệu hứa hẹn điều gì.

Chất lượng ánh sáng: Mắt người thực sự nhận thấy điều gì

Năng lượng và bảo trì là những lý do định lượng, nhưng chất lượng ánh sáng mới là lý do khiến cư dân chú ý. Đèn đường HPS làm cho đường phố trông có màu hổ phách và bằng phẳng. Màu sắc của ô tô, quần áo và mặt tiền tòa nhà rất khó phân biệt. Đèn đường LED cung cấp ánh sáng trắng với chỉ số hoàn màu từ 70 đến 85, tùy thuộc vào kiểu máy. Ở nhiệt độ màu tương quan từ 3000K đến 4000K, chúng làm cho cùng một con phố trông gần với ánh sáng ban ngày hơn, với độ tương phản tốt hơn nhiều.

Sự cải thiện về khả năng hiển thị không phải là mỹ phẩm. Nghiên cứu về chiếu sáng đường phố đã phát hiện ra rằng người lái xe xác định người đi bộ và chướng ngại vật sớm hơn dưới nguồn ánh sáng trắng so với dưới ánh sáng natri màu hổ phách, đặc biệt là ở mức ánh sáng thấp hơn. Lời giải thích có liên quan đến tầm nhìn trung bình: ở mức độ chiếu sáng được sử dụng trên các con đường thứ cấp, mắt người vẫn phụ thuộc một phần vào các tế bào cảm quang hình que và các hình que nhạy cảm hơn với ánh sáng bước sóng ngắn (trắng xanh). Do đó, ánh sáng LED trắng làm tăng độ nhạy hiệu quả của mắt và giảm thời gian phản ứng. Một số nghiên cứu báo cáo mức giảm có thể đo lường được về va chạm vào ban đêm sau khi chuyển đổi đèn LED, mặc dù con số chính xác phụ thuộc vào hình dạng và điều kiện môi trường xung quanh của từng địa điểm.

Quang học LED cũng mang lại cho người thiết kế khả năng kiểm soát mà các thiết bị chiếu sáng natri chưa bao giờ có. Mỗi đèn LED có thể được ghép nối với một thấu kính phân phối ánh sáng theo một mẫu chính xác. Đèn đường thông thường sử dụng phân bố cánh dơi hoặc không đối xứng để chiếu sáng đều trên mặt đường. Kết quả là độ đồng đều cao hơn: ít mảng sáng trực tiếp dưới cực hơn và ít khoảng trống tối hơn giữa các cực. Trên thực tế, tính đồng nhất và độ sáng trung bình cũng quan trọng như tổng lượng quang thông phát ra — và đây là lúc một bộ đèn LED được thiết kế tốt thậm chí còn hoạt động tốt hơn cả việc lắp đặt đèn natri chất lượng cao. Tiêu chuẩn Châu Âu EN 13201 và các thông lệ được khuyến nghị của IES cung cấp khung tính toán biến các yêu cầu này thành những con số có thể đo lường được.

Tuy nhiên, chất lượng ánh sáng cũng có thể gây khó chịu nếu chọn sai. Ánh sáng trắng mát ở mức 5000K hoặc 6000K có thể khiến khu dân cư có cảm giác lâm sàng và làm tăng cảm giác chói lóa, ngay cả khi giá trị độ chói đo được nằm trong giới hạn kỹ thuật. Đó là lý do tại sao chúng tôi khuyên dùng 3000K hoặc 3500K cho đường dân cư và 4000K chỉ cho đường cao tốc và khu thương mại. Chúng tôi cũng khuyên bạn nên hạn chế độ chói của đèn thông qua đường cắt quang học hoàn toàn và chiều cao lắp đặt thích hợp. Hoàn toàn có thể có cả tầm nhìn tuyệt vời và môi trường ban đêm thoải mái — nhưng chỉ khi thông số kỹ thuật yêu cầu rõ ràng.

