Introdução
Por muito tempo, fontes de luz tradicionais, lâmpadas de sódio de alta pressão, e algumas lâmpadas de iodetos metálicos têm desempenhado um papel de liderança na iluminação rodoviária. Nos últimos anos, aplicações domésticas de iluminação LED desenvolveram-se rapidamente. Muitos fabricantes introduziram luzes de rua LED de alta potência, que são cada vez mais utilizados na iluminação rodoviária como produtos de poupança de energia. Este artigo discute o desenvolvimento e vários problemas das luzes de rua LED.
A licitação de iluminação pública do governo proporcionou uma excelente plataforma para o desenvolvimento de luzes LED. Especialmente nos últimos anos, as alterações climáticas têm sido frequentes e a redução das emissões de carbono tem sido consenso de vários países. As luzes de rua LED têm uma enorme vantagem na economia de energia, o que faz com que os LEDs tenham uma grande vantagem no processo licitatório. Muitos países e regiões começaram a usar luzes de rua LED para substituir outras luzes de rua.
Vantagens do LED
Como um material luminescente semicondutor, O LED tem atraído a atenção no país e no exterior por suas vantagens de alta eficiência, confiabilidade, e durabilidade. Com o contínuo desenvolvimento e progresso da tecnologia de semicondutores, Pode-se dizer que as aplicações de LED são onipresentes. Além do mais, a aquisição de luz branca, a melhoria da eficiência, vida, estabilidade, e a contínua redução de custos ampliaram suas aplicações. Nos últimos anos, O LED alcançou certo sucesso no campo da iluminação paisagística. O desenvolvimento de luzes de rua LED abriu um mundo mais amplo.
Comparado com fontes de luz tradicionais, Os LEDs têm vantagens notáveis na reprodução de cores, economia de energia, proteção ambiental, vida útil, e controlabilidade digital. E mitos sobre luzes LED são fáceis de quebrar. Acreditamos que depois de resolver gradualmente os principais problemas técnicos das luzes LED de rua, e realizando uma redução substancial no custo, Fontes de luz LED também têm boas perspectivas de desenvolvimento. Atualmente, centenas de empresas investiram no desenvolvimento de luzes de rua LED. Alguns de seus produtos foram colocados em produção em massa.
Testes de LED
Nos últimos anos, As aplicações de iluminação LED desenvolveram-se rapidamente. Muitos fabricantes introduziram luzes de rua LED de alta potência, que são cada vez mais utilizados na iluminação rodoviária como produtos de poupança de energia. Para proteger o meio ambiente e reduzir as emissões de carbono, muitas compras governamentais avaliam e testam a iluminação de vários fabricantes. A sobrevivência do mais apto é a lei da natureza. Se a tecnologia e a qualidade do produto não forem melhoradas, eles naturalmente perderão a competição. Lançar produtos de alta potência é apenas o primeiro passo. Como lançar luzes de rua LED de alta qualidade e alta potência é a chave.
Países diferentes têm padrões diferentes, mas a maioria deles realizará os seguintes testes de desempenho. Levar a cabo 12 tempos de iluminância média da estrada Eav e teste UE de uniformidade e outros testes de dados no LED. Ao mesmo tempo, também precisa realizar teste de potência de entrada da lâmpada, teste de fator de potência da lâmpada, teste de eficiência luminosa, teste de curva de distribuição de luz da lâmpada, temperatura de cor, coordenada de cores, testes de capacidade de cromaticidade de características de cor, como diferença, Índice de renderização de cores, conteúdo harmônico da linha de baixa tensão, medidas de aterramento e rigidez dielétrica e classificação IP das lâmpadas. Também, fazer uma avaliação da deterioração da luz e dos efeitos visuais.
Problemas de luzes de rua LED
Sob a situação proeminente de crise energética global, a aplicação da fonte de luz LED tornou-se um ponto quente nos últimos anos. Ao aplicar lâmpadas de rua LED, quais são os requisitos especiais para tecnologia, quais são as vantagens das lâmpadas de rua LED, quais são as deficiências, e como resolver uma série de problemas de iluminação pública LED são dignos de nosso estudo sério.
Padronização e versatilidade
O problema
As luzes de rua LED lançadas atualmente têm uma variedade de aparências de produtos, o arranjo, e quantidade de partículas luminosas LED, o tamanho externo e o design interno do circuito retificador. Por exemplo:
- A potência de um único tubo é diferente, variando de 1 para 5 watts.
- A distribuição da luz é diferente, e há em forma de morcego, retangular, asa de borboleta, etc..
