อายุการใช้งานมาตรฐานของโคมไฟถนน LED ที่ผ่านเกณฑ์คือเท่าใด

โคมไฟถนน LED ที่ผ่านการรับรองควรใช้งานได้นานเท่าใดจริงๆ

ข้อกำหนดการจัดซื้อสำหรับโครงการโคมไฟถนนแบบ LED ขององค์กรปกครองส่วนท้องถิ่น มักกำหนดอายุการใช้งานไว้ที่ 50,000 ชั่วโมง หรือประมาณ 11.4 ปี หากเปิดใช้งานคืนละ 12 ชั่วโมง ตัวเลขนี้ปรากฏอยู่บนแผ่นข้อมูลจำเพาะของโคมไฟถนนแบบ LED ทุกตัว แต่ความหมายที่แท้จริงขึ้นอยู่กับมาตรฐานอุตสาหกรรมที่ใช้กำหนดค่าดังกล่าว โดย L70 ซึ่งเป็นตัวชี้วัดอายุการใช้งานที่อ้างอิงกันมากที่สุด หมายถึง จุดที่ประสิทธิภาพการให้แสงของโคมไฟถนนแบบ LED ลดลงเหลือร้อยละ 70 ของค่าเริ่มต้น โคมไฟถนนแบบ LED ที่ระบุว่ามีอายุการใช้งาน 50,000 ชั่วโมงตามเกณฑ์ L70 ไม่ได้หยุดทำงานทันทีเมื่อครบ 50,001 ชั่วโมง แต่ยังคงให้แสงอยู่ — เพียงแต่ความสว่างลดลงร้อยละ 30 เมื่อเทียบกับตอนที่โคมไฟใหม่ และระดับความสว่างบนถนนที่คำนวณไว้ตามค่าความสว่างในระยะการออกแบบ ก็จะต่ำกว่าค่าขั้นต่ำด้านความปลอดภัยที่ระบุไว้ในแผนการจัดแสงเดิม

บริษัท จงซาน ไฮโรลักซ์ ไลต์ติ้ง เทคโนโลยี จำกัด ผู้ประกอบการเทคโนโลยีขั้นสูงระดับชาติที่มีประสบการณ์กว่า 13 ปีในการผลิตไฟถนนแอลอีดีสำหรับใช้งานกลางแจ้ง และให้บริการลูกค้าในกว่า 200 ประเทศ ได้ออกแบบโคมไฟถนนแอลอีดีให้มีอายุการใช้งานเกินเกณฑ์ L70 ที่ 50,000 ชั่วโมง โดยอาศัยองค์ประกอบหลักสามประการที่กำหนดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ ได้แก่ (1) ชิปแอลอีดีที่ผ่านการทดสอบตามมาตรฐาน LM-80 จากผู้ผลิตแบรนด์ชั้นนำ (มาตรฐาน LM-80 วัดอัตราการลดลงของค่าลูเมนภายในช่วงเวลา 6,000–10,000 ชั่วโมงของการทำงานอย่างต่อเนื่อง และคาดการณ์จุดที่ค่าลูเมนลดลงเหลือร้อยละ 70 ของค่าเริ่มต้น หรือจุด L70), (2) ตัวเรือนทำจากอลูมิเนียมหล่อแรงดันสูงพร้อมครีบระบายความร้อนในตัว ซึ่งช่วยควบคุมอุณหภูมิบริเวณข้อต่อของชิปแอลอีดีให้ต่ำกว่า 85 องศาเซลเซียส (อุณหภูมิที่สูงกว่านี้จะทำให้อัตราการลดลงของค่าลูเมนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว), และ (3) การปิดผนึกที่ผ่านมาตรฐาน IP65/IP66 ซึ่งป้องกันไม่ให้ความชื้นแทรกซึมเข้าไปภายในตัวโคม — ซึ่งเป็นสาเหตุอันดับสองที่พบบ่อยที่สุดของการเสียหายก่อนกำหนดของโคมไฟถนนแอลอีดี รองจากปัญหาความร้อนสะสม โคมไฟถนนแอลอีดีที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสมและประกอบด้วยองค์ประกอบทั้งสามประการนี้ พร้อมทั้งปฏิบัติงานภายใต้เงื่อนไขตามข้อกำหนด จะสามารถใช้งานได้ถึง 50,000 ชั่วโมงโดยยังคงค่าลูเมนไว้ที่ระดับ L70 และยังสามารถใช้งานต่อเนื่องได้เกิน 80,000 ชั่วโมง ก่อนที่ค่าลูเมนจะลดลงต่ำกว่าระดับที่ใช้งานได้จริงสำหรับการส่องสว่างบนถนน