Lợi ích môi trường và câu hỏi ô nhiễm ánh sáng

Đèn đường LED thường được thảo luận liên quan đến tính bền vững và mối liên hệ này là hợp lệ. Chúng tiêu thụ ít điện hơn nhiều, đồng nghĩa với việc giảm lượng khí thải CO₂ từ quá trình sản xuất điện. Chúng không chứa thủy ngân, không giống như đèn natri và đèn hơi thủy ngân mà chúng thay thế. Tuổi thọ sử dụng lâu dài của chúng có nghĩa là tiêu thụ ít vật liệu hơn trong các bộ phận thay thế và tạo ra ít chất thải hơn trong suốt thời gian lắp đặt. Đối với các thành phố báo cáo số liệu môi trường, đây không phải là lợi ích mang tính biểu tượng; đó là sự đóng góp có thể đo lường được cho các mục tiêu về khí hậu.

Nhưng cụm từ "ô nhiễm ánh sáng" cần được xử lý cẩn thận. Việc lắp đặt đèn LED sớm đôi khi làm tăng ô nhiễm ánh sáng do các thiết bị cố định được trang bị thêm vào các vỏ cũ có khả năng kiểm soát quang học kém hoặc do nhà thầu sử dụng quá nhiều ánh sáng. Vấn đề không bao giờ nằm ​​ở bản thân công nghệ LED - đó là việc ứng dụng không đúng cách. Đèn đường LED hiện đại với hệ thống quang học cắt hoàn toàn hầu như không phát ra ánh sáng phía trên mặt phẳng nằm ngang. Họ nhắm ánh sáng chính xác vào nơi cần thiết: trên đường và vỉa hè.

Trên thực tế, việc lắp đặt đèn LED được thiết kế phù hợp có thể giảm ánh sáng chói và ánh sáng tràn so với hệ thống cũ, đồng thời giảm tổng lượng lumen lắp đặt. Điều quan trọng là chỉ định phân loại giới hạn đầy đủ và tránh chiếu sáng quá mức với các gói có quang thông cao không cần thiết. Các công cụ như xếp hạng IES BUG (đèn nền, ánh sáng ngược, ánh sáng chói) giúp người lập kế hoạch thể hiện những yêu cầu này dưới dạng số.

Ngoài ra còn có câu hỏi về màu sắc. Các cộng đồng có ý thức về môi trường thích nhiệt độ màu ấm hơn vì ánh sáng gần 3000K có ít màu xanh hơn, giúp giảm tác động đến nhịp sinh học của động vật hoang dã và con người. Nhiều nhóm ủng hộ bầu trời tối hiện chấp nhận ánh sáng LED 3000K với hệ thống quang học toàn phần là một lựa chọn có trách nhiệm. Đối với các dự án gần công viên, bờ sông hoặc hành lang của động vật hoang dã, lịch trình điều chỉnh độ sáng giúp giảm sản lượng vào ban đêm là một bước bổ sung nhằm giảm tác động đến môi trường của hệ thống chiếu sáng đường phố.

Điều khiển thông minh và con đường dẫn đến hệ thống chiếu sáng đường phố thích ứng

Lý do thứ ba khiến việc chuyển đổi đang diễn ra hiện nay, thay vì 5 hay 10 năm trước, là sự xuất hiện của bộ điều khiển kỹ thuật số. Trình điều khiển LED là một linh kiện điện tử có thể giao tiếp với thế giới bên ngoài. Với giao diện điều chỉnh độ sáng 1-10V đơn giản, giao thức DALI hoặc bộ điều khiển nối mạng, mỗi bộ đèn có thể được điều chỉnh độ sáng, lên lịch và giám sát từ xa. Đèn đường natri là một thiết bị thụ động: cấp nguồn và đèn sẽ sáng lên. Nó chỉ có thể được bật hoặc tắt, có nghĩa là toàn bộ mạng được bật hoặc tắt hoàn toàn.

Ánh sáng thích ứng là lợi ích dễ thấy nhất. Trên đường phố dân cư, chỉ có thể cần chiếu sáng đầy đủ vào đầu giờ tối và một lần nữa vào sáng sớm, trong khi lượng ánh sáng ít hơn là đủ từ nửa đêm đến 5 giờ sáng. Với đèn đường LED có thể điều chỉnh độ sáng, thành phố có thể tự động giảm sản lượng xuống 30 đến 50 phần trăm trong những giờ đó. Điều đó giúp tiết kiệm thêm 30 đến 40 phần trăm năng lượng ngoài công tắc ban đầu. Trong suốt thời gian lắp đặt đèn LED, bộ điều khiển gần như có thể tự chi trả.