- Seu método de processamento óptico usa suas próprias lentes para evitar processamento óptico secundário.
- A situação do pacote inclui embalagens multi-chip e embalagens de chip único;
- As condições técnicas do circuito incluem molde, grupo de alta potência, de alta potência com chip integrado, matriz de pontos de alta potência, etc..
- O conjunto da fonte de alimentação também possui sua própria fonte de alimentação integrada e externa.
- A tecnologia de dissipação de calor tem seus próprios méritos, o que traz grandes transtornos aos trabalhos de operação e manutenção após a popularização. Alguns não estão em conformidade com os princípios de padronização e desenho universal das instalações públicas municipais.
Soluções
No futuro processo de desenvolvimento, os fabricantes devem seguir os padrões nacionais unificados para garantir a segurança do equipamento e o desempenho elétrico. Ao mesmo tempo, os fabricantes devem fornecer as seguintes garantias para padronização e uniformidade do produto.
Para produtos da mesma empresa em diferentes estágios de desenvolvimento, o padrão e a uniformidade dos principais componentes elétricos devem ser garantidos. Para produtos de diferentes empresas, os principais componentes elétricos, como circuitos retificadores, devem ser baseados em padrões nacionais.
As características fotoelétricas e térmicas dos LEDs são muito diferentes daquelas das fontes de luz tradicionais. Portanto, é difícil medir LEDs usando os métodos das fontes de iluminação tradicionais.. Os LEDs carecem de padrões apropriados nas especificações ou medições do produto, resultando em uma grande variedade de produtos e mercados irregulares. A diversidade de produtos também impossibilita que as empresas se concentrem na produção em grande escala. A formulação de padrões relevantes de LED tornou-se uma necessidade urgente para a indústria. Atualmente, o “Padrões Nacionais e Padrões da Indústria para LEDs para Iluminação Geral” propostas pelo Comitê Técnico Nacional de Normalização de Aparelhos de Iluminação estão em fase de revisão e deverão ser promulgadas e implementadas uma após a outra. As empresas relevantes devem realizar um novo posicionamento de mercado e planeamento de produtos e investir nas medidas necessárias de garantia de qualidade.
Design óptico e dissipação de calor
O problema
Embora o desenvolvimento de luzes de rua LED de alta potência seja rápido, ainda existem diferentes graus de lúmens de baixo watt, baixo nível de tratamento de efeito de luz secundária, baixa eficiência de luz do sistema, decaimento rápido da luz, vida curta, e desvio de temperatura de cor. Uma série de problemas de iluminação pública LED, como diferentes luzes e cores, múltiplas falhas da unidade. Entre eles, as principais questões técnicas, como design óptico secundário, projeto de dissipação de calor, e o design do sistema regulador de fonte de alimentação são a chave para melhorar a eficiência luminosa e prolongar a vida útil.
Soluções
Projeto do sistema óptico secundário
O design do sistema óptico secundário do LED é muito importante para a distribuição de luz e eficiência de saída óptica da lâmpada de rua LED. Uma boa iluminação rodoviária exige que a distribuição de luz das lâmpadas LED de rua seja do tipo retangular. Toda a luz emitida pelas lâmpadas da rua pode apenas cobrir a estrada, deixando quase zero poluição luminosa fora da estrada.
Dr.. Jiang Jinbo, da Universidade Politécnica de Hong Kong, apresentou o projeto de distribuição de luz de dois tipos de luzes de rua LED. O primeiro tipo de iluminação pública LED utiliza um eixo simétrico lente ou refletor de reflexão total. Os módulos de lentes LED são dispostos em uma superfície de arco para produzir uma distribuição de luz retangular. A introdução da lente de reflexão total pode melhorar significativamente a eficiência da utilização da luz. Mas a disposição dos módulos LED em forma de arco torna o projeto de dissipação de calor e a estrutura mecânica mais problemáticos.
O segundo tipo de iluminação pública LED adota uma lente assimétrica de formato livre, que pode distribuir diretamente a luz retangular por um único elemento óptico LED. O suporte geral da lâmpada só precisa organizar os módulos LED com distribuição de luz retangular em uma tela plana. Este tipo de lâmpada de rua LED é relativamente simples na estrutura mecânica, dissipação de calor, e controle de potência. Iluminação rodoviária de diferentes tipos de estradas e alturas dos postes pode adicionar diferentes números de módulos LED.