อะไรทำให้โคมไฟถนนแบบ LED เสียก่อนกำหนด

กฎอุณหภูมิที่ข้อต่อของ LED

การลดอุณหภูมิที่ข้อต่อของ LED ลง 10 องศาเซลเซียส จะเพิ่มอายุการใช้งานของ LED ประมาณสองเท่า อุณหภูมิที่ข้อต่อของโคมไฟถนนแบบ LED ที่ 85 องศาเซลเซียส อาจให้ค่าอายุการใช้งานถึง 50,000 ชั่วโมง ที่ระดับความสว่างคงเหลือ 70% (L70) ในขณะที่ LED ตัวเดียวกันนี้ หากทำงานที่อุณหภูมิข้อต่อ 75 องศาเซลเซียส จะสามารถใช้งานได้นานถึง 100,000 ชั่วโมง — ซึ่งหมายความว่าอายุการใช้งานของโคมไฟถนนแบบ LED เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนส่วนประกอบ LED เลย นี่จึงเป็นเหตุผลที่การออกแบบระบบระบายความร้อน — รวมถึงรูปทรงของครีบระบายความร้อนบนโครงสร้างอลูมิเนียม วัสดุเชื่อมต่อทางความร้อนระหว่างแผงวงจร LED กับแผ่นระบายความร้อน และการสัมผัสกับอากาศแวดล้อมของตัวเรือนโคมไฟ — มีผลต่ออายุการใช้งานของโคมไฟถนนแบบ LED มากกว่าแบรนด์ของ LED เอง โครงสร้างตัวเรือนอลูมิเนียมแบบหล่อตายตัวของ HAIROLUX ถูกออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อการจัดการความร้อน โดยมีโครงสร้างภายในที่ช่วยระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งสามารถรักษาอุณหภูมิที่ข้อต่อของ LED ให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมสำหรับโคมไฟถนนแบบ LED ทุกรุ่นของบริษัท ที่มีกำลังไฟตั้งแต่ 30 วัตต์ ถึง 120 วัตต์

การประยุกต์ใช้จริง: การตรวจสอบวงจรชีวิตของโครงการปรับปรุงทางหลวง

หน่วยงานดูแลทางหลวงระดับจังหวัดแห่งหนึ่งในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ได้เปลี่ยนโคมไฟถนนแบบโซเดียมแรงดันสูง (HPS) ที่เสื่อมสภาพจำนวน 800 ตัว ด้วยโคมไฟถนน LED รุ่น HAIROLUX กำลัง 100 วัตต์ ซึ่งมีประสิทธิภาพ 150 ลูเมนต่อวัตต์ และอายุการใช้งาน L70 ที่ 50,000 ชั่วโมง โคมไฟ HPS เดิมมีอายุการใช้งานเฉลี่ยเพียง 18–24 เดือนก่อนต้องเปลี่ยนใหม่ โดยส่วนใหญ่เกิดจากความล้มเหลวของบัลลาสต์ มากกว่าหลอดไฟไหม้หมด ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาอยู่ที่ประมาณ 85 ดอลลาร์สหรัฐต่อการเปลี่ยนโคมไฟหนึ่งตัว รวมถึงค่าใช้จ่ายในการจัดรถกระเช้าและค่าแรง