Giám sát từ xa thậm chí còn đi xa hơn. Hệ thống chiếu sáng được nối mạng sẽ báo cáo trạng thái của từng thiết bị cố định: dòng điện tiêu thụ, số giờ đèn, lỗi và thậm chí cả chất lượng điện áp. Thay vì chờ người dân gọi điện báo đường tối, trung tâm điều hành sẽ phát hiện lỗi ngay lập tức và cử nhân viên có phụ tùng phù hợp. Ở một quận có 5.000 đèn, điều này có thể giảm thời gian phát hiện mất điện từ vài ngày hoặc vài tuần xuống còn vài phút. Đối với các khu phát triển tư nhân và khu công nghiệp, dữ liệu giám sát tương tự sẽ giúp phân bổ năng lượng và quản lý tài sản.

LED cũng là công nghệ chiếu sáng đường phố duy nhất hoạt động tự nhiên bằng năng lượng mặt trời. Đèn đường năng lượng mặt trời cần hoạt động bằng điện áp DC thấp và phải điều chỉnh độ sáng để phù hợp với dung lượng pin. Các nguồn sáng LED tích hợp liền mạch với các hệ thống này, đó là lý do tại sao đèn đường năng lượng mặt trời - bao gồm các bộ phận tất cả trong một và đèn cột năng lượng mặt trời riêng biệt - hầu như luôn sử dụng đèn LED. Sự kết hợp này đang mở rộng nhanh chóng ở các ứng dụng nông thôn và ngoài lưới điện, nơi chi phí mở rộng lưới điện rất cao.

Chi phí thực sự của việc chuyển đổi và cách thức hoàn vốn

Nếu đèn đường LED rõ ràng là tốt hơn thì tại sao vẫn chưa có thành phố nào hoàn thành việc chuyển đổi? Câu trả lời trung thực là chi phí trả trước cộng với sự phức tạp của một dự án mua sắm và lắp đặt lớn. Đèn đường LED chất lượng có giá cao hơn đèn natri thay thế. Khi bạn cũng xem xét chi phí của hệ thống dây điện mới, bộ điều khiển và đôi khi là cột điện mới thì khoản đầu tư ban đầu là rất đáng kể.

Nhưng nền kinh tế được cải thiện nhanh chóng. Chúng ta hãy xem xét một ví dụ thực tế. Giả sử một dự án thay thế 1.000 đèn đường HPS 150 watt cũ bằng đèn LED 70 watt. Giá điện được giả định là 0,12 USD/kWh và đèn chạy 12 giờ mỗi đêm, tương ứng với khoảng 4.380 giờ mỗi năm.

Với khoản tiết kiệm khoảng 71.800 USD mỗi năm, tổng chi phí dự án từ 350.000 USD đến 500.000 USD sẽ được hoàn vốn sau 5 đến 7 năm. Trong mười năm còn lại của tuổi thọ thực tế của đèn LED, số tiền tiết kiệm đó gần như không thay đổi. Ví dụ này chưa bao gồm giá trị của việc ít chú thích bảo trì hơn, điều này càng rút ngắn thời gian hoàn vốn.

Cơ chế tài chính cũng đang được cải thiện. Một số nhà cung cấp đưa ra các hợp đồng thực hiện tiết kiệm năng lượng, theo đó chi phí lắp đặt sẽ được thu hồi từ lượng điện tiết kiệm được trong một khoảng thời gian cố định. Trong các trường hợp khác, các thỏa thuận cho thuê chuyển gánh nặng vốn sang đối tác tài chính. Những lựa chọn này đặc biệt hấp dẫn đối với các đô thị không thể huy động được số vốn lớn trong một năm ngân sách.

