แนะ นำ
ไฟถนน LED ได้กลายเป็นมาตรฐานระดับโลกสําหรับไฟส่องสว่างบนถนนอย่างรวดเร็ว โดยให้ประสิทธิภาพด้านพลังงานที่เหนือกว่า อายุการใช้งานยาวนานกว่า และคุณภาพแสงดีกว่าระบบ HPS และเมทัลฮาไลด์แบบดั้งเดิม. สําหรับเทศบาล ผู้รับเหมา และผู้วางแผนโครงการ การเข้าใจพื้นฐานทางเทคนิคของไฟถนน LED เป็นสิ่งจําเป็นเพื่อระบุโซลูชันที่เหมาะสมกับแต่ละการใช้งาน คู่มือนี้ครอบคลุมข้อพิจารณาทางเทคนิคสําคัญ ตั้งแต่มาตรฐานอุตสาหกรรมและประสิทธิภาพโฟโตเมตริก ไปจนถึงการออกแบบแสง การติดตั้ง และการประกันคุณภาพ เพื่อช่วยให้คุณตัดสินใจได้อย่างมีข้อมูลสําหรับโครงการไฟถนนของคุณ
1. มาตรฐานอุตสาหกรรมและกรอบการรับรอง
1.1 มาตรฐาน IES (อเมริกาเหนือ)
สมาคมวิศวกรรมแสงสว่าง (IES) ได้กําหนดมาตรฐานพื้นฐานสําหรับการวัดและประสิทธิภาพของไฟ LED:
-
IES LM-79 – วิธีที่ได้รับการอนุมัติสําหรับการวัดไฟฟ้าและโฟโตเมตริกของผลิตภัณฑ์ไฟส่องสว่างแบบโซลิดสเตต. มาตรฐานนี้กําหนดสภาพแวดล้อมการทดสอบ ขั้นตอน และพารามิเตอร์สําหรับการวัดฟลักซ์แสงรวม กําลังไฟฟ้า ประสิทธิภาพ และความเข้มของโคมไฟ LED.
-
IES LM-80 – วิธีที่ได้รับการอนุมัติสําหรับการวัดค่าแสงในการรักษาแสง LED. มาตรฐานนี้กําหนดให้ชุด LED โมดูล และชุดอุปกรณ์ต้องทดสอบที่อุณหภูมิหลายตัว (โดยทั่วไป 55°C, 85°C และอุณหภูมิที่สาม) เป็นเวลาขั้นต่ํา 6,000 ชั่วโมง (แนะนํา 10,000 ชั่วโมง) เพื่อวัดการเสื่อมค่าของลูเมน.
-
IES TM-21 – การฉายแสงในระยะยาวของแหล่งกําเนิดแสง LED–. มาตรฐานนี้ใช้ข้อมูลการทดสอบ LM-80 เพื่อประมาณอายุการใช้งานของ L70 (เวลาการบํารุงรักษา 70% ของลูเมน) และ L50
-
IES RP-8 – แนวทางที่แนะนําสําหรับการออกแบบและบํารุงรักษาไฟถนนและที่จอดรถ. นี่คือเอกสารอ้างอิงที่ครอบคลุมสําหรับการออกแบบไฟถนน ครอบคลุมความต้องการด้านความสว่าง ความสว่าง ความสม่ําเสมอ และแสงจ้า
ข้อกําหนดสําคัญ: สําหรับการใช้งานไฟถนน แหล่งกําเนิดแสง LED ควรมีประสิทธิภาพการส่องสว่าง ≥130 lm/W พร้อมค่า CRI ≥70. การทดสอบ LM-80 ควรยืนยันว่าการบํารุงรักษาลูเมนถึง ≥90% หลัง 10,000 ชั่วโมง เพื่อให้มั่นใจในความสว่างระยะยาว.
1.2 มาตรฐาน ANSI C136 (อุปกรณ์ถนนในอเมริกาเหนือ)
ซีรีส์ ANSI C136 กําหนดข้อกําหนดทางกายภาพและประสิทธิภาพสําหรับอุปกรณ์ไฟส่องสว่างบนถนน:
ระดับ IP: แผงไฟถนน LED ต้องได้รับการปกป้องตามมาตรฐาน IP65 ขั้นต่ําตามมาตรฐาน ANSI C136.25.
1.3 EN 13201 (มาตรฐานยุโรป)
มาตรฐานไฟถนนที่เป็นมาตรฐานเดียวกันของยุโรปกําหนดชั้นไฟส่องสว่างสําหรับการจราจรที่ใช้เครื่องยนต์ (M classes):
M1 ใช้สําหรับทางหลวงความเร็วสูงและถนนสายหลัก; M2 สําหรับถนนรอง; M3 สําหรับถนนท้องถิ่นที่มีปริมาณการจราจรน้อยกว่า.
