LED街灯新技术：让城市更加节能环保！

导读

更好的照明技术，不但能够更好地服务城市居民，而且也让城市变得更加节能环保，节约电力，节省开支。来自德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的科研人员开发了一种新型高效LED街灯， 取代传统街灯的高功率二极管，功耗可以降低20%。同时，它发出的光线更佳，成本更低，二氧化碳排放更少，安全性更好，使用寿命更长。

低功率LED阵列，单个LED故障并不影响整个系统。

(图片来源： KIT)

技术挑战

LED街灯技术的挑战在于，大量的LED进行并联是很有难度的，因为单个LED的故障会影响道整个系统。KIT 照明技术研究所的 Michael Heidinger 认为，使用串联的方式取代并联，也会存在缺点，因为随着二极管数量的增加，要求的电压也会随之增加。因为按照法律规定的接触电压120V的限制，目前最多只能串联40个LED。

创新方案

现在，Heidinger 发明了一种新型互联方式，对于单个LED的故障和老化进行补偿。这种方法能够安装更多数量的LED，在他的原型设计中，单个面板上安装的LED可达144个，并且可以安全操作。这种新方法需要的电压更小，发明者称该原型设计需要的电压只有20V。

发热少

更进一步说，这种阵列产生的热量更小。对此，Heidinger 解释道：

“在LED数量更少的情况下，功率损耗是高度集中的，必须经过很大的努力才能进行分散。”

不充足的热量分布，会引起局部过热，从而严重影响灯的使用寿命。热量的分配和减少需要高投入，因此很昂贵。然而使用 Heidinger 的新型LED阵列时，这样的开销会减少。

光线佳

进一步说，这种LED阵列的发光特性更适合人眼。

“许多小的LED，在一定距离以外，看上去有点像板式取暖器。相比于点状光源的高性能的LED，它们的炫目效果会减轻。”

简单廉价

此外，低功耗LED比起高性能LED来说，更加廉价。因为，尽管需要更多的LED，但是新系统却也便于制造。

最后一项重点是，这种新型照明技术是简单和廉价的。Heidinger 说，“这种LED模块可以便于集成安装进现有的照明系统。”

应用价值

未来，城市和市民都将受益于这种低功耗的新型LED。在许多地方，老旧、传统、功耗大的照明系统都被LED技术取代。

卡尔斯鲁厄市政府称，这个具有30万居民的中等城市的照明系统，耗费6万盏灯（其中十分之一是LED）。2015年，他们的功耗总共达1200万度。平均功率和维护成本达到300万欧元。在柏林，公共电力照明系统的开销（这个城市也用瓦斯灯）在2015年达到1400万欧元，功耗达到7500万度。在德国第二大城市汉堡，照明系统的能耗在2014年总共达3500万度，耗费700万欧元。

有行业内的合作伙伴已经基于KIT的技术，开发了他们的首个产品。Gratz Luminance  的常务董事称，“我们第一次可以构造高效的无眩光灯，满足最高级别的安全标准。在今年年底前，我们将能够生产好这种灯，以便客户测试。”

参考资料

【1】http://www.kit.edu/kit/english/pi_2017_003_novel-led-street-lights-reduce-costs.php

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