Một số cạm bẫy trong mua sắm quyết định liệu những con số đó có đạt được hay không:

1. Chỉ mua những bộ đèn có tệp trắc quang được chứng nhận (định dạng IES hoặc LDT). Xác minh dữ liệu trong phòng thí nghiệm thử nghiệm có uy tín và yêu cầu phân bổ trắc quang trong sản phẩm được giao giống như trong ưu đãi.
2. Kiểm tra nhãn hiệu trình điều khiển và bảo vệ đột biến. Mạng lưới chiếu sáng đường phố ở những khu vực lộ thiên dễ bị tổn thương do sét đánh. Bộ đèn có khả năng bảo vệ chống đột biến điện áp 10kV/20kV tồn tại trong những sự kiện đó tốt hơn nhiều so với các bộ đèn giá rẻ có mức bảo vệ tối thiểu.
3. Xem xét thiết kế nhiệt. Tuổi thọ của đèn LED phụ thuộc vào nhiệt độ đường giao nhau. Một thiết bị được chế tạo tốt sử dụng bộ tản nhiệt thích hợp và đường dẫn nhiệt thông minh. Bảo hành phải bao gồm bảo trì quang thông, thường là L80 ở mức 50.000 giờ.
4. Đừng chỉ đấu thầu dựa trên công suất. Một đèn LED 50 watt với hệ thống quang học tuyệt vời có thể hoạt động tốt hơn một đèn 80 watt có khả năng phân phối kém. Yêu cầu tính toán chiếu sáng cho hình dạng đường phố của bạn chứ không chỉ là bảng dữ liệu.

Nếu tất cả bốn điểm đều được đáp ứng thì tính toán lợi tức đầu tư ở trên là thận trọng. Nếu chúng bị bỏ qua, những hư hỏng sớm và lượng ánh sáng phát ra giảm có thể làm mất đi một phần lớn số tiền tiết kiệm được dự kiến.

Các vấn đề chúng tôi đã gặp trong quá trình trang bị thêm thực tế - và cách tránh chúng

Chúng tôi đã cung cấp các sản phẩm chiếu sáng ngoài trời ở nhiều quốc gia và chúng tôi cũng được yêu cầu thay thế các hệ thống lắp đặt đèn LED bị hỏng được bán bởi các nhà cung cấp ít kinh nghiệm hơn. Các dạng lỗi là nhất quán và có thể tránh được.

Chói lóa do quang học được thiết kế kém

Một số đèn đường LED đời đầu sử dụng quang học tròn đơn giản tạo ra ánh sáng chói ở góc rộng. Con đường trông “sáng sủa” nhưng người lái xe khó nhìn thấy vật thể trong vùng tối. Giải pháp khắc phục là một quang học không đối xứng chuyên dụng được thiết kế cho chiều cao cột và chiều rộng đường thực tế. Trong đấu thầu mở, điểm này chỉ hiển thị nếu bạn so sánh các tệp trắc quang thay vì quang thông tối đa.

Ánh sáng quá mát ở khu dân cư

Khi một thành phố chỉ định 5000K hoặc 6000K ở mọi nơi, người dân thường phàn nàn về độ chói và độ chói. Thông lệ tốt là 3000K đối với đường dân cư và 4000K đối với đường chính. Ưu tiên này đã được áp dụng trong nhiều thông số kỹ thuật đèn LED đô thị ở Châu Âu và Bắc Mỹ và rất dễ thực hiện.

Lỗi trình điều khiển do khả năng bảo vệ đột biến kém

Người lái xe là thành phần dễ bị tổn thương nhất trong đèn đường LED. Nếu khả năng chống sét lan truyền bị giới hạn ở mức 2kV hoặc 4kV, một cú sét đánh cách đó vài trăm mét có thể tiêu diệt hàng chục tài xế cùng một lúc. Chúng tôi luôn khuyến nghị khả năng chống đột biến ít nhất là 10kV và nếu khu vực dễ bị sét đánh, hãy trang bị một thiết bị chống đột biến bên ngoài trên bảng phân phối.

Ăn mòn và xếp hạng IP không đầy đủ

Đèn đường tồn tại ngoài trời trong nhiều thập kỷ. Một thiết bị cố định có chỉ số bảo vệ chống xâm nhập thấp sẽ hút hơi ẩm và kết quả thường là ăn mòn bên trong, quang học bị mờ và hỏng trình điều khiển sớm. Việc chỉ định xếp hạng IP66 và lớp phủ bột cấp hàng hải không phải là quá kỹ thuật; đó là mức bảo vệ hợp lý tối thiểu cho thiết bị được lắp đặt ngoài trời trong hai mươi năm.