หลังจากใช้งานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 4 ปี (ประมาณ 17,500 ชั่วโมง) โคมไฟถนน LED รุ่น HAIROLUX มีอัตราความล้มเหลวอยู่ที่ 2.3% — คือมีโคมไฟที่ต้องเปลี่ยนทั้งหมด 18 ตัว จากจำนวนทั้งหมด 800 ตัว โดยส่วนใหญ่เกิดจากความเสียหายจากแรงดันกระชากในช่วงพายุฝนฟ้าคะนองฤดูมรสุม มากกว่าการลดลงของค่าแสงแบบค่อยเป็นค่อยไป การวัดค่าแสงในปีที่ 4 ยืนยันว่าค่าแสงเฉลี่ยยังคงอยู่ที่ร้อยละ 92 ของค่าเริ่มต้น — สอดคล้องกับมาตรฐาน L70 ที่คาดว่าจะคงไว้ได้นานเกิน 50,000 ชั่วโมง หน่วยงานทางหลวงคำนวณว่าการเปลี่ยนผ่านมาใช้โคมไฟถนน LED ช่วยลดการเปลี่ยนโคมไฟแบบ HPS ลงประมาณ 500 ครั้งภายในระยะเวลา 4 ปี — ประหยัดค่าใช้จ่ายด้านการบำรุงรักษาได้ราว 42,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ พร้อมทั้งลดการใช้พลังงานลง 62% เมื่อเทียบกับฐานข้อมูลการใช้พลังงานของโคมไฟ HPS

คำถามที่พบบ่อย

L70 หมายถึงอะไรสำหรับโคมไฟถนน LED

L70 คือจำนวนชั่วโมงในการใช้งานที่แสงจากโคมไฟถนนแบบ LED ลดลงเหลือร้อยละ 70 ของค่าลูเมนเริ่มต้น มันเป็นเกณฑ์มาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับอายุการใช้งาน ซึ่งกำหนดโดยโปรโตคอลการทดสอบ IES LM-80 และ TM-21 โคมไฟถนนแบบ LED ที่ระบุอายุการใช้งาน L70 50,000 ชั่วโมง จะยังคงทำงานได้ต่อไปหลังจุดนั้น แต่จะให้แสงน้อยลงเรื่อย ๆ

อายุการใช้งานของโคมไฟถนนแบบ LED เปรียบเทียบกับโคมไฟ HPS อย่างไร

โคมไฟ HPS โดยทั่วไปมีอายุการใช้งาน 12,000–24,000 ชั่วโมง โดยมักเกิดความล้มเหลวของบัลลาสต์บ่อยครั้ง ทำให้อายุการใช้งานจริงสั้นลง โคมไฟถนนแบบ LED ที่ระบุอายุการใช้งาน L70 50,000–100,000 ชั่วโมง ให้อายุการใช้งานจริงยาวนานกว่า 3–8 เท่า พร้อมรักษาระดับการจำลองสี (CRI) ที่สูงกว่า (CRI 70 ขึ้นไป เทียบกับ CRI ของ HPS ที่ 20–30) ผลิตภัณฑ์โคมไฟถนนแบบ LED ของ HAIROLUX ใช้ไดโอดเปล่งแสง (LED) ที่ผ่านการทดสอบตามมาตรฐาน LM-80 ร่วมกับโครงสร้างตัวเรือนอะลูมิเนียมที่ออกแบบเพื่อการจัดการความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อยืดอายุการใช้งานให้ยาวนานยิ่งขึ้น

