Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Мир света

  Все выпуски  

Мир света


О светодиодном освещении улиц

СВЕТОТЕХНИКА, №6 2007

На сегодня в мире насчитывается немало пилотных уличных осветительных установок (ОУ) со светодиодами (СД), как например в Гааге, Дубайе и Торонто. Больше всего подобных ОУ в Нью-Йорке в связи с демонстрацией уличного светильника «NYC LED streetlight» (NYC – New York City) –победителя международного конкурса по созданию нового уличного светильника для Нью Йорка (2005 г.)1. Светильник (рис. 1) создан усилиями трёх нью-йоркских фирм – светотехнической, архитектурной и проектно-конструкторской под руководством первой (Office of Visual Interection). Опубликованы его следующие технические характеристики: монтажная высота 7 м; 4 одинаковые последовательно состыкованные друг с другом прямые секции, содержащие по 12 белых СД Luxeon III с ламбертовским светораспределением и без вторичной оптики, причём эти секции расположены под разными углами к горизонтали: 20°, 10°, 0° и минус 10° соответственно; защитное стекло – гладкое.

Широкую демонстрацию своего консольного уличного светильника с СД (обозначение – «CityWing BPS740») провела в Гааге и Эде (Нидерланды) фирма Philips. Cветильник в виде прямоугольной панели содержит 18 СД производства компании Philips Lumileds: обычно 6 белых СД Luxeon III (мощность 2,4 Вт,  световой поток 65 лм) и 12 жёлто-оранжевых СД Luxeon I (1 Вт, 36 лм).  Предусмотренные сочетания СД позволяют получать белое излучение с цветовыми температурами 2700 К, 3200 К или 4000 К. Для пространственного перераспределения светового потока каждый СД дополнен вторичной коллиматорной менисковой линзой из ПММА (рис. 2). Два таких светильника шарнирно крепятся к двум соответствующим кронштейнам опоры высотой 4м,имеющей квадратное сечение. Основное назначение светильника – освещение проходов, площадей, торговых, парковых и пешеходных зон. При этом, например, при шаге опор 8 м и наклоне светильников под углом 5° к горизонтали на дорожном покрытии обеспечивается средняя освещённость от 5 до 10 лк.

Заявленные сроки службы светильника и СД одинаковы: 50 тыс. ч при спаде светового потока 30 % от начального. Температура окружающей среды при эксплуатации (–20 – +30) °С. Согласно рекламе, «элегантный и современный дизайн всего комплекса – двух светильников, двух кронштейнов и опоры даёт в руки архитекторов, градостроителей и проектировщиков наружного освещения городов новый инструмент для оборудования энергоэкономичных, долговечных и эстетичных ОУ для пешеходных зон. Из-за большой долговечности СД расходы на обслуживание светильников «CityWing» сводятся к минимуму».

Что же касается уличного и дорожного функционального освещения в широком смысле, то, по данным фирмы Philips Lighting, серьёзных шагов по внедрению светильников с СД можно ожидать с 2008–2009 гг. В Торонто (Канада) 28 февраля 2007 г. торжественно открылась пилотная уличная ОУ из 16 светильников с СД (обозначение – SL-250W1R2-FX), призванная демонстрировать возможности СД по сокращению городских расходов на электричество. При этом, если бы все уличные светильники Торонто (около 160 тыс.шт.) переделать под использование СД, город мог бы ежегодно снижать на 6 млн. долларов расходы на электричество и на 18 тыс. т объём выбросов парниковых газов –эквивалент изъятия с улиц свыше 3600 автомобилей.

Данный светильник (рис. 3) создан фирмой Leotek Electronics Corp. (США), имеет электрический КПД не менее 90 %, содержит не более 90 белых СД с номинальной мощностью около 1,3 Вт и цветовой температурой (5500 ± 550) К производства фирмы Nichia (разбитых на группы разной пространственной ориентации,  дополненных отражателем сложной формы и работающих в форсированном режиме). Светильник рассчитан на прямую замену светильников с корпусами «cobrahead» c HЛВД мощностью до 250 Вт включительно и соответствует образцу распределения горизонтальной освещённости II по формату IESNA.

При входной мощности 146 Вт его световой поток в нижнюю полусферу составляет 4707 лм: 3505 лм на дорожной стороне улицы и 1202 лм на домовой. Температура окружающей среды при эксплуатации (–35 – +35) °С. Сопоставление распределения относительной освещённости на рабочей поверхности от данных светильников с СД и от обычных (сНЛВД) свидетельствует в пользу первых (рис. 4). Важно также отсутствие светового потока светильника SL-250W1R2-FX в верхнюю полусферу, тогда как обычные уличные светильники (с другими типами ИС) теряют на этом почти треть светового потока, к тому же часто засвечивая окна жилых домов.