Xử lý và tái chế đèn natri cũ

Chuyển đổi sang đèn LED đồng nghĩa với việc loại bỏ hàng trăm, hàng nghìn chiếc đèn có chứa thủy ngân. Những thứ này không thể đi vào rác thải đô thị thông thường. Một nhà thầu có kinh nghiệm sẽ đưa ra kế hoạch tái chế đèn HPS có chứa thủy ngân, chấn lưu cũ và các thiết bị cố định không thể tái chế. Chi phí xử lý chuyên nghiệp là khiêm tốn, nhưng nó phải được dự toán.

Tính sai giờ tối

Số giờ hoạt động mỗi năm thay đổi mạnh mẽ theo vĩ độ. Ở vùng khí hậu phía bắc, đèn đường dễ dàng chạy được 4.300 giờ mỗi năm; ở khu vực phía Nam có thể là 3.600 giờ. Lịch trình điều chỉnh độ sáng và cài đặt bộ điều khiển quang điện phải được điều chỉnh phù hợp với từng vị trí. Chúng tôi đã thấy các dự án mà mức tiết kiệm năng lượng dự kiến ​​hàng năm được tính toán là 4.300 giờ, nhưng hoạt động thực tế là 3.800 giờ - và nhà đầu tư đã đặt câu hỏi về kết quả vì giả định tính toán sai.

Hệ thống đèn đường LED tốt trông như thế nào trong thực tế

Trước khi hoàn thiện, chúng ta hãy xem thông số kỹ thuật của hệ thống đèn đường LED đáng tin cậy, dựa trên những gì chúng tôi vận chuyển cho các dự án xuất khẩu và những gì đã được chứng minh là đáng tin cậy trong lĩnh vực này.

Bộ đèn

Đèn đường LED hiện đại điển hình dành cho đường dân cư hai làn sử dụng công suất LED từ 40W đến 100W. Nó phải bao gồm một trình điều khiển dòng không đổi với dải điện áp đầu vào rộng, giao diện điều chỉnh độ sáng tùy chọn và vỏ được xếp hạng IP66 được xác nhận bằng chứng chỉ kiểm tra. Hệ thống quang học phải là một tấm thấu kính ổn định tia cực tím có thể thay thế được với sự phân bổ phù hợp với hình dạng đường phố. Vỏ phải được làm bằng nhôm đúc với lớp sơn tĩnh điện hoàn thiện để chống ăn mòn trong nhiều năm. Thiết bị chống đột biến điện bên trong bộ đèn là dấu hiệu rõ ràng cho thấy sản phẩm được thiết kế tốt. Trong danh mục của chúng tôi, dòng DDKLD121 có công suất từ ​​40 đến 200 watt với nhiều nhiệt độ màu và thường được sử dụng trong các dự án cải tạo đô thị.

Đèn đường LED dòng DDK-LD121 dành cho cải tạo đô thị Đèn đường LED 40-200W này có vỏ nhôm đúc, mức bảo vệ IP66 và chóa quang học có thể thay thế, khiến đèn trở thành lựa chọn đáng tin cậy để nâng cấp đường dân cư và khu đô thị với hiệu suất cao và tuổi thọ dài. Xem sản phẩm →

Cột và phần cứng lắp đặt

Bộ đèn LED tốt nhất chỉ tốt khi có cột đỡ nó. Các cột hiện có thường có thể được tái sử dụng nếu chúng có kết cấu chắc chắn và được làm bằng thép mạ kẽm với chiều cao vừa đủ và giá đỡ phù hợp. Các dự án mới được hưởng lợi từ hình dạng cột tùy chỉnh: tiết diện hình tròn, hình lục giác, hình bát giác hoặc hình vuông, có chiều cao từ 3 đến 16 mét. Một nhà sản xuất sản xuất cả cột và đèn điện có lợi thế lớn vì sự phù hợp, đường đi dây và độ hoàn thiện thẩm mỹ có thể được phối hợp trong một lần xem xét thiết kế duy nhất. Đó là lý do tại sao chúng tôi tự sản xuất cột đèn đường bên cạnh các thiết bị chiếu sáng.