เหตุใดโคมไฟถนนแบบ LED จึงเสียก่อนถึงอายุการใช้งานที่ระบุไว้

สาเหตุหลักสามประการ: อุณหภูมิของข้อต่อ LED สูงเกินไปเนื่องจากการระบายความร้อนไม่เพียงพอ (เร่งการลดลงของค่าลูเมน), การรั่วซึมของความชื้นผ่านซีลที่เสียหาย (กัดกร่อนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายใน), และความเสียหายจากแรงดันไฟฟ้ากระชากจากฟ้าผ่าหรือความไม่เสถียรของระบบจ่ายไฟ (ทำลายไดรเวอร์ LED) HAIROLUX แก้ไขปัญหาเหล่านี้ด้วยการออกแบบการจัดการความร้อนจากอลูมิเนียมหล่อแบบไดแคสต์ ซีลกันน้ำตามมาตรฐาน IP65/IP66 และการออกแบบไดรเวอร์ที่ป้องกันแรงดันไฟฟ้ากระชาก

โคมไฟถนนแบบ LED สามารถซ่อมแซมได้หรือไม่ หรือจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ทั้งหมด

ส่วนใหญ่แล้วความล้มเหลวของโคมไฟถนนแบบ LED เกิดจากไดรเวอร์ LED (แหล่งจ่ายไฟ) มากกว่าตัวอาร์เรย์ LED เอง การเปลี่ยนไดรเวอร์เป็นไปได้หากโครงสร้างโคมไฟออกแบบให้เข้าถึงช่องติดตั้งไดรเวอร์ได้ในสนามจริง ส่วนความล้มเหลวของอาร์เรย์ LED มักจำเป็นต้องเปลี่ยนโคมไฟทั้งตัว HAIROLUX ออกแบบให้สามารถบำรุงรักษาได้ง่าย โดยมีช่องติดตั้งไดรเวอร์ที่เข้าถึงได้สะดวก

ฉันจะตรวจสอบอายุการใช้งานที่ระบุไว้ของโคมไฟถนนแบบ LED ได้อย่างไร

ร้องขอรายงานการทดสอบ LM-80 สำหรับชิป LED ที่ใช้จริงในโคมไฟ และการคำนวณการคาดการณ์ตามมาตรฐาน TM-21 ซึ่งแสดงค่า L70 ที่ประมาณการไว้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าผู้ผลิตโคมไฟได้ทำการทดสอบระบบโคมไฟถนนแบบ LED ทั้งระบบ (ไม่ใช่เพียงส่วนประกอบ LED เท่านั้น) ด้านประสิทธิภาพการจัดการความร้อน ภายใต้อุณหภูมิแวดล้อมตามที่ระบุไว้ HAIROLUX จัดเตรียมเอกสารรับรองให้พร้อมกับใบเสนอราคาทุกโครงการ

การหรี่แสงช่วยยืดอายุการใช้งานของโคมไฟถนนแบบ LED หรือไม่

ใช่ — การใช้งานโคมไฟถนนแบบ LED ที่กระแสลดลงจะทำให้อุณหภูมิที่ข้อต่อ (junction temperature) ต่ำลง ซึ่งส่งผลให้อายุการใช้งานของ LED ยาวนานขึ้น โคมไฟถนนแบบ LED ที่หรี่แสงลง 50% และทำงานที่กำลังไฟฟ้าเพียงครึ่งหนึ่ง อาจบรรลุระยะเวลาการใช้งาน L70 ได้มากกว่าค่าที่ระบุไว้ 1.5–2 เท่า เนื่องจากอุณหภูมิที่ข้อต่อจะลดลง 10–15 องศาเซลเซียส เมื่อกระแสไฟฟ้าลดลง ระบบโคมไฟถนนแบบ LED อัจฉริยะของ HAIROLUX รองรับการหรี่แสงตามตารางเวลา (เช่น ความสว่างเต็มที่ตั้งแต่ 18.00–23.00 น. และหรี่แสงเหลือ 50% ตั้งแต่ 23.00–05.00 น.) ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของโคมไฟไปพร้อมกับลดการใช้พลังงาน