Distribuidor de luz
Deveríamos desenvolver um distribuidor de luz adequado para fontes de luz encapsuladas, de modo a melhorar a eficiência da emissão de luz. Atualmente, as formas de radiação dos LEDs são lambertianas, disparado lateralmente, asa de morcego, retangular, asa de borboleta, e tipo concentrador. Através do design óptico secundário, a faixa de iluminação e a curva de luminosidade do LED atendem às necessidades de iluminação rodoviária.
Métodos de dissipação
LED é usado em luminárias embutidas. Devido à grande geração de calor dos chips LED, a tecnologia-chave importante na fabricação de lâmpadas de alta potência é “dissipação de calor.” Embora a eficiência luminosa esteja cada vez maior, o calor gerado pelo chip LED ainda é muito grande. Cada vez que a temperatura da junção PN aumenta em 10 graus, a vida útil do dispositivo semicondutor será reduzida por um fator de um. A alta temperatura do chip LED leva à deterioração do próprio chip e ao desempenho da resina da embalagem. Em última análise, a eficiência luminosa e a vida útil reduzirão.
Atualmente, os fabricantes adotaram diferentes medidas de dissipação de calor. Por exemplo, eles adotam conceitos de design de dissipação de calor integrados e sistemáticos, aplicar materiais condutores de calor de alto desempenho, e use dissipação de calor corporal de convecção natural. Os materiais incluem molde de fundição de alumínio, dissipador de calor em forma de dente extrudado de alumínio, dissipador de calor integral em forma de dente, dissipador de calor em forma de dente de linha de perfil extrudado de alumínio, formato de barbatana longa de tubo de calor, folha de estrutura externa em forma de dente, etc.. Há também o uso de tubos de calor de superliga (a velocidade de condução de calor é 100 vezes maior que o cobre puro) combinado com aletas de alumínio de dissipação de calor de alta densidade. O calor gerado pelo chip é rapidamente convertido de uma fonte pontual para uma fonte de linha, de modo que o calor seja distribuído uniformemente para o dissipador de calor. As aletas de resfriamento estão voltadas para baixo para evitar o acúmulo de poeira e excrementos de pássaros. Fatores como embalagem de chips e dissipação de calor das lâmpadas podem causar atenuação da luz.
Preço
Atualmente, o custo das lâmpadas LED de rua é muito maior do que o das lâmpadas de sódio de alta pressão. O preço de uma lâmpada de rua LED é de ￥4.000 a ￥8.000, ou até mais alto, enquanto o preço de um conjunto de lâmpadas de sódio de alta pressão de marca importada (incluindo lâmpadas e fontes de luz elétrica completas) não excede ￥1.500. No que diz respeito ao status quo, Luzes de rua LED são obviamente muito caras. Portanto, mesmo que o consumo de energia das lâmpadas LED de rua seja apenas um terço do das lâmpadas de sódio de alta pressão, o período de recuperação de custos da substituição de lâmpadas de sódio de alta pressão por lâmpadas LED de rua ainda é muito longo.
Comparação entre LED e fonte de iluminação rodoviária tradicional
| Lâmpada de sódio de alta pressão | lâmpada de iodetos metálicos | LED de energia | |
| Poder | 250C/400W | 150C | 1W*90 |
| Vida | 24000h | 10000-15000h | 50000-100000h |
| Cor | amarelo | branco | branco |
| Rá | 20-40 | 60-80 | 70-80 |
| Eficiência luminosa | 130lm/W | 100lm/W | Corrente 70lm/W |
| Temperatura de cor | 2700K | 3000K | 3000-4500K |
| A temperatura da cor é ajustável | Não | Não | Sim |
| Volume da fonte de luz | grande | meio | pequeno |
| Custo | baixo | médio | alto |
Portanto, preço e custo ainda são os maiores obstáculos à promoção oficial das luzes de rua LED. Somente sob a premissa de que a tecnologia LED continua a amadurecer e a eficiência luminosa continua a melhorar, as vantagens da vida útil do LED e da economia de energia podem compensar a desvantagem de preço das lâmpadas.
Conclusão
As luzes de rua LED têm muitas vantagens em comparação com as fontes de luz de rua tradicionais, mas ainda existem alguns problemas técnicos importantes que precisam ser resolvidos urgentemente. Muito trabalho precisa ser feito no desenvolvimento, pesquisar, e promoção. As luzes de rua LED continuarão a melhorar para obter um desempenho mais excelente e um uso mais amplo na indústria de iluminação pública. Mokolight, um fabricante profissional de iluminação pública LED que funciona por mais de 16 anos, é capaz de ajudá-lo a resolver seus problemas. Vir e encontre algumas luzes de rua LED de alta qualidade com um preço competitivo!
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