Cột đèn đường bằng thép tùy chỉnh có hình tròn, hình lục giác, hình bát giác, hình vuông Các cột được sản xuất nội bộ này có chiều dài từ 3 đến 16 mét có hình dạng và độ hoàn thiện phù hợp, đảm bảo lắp đặt phù hợp và đi dây phối hợp với các bộ đèn phù hợp, lý tưởng cho các dự án mới hoặc thay thế cơ sở hạ tầng hiện có. Xem sản phẩm →

Tùy chọn năng lượng mặt trời và ngoài lưới điện

LED cũng là đối tác tự nhiên của năng lượng mặt trời. Đèn đường năng lượng mặt trời kết hợp bảng quang điện, pin, bộ điều khiển và đèn LED thành một hệ thống khép kín. Những hệ thống này phổ biến ở đường làng, công viên và những địa điểm xa xôi, nơi việc đào hào và kết nối lưới điện rất tốn kém. Vì bộ điều khiển LED hoạt động ở điện áp DC thấp nên chúng dễ dàng tích hợp với hệ thống sạc năng lượng mặt trời. Nếu bạn đang đánh giá hệ thống lắp đặt ngoài lưới điện, hãy tìm giải pháp quang điện tích hợp có kích thước phù hợp với vĩ độ và số giờ vận hành tự động cần thiết — không chỉ là gói đi kèm với bộ điều khiển chung. Một hệ thống có kích thước phù hợp sẽ cung cấp ít nhất ba đến năm ngày dự phòng u ám liên tục, một con số thường bị bỏ qua.

Đèn đường năng lượng mặt trời đa năng DDK-S0219 với bảng điều khiển 100W Đèn đường năng lượng mặt trời khép kín có bảng điều khiển 100W và đèn LED 150W, được thiết kế cho các địa điểm không có lưới điện. Nó cung cấp khả năng chiếu sáng hiệu quả với 130 lm/W và bảo hành 3 năm, phù hợp cho công viên và đường ở vùng sâu vùng xa. Xem sản phẩm →

Suy nghĩ cuối cùng: Việc chuyển đổi mang lại giá trị lâu dài

Tại sao chúng ta chuyển sang đèn đường LED? Bởi vì đèn LED là công nghệ duy nhất có thể giải quyết cùng lúc ba vấn đề lớn nhất trong chiếu sáng công cộng — tiêu thụ năng lượng, chi phí bảo trì và chất lượng ánh sáng — đồng thời nó còn bổ sung thêm lợi ích của khả năng điều khiển kỹ thuật số. Đèn natri thống trị trong nhiều thập kỷ vì chúng là lựa chọn tốt nhất vào thời điểm đó. Đèn đường LED chiếm ưu thế ngày nay vì chúng là lựa chọn tốt nhất theo hầu hết mọi tiêu chí có thể đo lường được.

Phần quan trọng không chỉ đơn giản là chọn đèn LED mà là chọn đèn LED đúng cách. Đến thời điểm này, hầu như ai cũng biết đèn LED tiết kiệm điện. Sự khác biệt giữa một dự án thành công và một dự án đáng thất vọng nằm ở các chi tiết: thiết kế trắc quang, nhiệt độ màu, khả năng chống đột biến điện, quản lý nhiệt, chất lượng trình điều khiển và độ tin cậy của nhà cung cấp phần cứng. Công nghệ tương tự giúp tiết kiệm 55% năng lượng ở một thành phố có thể tạo ra một chuỗi thất bại sớm ở một thành phố khác nếu thông số kỹ thuật chỉ được viết xung quanh giá cả.

Nếu bạn đang lên kế hoạch trang bị thêm hệ thống chiếu sáng đường phố, hãy dành thời gian yêu cầu tính toán trắc quang, kiểm tra các điều kiện bảo hành và tham quan hệ thống lắp đặt hiện có của cùng một nhà cung cấp. Một nhà sản xuất có trách nhiệm hoan nghênh những yêu cầu này. Kinh nghiệm riêng của chúng tôi tại DDK Tech Elefaility là những người mua đặt câu hỏi phù hợp cũng là những người nhận được kết quả lâu dài tốt nhất.

Công nghệ đã đưa ra quyết định dễ dàng. Kỹ thuật là thứ làm nên thành công.