Скільки часу повинен фактично працювати кваліфікований світлодіодний вуличний ліхтар?
Специфікація закупівлі для муніципального проекту світлодіодних вуличних ліхтарів зазвичай передбачає термін служби 50 000 годин — приблизно 11,4 року за умови щоденного використання по 12 годин. Це число з’являється в кожному технічному описі світлодіодного вуличного ліхтаря, але його реальне значення залежить від того, який галузевий стандарт його визначає. L70 — найпоширеніший показник терміну служби — вказує на момент, коли світловий потік світлодіодного вуличного ліхтаря знижується до 70 % від початкової яскравості. Світлодіодний вуличний ліхтар із рейтингом 50 000 годин L70 не припиняє працювати через одну годину після досягнення цього терміну. Він продовжує випромінювати світло — але його яскравість на 30 % нижча, ніж у новому ліхтарі, а рівні освітлення проїзної частини, розраховані за проектною яскравістю, опускаються нижче мінімального безпечного рівня, встановленого в початковому плані освітлення.
Zhongshan HAIROLUX Lighting Technology — національне підприємство високих технологій із понад 13-річним досвідом виробництва світлодіодного зовнішнього освітлення, яке обслуговує понад 200 країн. Компанія проектує свої світлодіодні вуличні лампи так, щоб вони перевищували показник L70 через 50 000 годин роботи, поєднуючи три компоненти, що визначають термін служби: світлодіодні чіпси від відомих виробників, сертифіковані за стандартом LM-80 (стандарт LM-80 вимірює зниження світлового потоку протягом 6 000–10 000 годин безперервної роботи й екстраполює точку L70), алюмінієвий корпус із литтям під тиском із вбудованими ребрами для відведення тепла, що підтримує температуру p-n-переходу світлодіода нижче 85 °C (поріг, вище якого зниження світлового потоку прискорюється експоненціально), та ущільнення з класом захисту IP65/IP66, яке запобігає проникненню вологи — другій за поширеністю причиною передчасної несправності світлодіодних вуличних ламп після теплової деградації. Правильно спроектована світлодіодна вулична лампа з цими трьома елементами, що працюють в межах специфікації, досягне 50 000 годин при показнику L70 й продовжуватиме функціонувати понад 80 000 годин, перш ніж світловий потік знизиться нижче рівня, придатного для вуличного освітлення.
Що призводить до передчасного виходу з ладу світлодіодної вуличної лампи
Правило температури p–n-переходу
Кожне зниження температури p–n-переходу світлодіода на 10 °C приблизно подвоює його робочий термін служби. Світлодіодна вулична лампа з температурою p–n-переходу 85 °C може працювати 50 000 годин до досягнення рівня L70. Та сама лампа, що працює при температурі p–n-переходу 75 °C, здатна працювати 100 000 годин — тобто термін служби світлодіодної вуличної лампи подвоюється без будь-яких змін у самому світлодіоді. Саме тому конструкція системи відведення тепла — геометрія ребер алюмінієвого корпусу, теплопровідний матеріал між платою світлодіодів і радіатором, а також експозиція корпусу світильника до навколишнього повітря — впливає на термін служби світлодіодної вуличної лампи сильніше, ніж бренд світлодіода. Алюмінієві литі під тиском корпуси HAIROLUX спеціально розроблені для управління тепловим режимом і мають інтегровані структури відведення тепла, які підтримують температуру p–n-переходу в оптимальному діапазоні в усьому потужнісному діапазоні світлодіодних вуличних ламп компанії — від 30 Вт до 120 Вт.
Застосування в реальних умовах: перевірка життєвого циклу модернізації шосе
Орган автомобільних доріг провінції в Південно-Східній Азії замінив 800 застарілих ламп високого тиску з натрієм (HPS) на світлодіодні вуличні ліхтарі HAIROLUX потужністю 100 Вт, ефективністю 150 лм/Вт та терміном служби L70 50 000 годин. Лампи HPS у середньому працювали 18–24 місяці до заміни — переважно через відмови баластів, а не через перегорання ламп, при витратах на обслуговування близько 85 дол. США на одну заміну лампи, включаючи використання автопідйомника та робочу силу.