В Торонто эксперты отмечали субъективно лучшее по освещённости, цвету и чёткости восприятия качество освещения указанными светильниками с СД по сравнению с обычными светильниками с НЛВД мощностью 250 Вт, хотя объективно освещённость от первых была вдвое ниже, чем от вторых. Причина этого – в особенностях спектров излучения белых СД, имеющих значительную синюю составляющую, и в том, что при слабом освещении глаз более чувствителен в этой части видимой области спектра. Однако, несмотря на лучшее соответствие белых СД условиям сумеречного зрения, стандарты и нормы рассчитаны на дневное зрение, и, тем самым, благоприятствуют использованию НЛВД. По мнению экспертов из светотехнической фирмы DW Windsor (Великобритания), если бы стандарты учитывали сумеречное зрение, лидерство бы захватили СД, причём главное достоинство светильников с СД – возможность точного получения заданного светораспределения, с сильно ограниченным выходом света за освещаемую зону, что особенно важно в местах плотной застройки – для предотвращения засветки окон.

С другой стороны, энергоэффективность светильников с СД ещё невелика, а оптимизация их теплового режима трудоёмка. Причём во избежание перегрева СД часто используются оребрённые корпуса светильников, особо склонные к загрязнениям, в том числе птицами. В Дубайе фирма LEDWorx (Австрия) столкнулась с высокой окружающей температурой даже в тёмное время суток. При этом СД светильники этой фирмы были термокомпенсированными: если окружающая температура становилась слишком большой, токи СД в них снижались.

Ещё одна проблема, как ни странно, связана со сроком службы СД: для получения заданных световых потоков СД их зачастую используют в форсированных режимах (как в светильнике SL-250W1R2-FX, например), что отрицательно сказывается на долговечности СД. К тому же, уже выпускаются РЛВД, рассчитанные на 4-летний цикл обслуживания уличных ОУ.

Тем не менее, как считают эксперты из фирмы DW Windsor, СД – уже сегодня жизнеспособные изделия, применять которые следует там, где у них есть преимущества на данный момент. Специалисты фирмы Whitely Electronics (Великобритания), которая недавно осветила автостоянки при футбольном стадионе «Sheffield United» светильниками с СД собственной разработки (с входной мощностью 48 Вт), основной камень преткновения на пути уличного и дорожного освещения видят в человеческом факторе и считают, что для «преодоления врождённого консерватизма местных властей и встряски рынка уличного освещения» (в пользу СД) необходимо государственное участие. Также они отмечают, что, поскольку электроэнергию сегодня оплачивают власти, подрядные фирмы для уличного освещения приобретают самое дешёвое оборудование, ничуть не заботясь об энергосбережении. По их же мнению, необходимость сдерживать непрерывный рост издержек поможет СД  преодолевать любые бюрократические барьеры благодаря: лёгкости  регулирования (темнения) СД, что важно при послеполуночном (сниженном) дорожном движении, и прекрасной совместимости СД (в отличие от разрядных ламп) с фотоэлектрическими источниками питания, что может сильно снижать издержки по монтажу (особенно в удалённых местах) и отменять зависимость ОУ от сетевого электроснабжения.

Сами производители СД более оптимистично оценивают актуальность уличного освещения с СД. Так, по известному графику фирмы «Cree Lighting»(рис. 5), совокупные издержки на уличные ОУ с СД и с НЛВД уже через 2–2,5 года с начала их параллельной эксплуатации становятся одинаковы и в дальнейшем относительное преимущество ОУ с СД (по этому показателю) непрерывно растёт. Хотя уличное освещение с СД ещё только «набирает обороты», оно уже обросло обширной и быстро пополняющейся информацией. И в заключение, можно назвать ещё несколько известных фирм, «замеченных» в создании светильников с СД для улиц и дорог: Hess Form+ Licht (Германия), LEDtronics, Borderline Lighting, Relume Technologies, Mooncell и enLux Lighting (США),Whalite Industries (Республика Корея), Neo-Neon Holding (КНР) и холдинг «НОТИС» (Россия).

С.Г. Ашурков, канд.техн. наук, журнал «Светотехника»

1 Авторизованный реферат публикаций:
(а) «Developments in LED Street Lighting»/ «Lighting Journal», June 2007// Tim Whitaker, p. 42-45;
(б) «LED streetlights help Toronto become brighter and greener»/»LEDs Magazine», April 2007 /www.ledsmagazine.com/;
(в) «Welland is Well Lit with LED street»/ «LEDs Magazine», August 2007 /www.ledsmagazine.com/;
(г) «LED outdoor luminaires» /www.leotek.com/; (д) «CityWing BPS740 /
www.lighting.philips.com/;
(е) «New York City LED street lights» /www.oviink.com/ и др.


Присылайте свои вопросы и пожелания по адресу inet@svetoservis.ru.
Успехов Вам!

Выпуск подготовила Новикова Евгения
Группа компаний "Светосервис"


В избранное