1.4 มาตรฐานจีน
สําหรับโครงการในประเทศจีน, CJJ45 (มาตรฐานการออกแบบแสงสว่างบนถนนในเมือง) กําหนดตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลัก เช่น ค่าความสว่างเฉลี่ยของพื้นผิวถนน ความสม่ําเสมอโดยรวม ความสม่ําเสมอตามแนวยาว ค่าความสว่างเฉลี่ย ความสม่ําเสมอของแสง การเพิ่มเกณฑ์แสงจ้า และอัตราส่วนรอบทิศทาง. GB/T31832-2015 ระบุข้อกําหนดทางเทคนิคสําหรับการใช้งานไฟถนน LED ในเมือง.
2. พารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลัก
2.1 อุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กัน (CCT)
CCT กําหนดลักษณะสีของ LED สีขาว วัดเป็นองศาเคลวิน:
ข้อควรพิจารณาในการคัดเลือก:
-
3000K ลดการกระเจิงของบรรยากาศ Rayleigh ลดการรบกวนของวงจรชีวิต และสอดคล้องกับข้อกําหนดด้านสิ่งแวดล้อมสมัยใหม่
-
4000K เป็นที่นิยมโดยกรมการขนส่งของรัฐส่วนใหญ่สําหรับถนนที่ไม่ใช่ที่อยู่อาศัย
-
CRI ≥70 จําเป็นสําหรับไฟถนน; IESNA แนะนําให้ใช้ CRI 50 หรือสูงกว่า ขณะที่ DLC ต้องการ CRI ขั้นต่ํา 50 สําหรับโคมไฟถนนกลางแจ้ง
2.2 ประสิทธิภาพการส่องสว่างและการเลือกกําลังไฟ
ไฟถนน LED สมัยใหม่ให้ประสิทธิภาพแสงสว่างถึง ≥130 lm/W. การเลือกกําลังวัตต์ขึ้นอยู่กับความสูงของเสา ความกว้างของถนน และระดับแสงที่ต้องการ:
Critical Note: Wattage, lumens, and pole height must be considered together. Increasing pole height without adjusting lumen output may leave portions of the roadway underlit.
2.3 ความสม่ําเสมอและแสงจ้า
ความสม่ําเสมอ คืออัตราส่วนระหว่างความสว่างต่ําสุดต่อค่าเฉลี่ยของพื้นที่. อัตราส่วนความสม่ําเสมอที่แนะนํา:
แสงจ้า วัดโดย:
-
การเพิ่มเกณฑ์ (TI) : เปอร์เซ็นต์ที่เพิ่มขึ้นของความแตกต่างของเกณฑ์ที่จําเป็นเพื่อให้วัตถุมองเห็นได้ในสภาพที่มีแสงสะท้อน EN 13201 จํากัด TI ไว้ที่ ≤10% สําหรับ M1/M2 และ ≤15% สําหรับ M3.
-
การจัดอันดับบั๊ก (แสงแบ็คไลท์, อัปไลท์, แสงจ้า): โคมไฟควรมีระดับ U0 เพื่อลดมลพิษทางแสง.
เพื่อลดแสงจ้า ควรติดตั้งโคมไฟที่ความสูงอย่างน้อย 30 ฟุต (≈9 เมตร) และติดตั้งเพื่อให้แสงสว่างลงพื้นแทนที่จะยิงขึ้นด้านบน.
3. การกระจายแสงและการจําแนกประเภทแสงสว่าง
3.1 ระบบจําแนกไฟ IES (LCS)
IES LCS กําหนดประเภทของโคมไฟตามการกระจายแสงในแนวด้านข้าง (ขวาง) และตามแนวยาวบนพื้นผิวถนน.
ประเภทการกระจายแสงด้านข้าง (อ้างอิงจากร่องรอยแคนเดลาสูงสุดครึ่งหนึ่ง):
การกระจายแสงตามแนวยาว (อ้างอิงจากปริมาณแคนเดลาสูงสุด):
ตัวอย่างเช่น ประเภท III ขนาดกลาง การกระจายเหมาะสําหรับถนนที่มีความกว้างปานกลางและระยะห่างเสากลาง.
