LED utcai lámpa költségmérés: itt az ideje a teljes járvány kitörésének?
Az önkormányzati világítás esetében a LED-ek azt ígérik, hogy csökkentik a karbantartási és energiaköltségeket, és túlélik az összes többi lehetőséget. Még akkor is, ha a LED-es közvilágítással kapcsolatos legnagyobb félelmek megerősítést nyertek, a LED-es közvilágítás gazdaságossága vonzó, felülmúlva az egészségügyi aggályokat.
A városi világítás hatalmas piac a LED-ek számára. A legtöbb amerikai városban legalább néhány LED-es utcai lámpa került telepítésre, és néhány város teljesen kicserélte a LED-eket. Számos oka van annak, hogy LED-eket válasszanak az utcai világításhoz, de fellebbezésük 2016-ban csökkent, amikor az Amerikai Orvosi Szövetség (AMA) figyelmeztetett, hogy egyes LED-es utcai lámpák hátrányosan befolyásolhatják az éjszakai vezetést és az emberi egészséget. A világítástechnikai szakértők és a városok azóta is vitatkoznak a figyelmeztetésről.
Az AMA arra figyelmeztet, hogy a nagy intenzitású LED-es világítás rossz az éjszakai vezetéshez, mert a LED fehér fényspektrumának kék része túl intenzív. Tükröződést kelt és befolyásolja a vezetést. Ezenkívül az AMA azt mondja, hogy a fény ezeken a frekvenciákon elnyomja a melatonint a szervezetben, olyan problémákat okozva, mint az álmatlanság, a csökkent nappali termelékenység és még az elhízás is.
Az AMA azt javasolja, hogy minimalizálja a teljesítményt a spektrum kék részén, és növelje a tükröződés árnyékolását. A fényforrás színmegjelenítésének érdeme a korrelált színhőmérséklet (CCT), Kelvin (K) fokban kifejezve. A legtöbb telepített LED utcai lámpa névleges között 3000K és 4000K CCT. A kék fény hatásai miatt az AMA azt javasolja, hogy az úttestre szerelt lámpatestek ne legyenek magasabbak 3000 K-nál.
A Városi Közvilágítás SzilárdTest Világítási Konzorcium (MSSLC), az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumán (DOE) belül fontos válaszforrás az AMA által felvetett kérdésekre. Az MSSLC úgy véli, hogy a CCT nem az egyetlen szempont a LED-es világítás melatonin kimenetének mérésekor.
Amikor a LED-es utcai lámpákról beszélünk, gyakran láthatjuk az új melatonin szót. A melanozin egy fotopigment a retinában, amely közvetlenül kapcsolódik a cirkadián ritmusokhoz. A melatonin leírja, hogy bizonyos típusú fények hogyan befolyásolják az emberi alvási ciklust a melanopszin aktiválásával. A LED-es közvilágítás éppen megfelelő.
Az MSSLC azt mondta, hogy a LED utcai lámpák melatonin kimenetének értékelése számos tényezőt figyelembe vesz a CCT-n kívül, beleértve a világítási kimenetet, a lámpatest típusát / elosztását és a világítás kialakítását. A világítástechnikai mérnökök kiegyensúlyozhatják ezeket a tényezőket, és magasabb CCT-szinttel rendelkező LED-eket tervezhetnek, de csökkenthetik a melatonin kimenetét az AMA által ajánlott tartományba.
Az oregoni Portland városa az AMA figyelmeztetése előtt kezdte el kicserélni a nátrium utcai lámpákat, és azóta is folytatódik. A városban mintegy 45 000 utcai lámpa van, amelyek szinte mindegyike LED, legtöbbjük 4000 ezer. A dekoratív fények (mint például a városi parkokban) mind 3000 000 000 000. A Portland Municipal honlapján a Portlandi Közlekedési Minisztérium (PBOT) GYIK-je az új világításról részletesen tárgyalja az AMA figyelmeztetést, beleértve számos további információra mutató linkeket is. Sok portlandi hajlamos abszolutista álláspontot képviselni az egészségügyi figyelmeztetésekkel kapcsolatban.
Sok város kezdi helyettesíteni a közös sárga-narancssárga nátrium utcai lámpákat LED-es világítással. Az új LED-es lámpák hatékonyabbak és az életciklus-költségek is csökkentek. A képen a Portland-i 26-os út (Powell Avenue) látható, amely a 45 000 utcai lámpa szinte mindegyikében LED-eket telepített. (Forrás: EDN)
Más városok, amelyek a legtöbb nátriumlámpájukat LED-re cserélték, Boston, Los Angeles és Seattle. Más amerikai városokban azonban az utcai lámpák túlnyomó többsége még mindig magas nyomású nátrium (HPS). A nátriumlámpák jellegzetes narancssárga-sárga fényükkel azonosíthatók. Az ilyen lámpák népszerűek az utcai világításban, mert hatékonyabbak, mint az izzó- és fénycsövek.
