Công nghệ LED đã cách mạng hóa hệ thống chiếu sáng đường phố bằng cách sử dụngtái tổ hợp lỗ trống điện tử bức xạtrong chất bán dẫn thể rắn để tạo ra ánh sáng, thay vì dựa vào kích thích môi trường khí hoặc làm nóng bộ tản nhiệt trong vỏ kính. So với các hệ thống phóng điện cường độ cao (HID) truyền thống như natri áp suất cao (HPS), natri áp suất thấp (LPS) và đèn halogen kim loại (MH), đèn đường LED mang lại nhiều lợi thế hấp dẫn.

1.Hiệu quả năng lượng

Một trong những động lực chính đằng sau sự chuyển đổi từ hệ thống HID sang công nghệ LED là đáng kểTiết kiệm năng lượng. Trong khi đèn HPS — nguồn sáng đường phố được sử dụng rộng rãi nhất — có thể đạt được hiệu suất nguồn lên đến 150 lm/W trong các sản phẩm có công suất cao, hiệu suất trong thế giới thực của chúng là gần 100 lm/W. Khi tính đến tổn thất quang học và chấn lưu, hiệu suất hệ thống của đèn đường HPS có thể giảm từ 30% đến 40%. Ngược lại, đèn LED chuyển đổi phốt pho có hiệu suất nguồn tiềm năng lên đến 255 lm / W, với đèn LED có bán trên thị trường đạt hơn 200 lm / W. Đèn đường LED thực tế hoạt động trong khoảng từ 150 đến 190 lm / W và khi kết hợp với kiểu phát xạ định hướng và trình điều khiển LED hiệu quả, chúng có thể đạt đượcHiệu quả hệ thốngtrên 140 lm / W và hiệu suất đèn gần 80%. Điều này có nghĩa làTiết kiệm 50% – 100% năng lượngso với các công nghệ chiếu sáng đường phố thông thường.

2.Bảo trì thấp và tuổi thọ cao

Đèn đường LED cung cấp đáng kểTiết kiệm chi phí bảo trì và vòng đờicho các thành phố và tiện ích đang tìm cách giảm chi phí vận hành và lắp đặt lại. Với khả năng quản lý nhiệt tốt và điều chỉnh công suất tối ưu, hệ thống chiếu sáng LED có thể hoạt động hơn 50.000 giờ. Được chế tạo từ vật liệu bán dẫn thể rắn, đèn LED không sử dụng các thành phần thủy tinh dễ vỡ, giúp chúng có độ bền cao và khả năng chống rung động từ các phương tiện đi qua. NàyĐộ bền và độ tin cậykéo dài tuổi thọ hữu ích của hệ thống đèn LED và giảm đáng kể nhu cầu bảo trì và tái lamping.

3.Ánh sáng được tối ưu hóa để có tầm nhìn vào ban đêm

Đèn đường LED có thể được điều chỉnh để cung cấp tối ưuphân phối năng lượng quang phổ (SPD)cho điều kiện lái xe vào ban đêm. Khả năng hiển thị trong hệ thống chiếu sáng bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các đặc tính quang phổ của nguồn sáng. Thị giác của con người liên quan đến hai loại cảm quang: thanh, chịu trách nhiệm về tầm nhìn ban đêm (tầm nhìn scotopic) và hình nón, hoạt động trong điều kiện sáng hơn (tầm nhìn quang học). Công nghệ LED cho phép điều chỉnh chính xác quang phổ ánh sáng để nhắm mục tiêutầm nhìn mesopicphạm vi, kết hợp cả phản ứng thanh và hình nón và thường gặp trong các tình huống chiếu sáng đường phố.

Đèn đường LED được thiết kế tốt có thể cung cấptỷ lệ scotopic/photopic (S/P), nâng cao khả năng hiển thị. Đèn HPS có tỷ lệ S/P điển hình là 0.63, trong khi đèn đường LED có thể được điều chỉnh để cung cấp tỷ lệ S/P từ 1.21 (3000K LED) đến 2.0 (6000K LED). Ngoài ra, đèn đường LED thường cung cấpChỉ số hoàn màu (CRI) là 80, tốt hơn đáng kể so với CRI kém của đèn HPS, đảm bảo khả năng phân biệt màu sắc và khả năng hiển thị tốt hơn cho người lái xe và người đi bộ.

4.Cân nhắc đối với ánh sáng xanh và nhịp sinh học

Tuy nhiên, tỷ lệ S/P cao không phải lúc nào cũng đảm bảo khả năng hiển thị tốt. Trong điều kiện có tầm nhìn khí tượng kém — chẳng hạn như sương mù, sương mù hoặc sương mù — ánh sáng tỷ lệ S / P cao, chứa một lượng đáng kể bước sóng màu xanh lam, có thể làm tăng tán xạ ánh sáng và giảm độ truyền. Điều này làm dấy lên lo ngại vềNguy cơ ánh sáng xanhvà các tác động sinh lý của nó, chẳng hạn như gián đoạn sinh học. Đối với chiếu sáng đường, cần có một lượng ánh sáng xanh vừa phải để tăng cường tầm nhìn và duy trì sự tỉnh táo. Thông thường, đèn đường LED cónhiệt độ màu 4100Kđược khuyến nghị cho đường cao tốc, trong khiđèn trắng ấm hơn (ví dụ: 3000K)được đề xuất cho các khu dân cư để giảm thiểu tác động sinh lý tiêu cực.

5.Khả năng làm mờ nâng cao và tích hợp thông minh

Đèn LED, nhưthiết bị bán dẫn, hoạt động liền mạch với các mạch trạng thái rắn khác, cho phép khả năng làm mờ nâng cao.Làm mờ tương tựsử dụng kỹ thuật giảm dòng điện không đổi (CCR) có thể được thực hiện bằng cách điều chỉnh dòng điện cấp cho đèn LED.Làm mờ kỹ thuật sốvới điều chế độ rộng xung (PWM) cung cấp khả năng kiểm soát cường độ toàn dải trong khi vẫn duy trì màu sắc nhất quán bất kể cường độ ánh sáng. Không giống như đèn HPS, chỉ có thể làm mờ khoảng 50% công suất ánh sáng của chúng hoặc đèn MH, khó làm mờ hơn, đèn đường LED cung cấp các tùy chọn làm mờ chính xác và linh hoạt. Bản chất kỹ thuật số này cho phép đèn đường LED dễ dàng tích hợp vàohệ thống dựa trên máy tính, nâng cao hiệu quả và tự động hóa.

6.Tích hợp với IoT cho thành phố thông minh

Sự kết hợp giữa đèn đường LED, công nghệ cảm biến và giao tiếp không dây mở ra những khả năng sáng tạo trong bối cảnhInternet vạn vật (IoT). Bằng cách biến đèn đường thành các nút mạng thông minh, các thành phố có thể quản lý ánh sáng hiệu quả hơn, cải thiện hiệu quả năng lượng, tăng cường an toàn công cộng và cung cấp dữ liệu thời gian thực để quản lý đô thị.

Kết thúc

Đèn đường LED mang lại những lợi thế đáng kể về hiệu quả năng lượng, tuổi thọ, bảo trì, khả năng hiển thị và tích hợp công nghệ thông minh, khiến nó trở thành nền tảng cho môi trường đô thị hiện đại, bền vững. Với khả năng phù hợp với các nhu cầu chiếu sáng khác nhau, từ đường cao tốc đến khu dân cư, công nghệ LED rất linh hoạt và có thể thích ứng với các yêu cầu đa dạng, thúc đẩy sự phát triển của các thành phố thông minh, hiệu quả và an toàn hơn.