Після 4 років безперервної експлуатації (приблизно 17 500 годин) у встановлених світильниках HAIROLUX LED для вуличного освітлення відбулося 2,3 % відмов — 18 одиниць із 800 потрібно було замінити, переважно через пошкодження внаслідок стрибків напруги під час грозових дощових бурь мусонного періоду, а не через поступове зниження світлового потоку. Фотометричні вимірювання на четвертому році підтвердили, що світловий потік у середньому становив 92 % від початкової яскравості — що відповідає прогнозованому терміну служби L70 понад 50 000 годин. Автомагістральна адміністрація розрахувала, що заміна старих ламп натрієвого типу на світильники HAIROLUX LED упродовж 4 років уникнула приблизно 500 замін ламп HPS, що дозволило заощадити близько 42 000 доларів США на витратах на технічне обслуговування та одночасно скоротити споживання енергії на 62 % порівняно з базовим рівнем ламп HPS.
Поширені запитання
Що означає L70 для світильника LED для вуличного освітлення?
L70 — це кількість робочих годин, після якої світловий потік світлодіодної вуличної лампи зменшується до 70 % від початкового значення в люменах. Це стандартна галузева міра терміну служби, визначена тестовими протоколами IES LM-80 та TM-21. Світлодіодна вулична лампа з рейтингом 50 000 годин L70 продовжуватиме працювати й після цього терміну, але її світловий потік поступово зменшуватиметься.
Як термін служби світлодіодної вуличної лампи порівнюється з терміном служби ламп натрієвих високого тиску (HPS)?
Лампи HPS зазвичай працюють 12 000–24 000 годин; часті відмови баластів скорочують їх ефективний термін служби. Світлодіодна вулична лампа з рейтингом L70 50 000–100 000 годин забезпечує в 3–8 разів довший ефективний термін служби й одночасно підтримує вищу індекс кольоропередачі (CRI 70+ порівняно з CRI 20–30 у ламп HPS). Продукти HAIROLUX для світлодіодних вуличних ламп поєднують світлодіоди, протестовані за методикою LM-80, із алюмінієвими корпусами з оптимізованим тепловим управлінням для забезпечення тривалого терміну служби.
Що призводить до відмови світлодіодної вуличної лампи до досягнення заявленого терміну служби?
Три основні причини: надмірна температура p-n-переходу світлодіодів через недостатнє відведення тепла (прискорює зниження світлового потоку), проникнення вологи через пошкоджені ущільнення (викликає корозію внутрішніх електронних компонентів) та пошкодження внаслідок стрибків напруги під час грози або нестабільності електромережі (знищує драйвер світлодіодів). HAIROLUX вирішує ці проблеми за допомогою алюмінієвих литих корпусів для управління теплом, водонепроникних ущільнень з класом захисту IP65/IP66 та драйверів із захистом від стрибків напруги.
Чи можна відремонтувати світлодіодні вуличні лампи, чи їх обов’язково потрібно замінювати?
Більшість відмов світлодіодних вуличних ламп пов’язані з драйвером світлодіодів (джерелом живлення), а не з самим світлодіодним масивом. Заміну драйвера можна виконати, якщо конструкція освітлювального приладу передбачає доступ до його відсіку під час експлуатації. При відмові світлодіодного масиву зазвичай потрібно повністю замінити освітлювальний прилад. HAIROLUX розробляє продукти з урахуванням ремонтопридатності, забезпечуючи легкий доступ до відсіку драйвера.
Як перевірити заявлену тривалість роботи світлодіодної вуличної лампи?
Запитати звіти про випробування LM-80 для конкретних світлодіодних чіпів, використаних у світильнику, та розрахунки проекції TM-21, що демонструють екстраполяцію L70. Перевірити, чи виробник світильника провів випробування повної системи світлодіодного вуличного ліхтаря (а не лише світлодіодного компонента) на теплову продуктивність при номінальній температурі навколишнього середовища. HAIROLUX надає документацію з сертифікацією разом із кожною комерційною пропозицією.
Чи збільшує димування термін служби світлодіодного вуличного ліхтаря?
Так — експлуатація світлодіодного вуличного ліхтаря при зниженому струмі зменшує температуру p-n-переходу, що збільшує термін його служби. Світлодіодний вуличний ліхтар, який працює з димуванням на 50 % (тобто на половині потужності), може досягти в 1,5–2 рази більшого номінального терміну служби L70, оскільки температура p-n-переходу знижується на 10–15 °C при зниженому струмі. Розумні світлодіодні вуличні ліхтарі від HAIROLUX мають заплановане димування (наприклад, повна яскравість з 18:00 до 23:00, 50 % яскравості з 23:00 до 05:00), що збільшує термін служби світильника й одночасно зменшує споживання енергії.