LED-technologie heeft straatverlichting gerevolutioneerd door gebruik te maken vanRadiatieve elektron-gat recombinatiein halfgeleiders om licht te produceren, in plaats van te vertrouwen op het exciteren van een gasvormig medium of het verwarmen van een thermische radiator in glazen behuizingen. In vergelijking met traditionele hoogintensiteitsontladingssystemen (HID) zoals hogedruknatrium (HPS), laagdruknatrium (LPS) en metaalhalogenide (MH) lampen, biedt LED-straatverlichting tal van overtuigende voordeel.

1.Energie-efficiëntie

Een van de belangrijkste drijfveren achter de overgang van HID-systemen naar LED-technologie is de aanzienlijkeEnergiebesparing. Hoewel HPS-lampen—de meest gebruikte straatlichtbron—een bron-efficiëntie tot 150 lm/W kunnen bereiken in producten met hoog wattage, ligt hun werkelijkheid dichter bij 100 lm/W. Als men rekening houdt met optische en ballastverliezen, kan de systeemeffectiviteit van HPS-straatverlichting met 30% tot 40% dalen. Daarentegen hebben fosforomgezette LED's een potentiële bron-efficiëntie tot 255 lm/W, waarbij commercieel verkrijgbare LED's meer dan 200 lm/W bereiken. Praktische LED-straatverlichting werkt tussen 150 en 190 lm/W, en in combinatie met hun richtingsemissiepatroon en efficiënte LED-drivers kunnen ze eenSysteemeffectiviteitvan meer dan 140 lm/W en een armatuurefficiëntie die bijna 80% bereikt. Dit vertaalt zich als50% – 100% energiebesparingin plaats van conventionele straatverlichtingstechnologieën.

2.Weinig onderhoud en lange levensduur

LED-straatverlichting biedt aanzienlijkeOnderhouds- en levenscycluskostenbesparingvoor gemeenten en nutsbedrijven die de operationele kosten en de herbelichting willen verlagen. Met goed thermisch beheer en optimale stroomregeling kunnen LED-verlichtingssystemen meer dan 50.000 uur werken. LED's, gemaakt van halfgeleidermaterialen uit vaste-stof, gebruiken geen fragiele glascomponenten, waardoor ze zeer duurzaam en bestand zijn tegen trillingen van passerende voertuigen. DitDuurzaamheid en betrouwbaarheidverleng de levensduur van LED-systemen en vermindert de onderhouds- en herverlichtingsbehoeften drastisch.

3.Geoptimaliseerde verlichting voor zichtbaarheid 's nachts

LED-straatverlichting kan worden aangepast om een optimale oplossing te biedenspectrale vermogensverdeling (SPD)voor nachtelijke rijomstandigheden. De zichtbaarheid in een verlichtingssysteem wordt sterk beïnvloed door de spectrale eigenschappen van de lichtbron. Menselijk zicht omvat twee typen fotoreceptoren: staafjes, die verantwoordelijk zijn voor nachtzicht (scotopisch zicht), en kegeltjes, die actief zijn onder helderdere omstandigheden (fotopisch zicht). LED-technologie maakt precieze aanpassingen van het lichtspectrum mogelijk om deMesoopische visiebereik, dat zowel staaf- als kegelresponsen combineert en vaak voorkomt bij straatverlichting.

Een goed ontworpen LED-straatverlichting kan een hoge boost biedenscopopisch/fotopisch (S/P) verhouding, wat het zicht verbetert. HPS-lampen hebben een typische S/P-verhouding van 0,63, terwijl LED-straatverlichting kan worden afgestemd op een S/P-verhouding van 1,21 (3000K LED) tot 2,0 (6000K LED). Daarnaast bieden LED-straatlantaarns doorgaans eenKleurweergave-index (CRI) van 80, wat aanzienlijk beter is dan de slechte CRI van HPS-lampen, waardoor betere kleurdifferentiatie en zichtbaarheid voor bestuurders en voetgangers worden gewaarborgd.

4.Overwegingen voor blauw licht en circadiaans ritme

Een hoge S/P-verhouding garandeert echter niet altijd goed zicht. In omstandigheden met slechte meteorologische zichtbaarheid—zoals mist, mist of nevel—kan licht met een hoge S/P-verhouding, dat een aanzienlijk aantal blauwe golflengtes bevat, leiden tot verhoogde lichtverstrooiing en verminderde transmissie. Dit roept zorgen op over deBlauwlichtgevaaren de fysiologische effecten ervan, zoals circadiane verstoring. Voor wegverlichting is een matige hoeveelheid blauw licht nodig om de zichtbaarheid te verbeteren en alertheid te behouden. Typisch LED-straatlantaarns met eenkleurtemperatuur van 4100Kworden aanbevolen voor snelwegen, terwijlwarmere witte lampen (bijv. 3000K)worden aanbevolen voor woongebieden om negatieve fysiologische effecten te minimaliseren.

5.Geavanceerde dimmingmogelijkheden en slimme integratie

LED's, alsHalfgeleidercomponenten, naadloos samenwerken met andere solid-state circuits, waardoor geavanceerde dimmingmogelijkheden mogelijk zijn.Analoog dimmenmet behulp van de constante stroomreductie (CCR) techniek kan worden geïmplementeerd door de stroom die aan de LED's wordt gevoed aan te passen.Digitale dimmingmet pulsbreedtemodulatie (PWM) biedt volledige intensiteitscontrole terwijl de kleur consistent blijft, ongeacht de lichtintensiteit. In tegenstelling tot HPS-lampen, die slechts tot ongeveer 50% van hun lichtopbrengst kunnen dimmen, of MH-lampen, die moeilijker te dimmen zijn, bieden LED-straatverlichting precieze en veelzijdige dimmogelijkheden. Deze digitale aard maakt het mogelijk om LED-straatverlichting eenvoudig te integreren inComputergebaseerde systemen, wat efficiëntie en automatisering verhoogt.

6.Integratie met IoT voor slimme steden

De combinatie van LED-straatverlichting, sensortechnologie en draadloze communicatie opent innovatieve mogelijkheden in de context van deInternet der Dingen (IoT). Door straatverlichting om te zetten in slimme netwerkknooppunten, kunnen steden verlichting effectiever beheren, de energie-efficiëntie verbeteren, de openbare veiligheid vergroten en realtime data leveren voor stedelijk beheer.

Conclusie

LED-straatverlichting biedt aanzienlijke voordelen op het gebied van energie-efficiëntie, levensduur, onderhoud, zichtbaarheid en integratie van slimme technologie, waardoor het een hoeksteen is voor moderne, duurzame stedelijke omgevingen. Met mogelijkheden die zijn afgestemd op verschillende verlichtingsbehoeften, van snelwegen tot woonwijken, is LED-technologie veelzijdig en aanpasbaar aan uiteenlopende eisen, wat de evolutie van slimme, efficiënte en veiligere steden stimuleert.