3.2 แนวทางการเว้นระยะเสา
แนวทางสนามที่ใช้กันทั่วไปสําหรับระยะห่างระหว่างเสาคือ ความสูงของการติดตั้ง 3 ถึง 5 เท่า:
-
ระยะห่าง≈ความสูง×ติดตั้ง 6–10 เป็นจุดเริ่มต้น แต่ความกว้างของถนน การกระจายคาน และโครงสร้างโดยรอบมีผลต่อการตัดสินใจขั้นสุดท้าย
-
สําหรับถนนกว้าง 5–7 เมตร พร้อมเสา 5–7 เมตร ระยะห่าง 10–25 เมตรเป็นมาตรฐาน
-
สําหรับความสูงติดตั้ง 8 เมตร ระยะห่างประมาณ 24 เมตรเป็นเรื่องปกติ
-
ความสูงของเสาควรมีอย่างน้อย ถนนกว้างครึ่งหนึ่ง
4. แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการติดตั้ง
4.1 รายการตรวจสอบก่อนติดตั้ง
ก่อนติดตั้ง โปรดตรวจสอบ:
-
ความสูงของเสาตรงกับข้อกําหนดออปติก LED
-
แรงดันไฟฟ้าสายไฟที่มีอยู่ตรงกับค่าไดรเวอร์ (120V / 277V / 347V / 480V)
-
ข้อกําหนดด้านแสงสว่างบนถนน/ทางเท้าถูกกําหนดไว้อย่างชัดเจน
4.2 การติดตั้ง
ไฟถนน LED มักติดตั้งโดยใช้:
-
แขนแนวนอน
-
ขาตั้งแนวตั้งบนเสา
-
เครื่องปรับสลิปฟิตเตอร์
ข้อพิจารณาที่สําคัญ:
-
โคมไฟควรอยู่ในระดับเดียวกับ เอียงลงเล็กน้อย – การเอียงขึ้นทําให้เกิดแสงจ้า
-
การใช้แขนเก่าจากหลอดโซเดียมอาจไม่ได้ผล—เลนส์ LED จะโฟกัสได้ดีกว่า
-
สําหรับการติดตั้งแบบแขนคู่ โคมไฟจะต้องเชื่อมต่อผ่านแขนที่ด้านบนของเสา
4.3 การเดินสายไฟ
-
ปิดไฟที่เบรกเกอร์ ก่อนการเชื่อมต่อใด ๆ
-
ยืนยันแรงดันไฟฟ้าสายจริง ไม่ใช่แรงดันไฟฟ้าที่สมมติ
-
การต่อสายดินที่เหมาะสม (ไม่ใช่การด้นสด)
-
การเชื่อมต่อไดรเวอร์อย่างปลอดภัย โดยเฉพาะกับโฟโตเซลล์
-
ไดรเวอร์ LED ไม่ทํางานเหมือนไม้ร่วงเก่า—แรงดันไฟฟ้าผิดจะทําให้เสีย
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดด้านการเดินสายไฟ: ใช้ข้อต่อระบายแรงดึงและเพิ่มห่วงหยดเพื่อลดการรั่วซึมของน้ํา.
4.4 การเล็งหลังการติดตั้ง
หลังการติดตั้ง:
-
เปิดไฟถนน LED ในเวลากลางคืน
-
เดินชมพื้นที่และตรวจสอบจากจุดชมวิวคนเดินเท้า/คนขับจริง
-
หากแสงส่องเข้ามาในหน้าต่างหรือระดับสายตา ให้ปรับทันที
5. การจัดการความร้อน
การจัดการความร้อนเป็นสิ่งสําคัญต่ออายุการใช้งานของ LED อุณหภูมิที่เพิ่ม 10°C ของจุดเชื่อมต่อ LED สามารถลดอายุการใช้งานลงครึ่งหนึ่ง ข้อควรพิจารณาหลัก:
-
การออกแบบฮีทซิงค์: ฮีทซิงค์อลูมิเนียมหล่อขึ้นรูปพร้อมรูปทรงครีบที่เหมาะสม
-
การจําลองความร้อน: การวิเคราะห์วิธีองค์ประกอบจํากัด (FEM) ใช้เพื่อทํานายอุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อ
-
การทดสอบ: การทดสอบการเสื่อมสภาพจริงภายใต้อุณหภูมิแวดล้อมต่าง ๆ เพื่อยืนยันประสิทธิภาพความร้อน
เป้าหมายการออกแบบทั่วไป:
6. การประกันคุณภาพและการทดสอบ
6.1 ความสามารถในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ
ผู้ผลิตไฟถนน LED ที่มีคุณสมบัติควรให้บริการทดสอบอย่างครบถ้วน รวมถึง:
-
การทดสอบโฟโตเมตริก (เป็นไปตามมาตรฐาน IES LM-79) – ฟลักซ์แสงรวม ประสิทธิภาพ และการกระจายความเข้ม
-
การทดสอบบํารุงรักษาลูเมน (เป็นไปตามมาตรฐาน IES LM-80) – การเสื่อมค่าลูเมนระยะยาว
-
ความน่าเชื่อถือด้านสิ่งแวดล้อม – อุณหภูมิหมุนเวียน ความชื้น สเปรย์เกลือ
-
การป้องกันการเข้าสู่ (IP) – ไฟถนนขั้นต่ํา IP65
-
การป้องกันไฟกระชาก – ตามข้อกําหนด ANSI C136.2
-
การทดสอบการสั่นสะเทือน – ตามมาตรฐาน ANSI C136.31
6.2 การรับรองสําคัญสําหรับการเข้าถึงตลาด
DLC (DesignLights Consortium) certification is particularly important for utility rebate programs in North America and requires minimum CRI of 50 for outdoor roadway luminaires.
รายการตรวจสอบสรุปสําหรับโครงการไฟถนน LED
คู่มือนี้มีจุดประสงค์เป็นข้อมูลอ้างอิงทางเทคนิคสําหรับผู้กําหนดข้อกําหนด ผู้รับเหมา และผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อจัดจ้าง สําหรับคําแนะนําเฉพาะโครงการ กรุณาปรึกษาผู้ผลิตไฟ LED หรือนักออกแบบไฟที่มีคุณสมบัติเหมาะสม