LED街燈新技術：讓城市更加節能環保！

導讀

更好的照明技術，不但能夠更好地服務城市居民，而且也讓城市變得更加節能環保，節約電力，節省開支。來自德國卡爾斯魯厄理工學院（KIT）的科研人員開發了一種新型高效LED街燈， 取代傳統街燈的高功率二極體，功耗可以降低20%。同時，它發出的光線更佳，成本更低，二氧化碳排放更少，安全性更好，使用壽命更長。

低功率LED陣列，單個LED故障並不影響整個系統。

(圖片來源： KIT)

技術挑戰

LED街燈技術的挑戰在於，大量的LED進行並聯是很有難度的，因為單個LED的故障會影響道整個系統。KIT 照明技術研究所的 Michael Heidinger 認為，使用串聯的方式取代並聯，也會存在缺點，因為隨著二極體數量的增加，要求的電壓也會隨之增加。因為按照法律規定的接觸電壓120V的限制，目前最多只能串聯40個LED。

創新方案

現在，Heidinger 發明了一種新型互聯方式，對於單個LED的故障和老化進行補償。這種方法能夠安裝更多數量的LED，在他的原型設計中，單個面板上安裝的LED可達144個，並且可以安全操作。這種新方法需要的電壓更小，發明者稱該原型設計需要的電壓只有20V。

發熱少

更進一步說，這種陣列產生的熱量更小。對此，Heidinger 解釋道：

「在LED數量更少的情況下，功率損耗是高度集中的，必須經過很大的努力才能進行分散。」

不充足的熱量分布，會引起局部過熱，從而嚴重影響燈的使用壽命。熱量的分配和減少需要高投入，因此很昂貴。然而使用 Heidinger 的新型LED陣列時，這樣的開銷會減少。

光線佳

進一步說，這種LED陣列的發光特性更適合人眼。

「許多小的LED，在一定距離以外，看上去有點像板式取暖器。相比於點狀光源的高性能的LED，它們的炫目效果會減輕。」

簡單廉價

此外，低功耗LED比起高性能LED來說，更加廉價。因為，儘管需要更多的LED，但是新系統卻也便於製造。

最後一項重點是，這種新型照明技術是簡單和廉價的。Heidinger 說，「這種LED模塊可以便於集成安裝進現有的照明系統。」

應用價值

未來，城市和市民都將受益於這種低功耗的新型LED。在許多地方，老舊、傳統、功耗大的照明系統都被LED技術取代。

卡爾斯魯厄市政府稱，這個具有30萬居民的中等城市的照明系統，耗費6萬盞燈（其中十分之一是LED）。2015年，他們的功耗總共達1200萬度。平均功率和維護成本達到300萬歐元。在柏林，公共電力照明系統的開銷（這個城市也用瓦斯燈）在2015年達到1400萬歐元，功耗達到7500萬度。在德國第二大城市漢堡，照明系統的能耗在2014年總共達3500萬度，耗費700萬歐元。

有行業內的合作夥伴已經基於KIT的技術，開發了他們的首個產品。Gratz Luminance 的常務董事稱，「我們第一次可以構造高效的無眩光燈，滿足最高級別的安全標準。在今年年底前，我們將能夠生產好這種燈，以便客戶測試。」

參考資料

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