A hátránya, a City of Portland megállapította, az volt, hogy a HSP utcai lámpák koncentrált túl sok fényt az alsó területen a pólusok, és nem elég ahhoz, hogy megvilágítsa a tér között a pólusok. A nátriumlámpák szintén monokromatikusak, és a színtorzulásról azt mondják, hogy néhány ember számára megnehezíti a kezelést. Ezenkívül a nátriumlámpákat higanytartalmuk miatt nehezebb ártalmatlanítani.
Az önkormányzati világítás esetében a LED-ek azt ígérik, hogy csökkentik a karbantartási és energiaköltségeket, és túlélik az összes többi lehetőséget. A PBOT azt mondja, hogy 5 évente ki kell cserélniük a régi nátriumlámpákat, míg az új LED-ek várhatóan 24 évig tartanak.
A LED-es lámpák ára folyamatosan csökken, és várhatóan tovább csökken. A PBOT szerint az általuk telepített LED-szerelvények (Leotek ECobra) egy adott gyártmányának és modelljének költsége, amely 2000-ben egységenként 500 dollárba került, 2018-ban 124 dollárra csökkent.
A HPS lámpák még mindig olcsóbbak, egyenként 110 dollárért, így ha egy város 50 000 utcai lámpát cserélne LED-re, akkor további 700 000 dollárba kerülne. Tehát az önkormányzatok a finanszírozásért küzdenek, ami még egy nagyváros számára sem kis összeg.
Annak ellenére, hogy a HPS megvásárlásának költsége alacsonyabb, hosszú távon sokkal gazdaságosabb lesz a HOSSZABB LED-élettartam. A HPS-sel rendelkező városok két további cserekört költenek, mielőtt a LED-es közvilágítással rendelkező városoknak ki kell cserélniük egy környi közvilágítást. Továbbá, ahogy a PBOT beszámol: "Tekintettel arra, hogy a LED-ek hosszabb ideig tartanak és könnyebben szervizelhetők, a város arra számít, hogy a LED élettartama alatt 75 százalékkal csökkennek a karbantartási költségek."
Az új utcai lámpák lámpánként 29 W-ot fogyasztanak, míg a kicserélt nátriumlámpák 118 W-ot. A LED-ek támogatói azt is állítják, hogy a LED-es utcai lámpák kevesebb fényt tükröznek, mint a nátriumlámpák, csökkentve a fényszennyezést.
Feltételezve, hogy a LED-ekkel kapcsolatos mérnöki állítások helyesek, a LED-ek gazdaságosabb lehetőséggé váltak az önkormányzati útvilágítás számára, még akkor is, ha valamivel magasabbak az előzetes költségek. Még akkor is, ha az AMA legnagyobb aggodalmai a LED-es közvilágítással kapcsolatban megerősítést nyertek, a LED-es közvilágítás gazdaságossága vonzó, felülmúlva az egészségügyi aggályokat. Elkerülhetetlennek tűnik, hogy a városi életet kísérő sárga-narancssárga fény végül emlékké váljon.
Az MSSLC elsődleges forrás az önkormányzati mérnökök számára, akik további információkat keresnek, beleértve számos világítástípus mérnöki adatait is. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma 2014-ben hozta létre az MSSLC-t, hogy segítse a városokat a LED-es utcai lámpák megfontolásában. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Energiahatékonysági és Megújuló Energia Hivatalán belül működő MSSLC "összehangolt erőfeszítést jelent az érdekelt városok, az energiaszolgáltatók, a kormányzati szervek és más szervezetek között, hogy minimalizálja az erőfeszítések megkettőzését és a kapcsolódó kockázatokat, amelyeket több helyre is kiterjesztettek". Ez lényegében egy felhasználói szervezet, amelyet az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának erőforrásai támogatnak.
Ezek az "erőforrások" elsősorban a tudásbázisokra vonatkoznak. Szövetségi mércével mérve a koalíció költségvetése csak néhány millió dollár. Ez azt jelenti, hogy a rendelkezésre álló technológiáról és néha szerény támogatásokról szóló információk biztosítása elegendő ahhoz, hogy néhány várost eltávolítson a földről. Azoknak a városoknak, amelyek fontolóra akarják venni a LED-es világítás telepítését, nem kell a nulláról kezdeniük, és más városok tapasztalatait élvezhetik, amelyek már elfogadták a technológiát.
