LED-tänavavalgustuse kulude mõõtmine: kas on aeg täielikuks puhanguks?
Munitsipaalvalgustuse puhul lubavad LED-id vähendada hooldus- ja energiakulusid ning ületada kõik muud võimalused. Isegi kui led-tänavavalgustuse suurimad hirmud on kinnitust leidnud, on LED-tänavavalgustuse ökonoomika atraktiivne, kaaludes üles terviseprobleemid.
Munitsipaalvalgustus on LED-ide jaoks suur turg. Enamik USA linnu on paigaldanud vähemalt mõned LED-tänavavalgustid ja mõned linnad on LED-id täielikult asendanud. Tänavavalgustuse LED-ide valimiseks on mitmeid põhjuseid, kuid nende kaebus vähenes 2016. aastal, kui American Medical Association (AMA) hoiatas, et mõned LED-tänavavalgustid võivad kahjustada öist juhtimist ja inimeste tervist. Valgustuseksperdid ja linnad on sellest ajast saadik hoiatuse üle vaielnud.
AMA hoiatab, et suure intensiivsusega LED-valgustus on öösel sõitmiseks halb, sest LED-i valge valguse spektri sinine osa on liiga intensiivne. See tekitab pimestamist ja mõjutab sõitmist. Lisaks ütleb AMA, et valgus nendel sagedustel pärsib melatoniini kehas, põhjustades selliseid probleeme nagu unetus, päevase tootlikkuse vähenemine ja isegi rasvumine.
AMA soovitab minimeerida väljundit spektri sinises osas ja suurendada pimestavat varjestust. Valgusallika värvi välimuse väärtuse näitaja on korrelatsioonis värvitemperatuur (CCT), mis on väljendatud kelvini (K) kraadides. Enamik paigaldatud LED tänavavalgustus on hinnatud vahemikus 3000K kuni 4000K CCT. Sinise valguse mõju tõttu soovitab AMA, et teedele paigaldatavad valgustid ei tohiks olla suuremad kui 3000K.
Usa energeetikaministeeriumi (DOE) munitsipaaltänava valgustuse konsortsium (MSSLC) on olnud oluline vastuste allikas AMA tõstatatud küsimustele. MSSLC usub, et CCT ei ole ainus kaalutlus LED-valgustuse melatoniini väljundi mõõtmisel.
LED-tänavavalgustuse arutamisel näeme sageli uut sõna melatoniin. Melanosin on võrkkesta fotopigment, mis on otseselt seotud ööpäevase rütmiga. Melatoniin kirjeldab, kuidas teatud tüüpi valgus mõjutab inimese unetsüklit, aktiveerides melanopsiini. LED-tänavavalgustus on õige.
MSSLC ütles, et LED-tänavavalgustuse melatoniini väljundi hindamisel võetakse arvesse paljusid tegureid väljaspool CCT-d, sealhulgas valgustusvõimsust, valgustite tüüpi / jaotust ja valgustusdisaini. Valgustusinsenerid suudavad tasakaalustada neid tegureid ja kujundada LED-e kõrgema CCT-tasemega, kuid vähendada melatoniini väljundit AMA soovitatud vahemikku.
Portlandi linn Oregonis hakkas naatriumi tänavavalgustust asendama enne AMA hoiatust ja on sellest ajast alates jätkunud. Linnas on umbes 45 000 tänavavalgustust, millest peaaegu kõik on nüüd LED-id, enamik neist 4000 000 000 0000 0000 0000. Dekoratiivsed tuled (näiteks linnaparkides) on kõik 3000K. Portlandi munitsipaalveebis arutab Portlandi transpordiministeeriumi (PBOT) KKK uue valgustuse kohta üksikasjalikult AMA hoiatust, sealhulgas linke arvukatele lisateabele. Paljud portlandlased kalduvad võtma tervisehoiatuste suhtes absolutistliku hoiaku.
Paljud linnad on hakanud asendama tavalisi kollakasoranži naatriumi tänavavalgustust LED-valgustusega. Uued LED-lambid on tõhusamad ja elutsükli kulud on vähenenud. Pildil on Route 26 (Powell Avenue) Portlandis, mis on paigaldanud LED-id peaaegu kõigisse oma 45 000 tänavavalgustusse. (Allikas: EDN)
Teised linnad, mis on asendanud enamiku naatriumlampidest LED-idega, on Boston, Los Angeles ja Seattle. Kuid teistes USA linnades on valdav enamus tänavavalgustusest endiselt kõrgsurve naatrium (HPS). Naatriumlampe saab tuvastada nende iseloomuliku oranžkollase valguse järgi. Sellised lambid on tänavavalgustuses populaarsed, sest need on tõhusamad kui hõõglambid ja fluorestseeruvad lambid.
Portlandi linn leidis, et negatiivne külg oli see, et HSP tänavavalgustus koondas pooluste alumisele alale liiga palju valgust ja mitte piisavalt, et valgustada pooluste vahelist ruumi. Naatriumlambid on ka monokromaatilised ja värvimoonutused muudavad mõnede inimeste jaoks raskeks. Lisaks on naatriumlampe elavhõbedasisalduse tõttu raskem kõrvaldada.
Munitsipaalvalgustuse puhul lubavad LED-id vähendada hooldus- ja energiakulusid ning ületada kõik muud võimalused. PBOT ütleb, et nad peavad asendama vanad naatriumlambid iga 5 aasta tagant, samas kui uued LED-id kestavad eeldatavasti 24 aastat.
LED-tulede hind on pidevalt langenud ja eeldatavasti langeb see veelgi. PBOT ütles, et nende paigaldatud LED-seadmete konkreetse marki ja mudeli maksumus (Leotek ECobra), mis maksis 2000. aastal 500 dollarit ühiku kohta, langes 2018. aastal 124 dollarini.
HPS tuled on endiselt odavamad 110 dollariga, nii et kui linn asendaks 50 000 tänavavalgustust LED-idega, maksaks see veel 700 000 dollarit. Seega on omavalitsused püüdnud rahastada, mis ei ole isegi suure linna jaoks väike summa.
Kuigi HPS-i ostmise kulud on madalamad, on pikemas perspektiivis palju ökonoomsem pikema LED-i eluiga. HPS-iga linnad kulutavad kaks täiendavat asendusringi, enne kui LED-tänavavalgustusega linnad peavad asendama ühe tänavavalgustuse ringi. Lisaks, nagu PBOT teatab: "Arvestades, et LED-id kestavad kauem ja neid on lihtsam hooldada, loodab linn LED-i eluea jooksul hoolduskulude vähenemist 75 protsenti."
Uued tänavavalgustid tarbivad 29W lambi kohta, samas kui asendatud naatriumlambid on 118W. LED-ide pooldajad väidavad ka, et LED-tänavavalgustid peegeldavad vähem valgust kui naatriumlambid, vähendades valgusreostust.
Eeldades, et tehnilised väited LED-ide kohta on õiged, on LED-id muutunud munitsipaalteevalgustuse jaoks paremaks ökonoomsemaks võimaluseks, isegi veidi kõrgemate ettemaksude korral. Isegi kui AMA suurimad mured LED-tänavavalgustuse pärast on kinnitust leidnud, on LED-tänavavalgustuse ökonoomika atraktiivne, kaaludes üles terviseprobleemid. Tundub vältimatu, et linnaeluga kaasnev kollakasoranž valgus muutub lõpuks mälestuseks.
MSSLC on peamine allikas munitsipaalinseneridele, kes otsivad rohkem teavet, sealhulgas paljude valgustustüüpide inseneriandmeid. USA energeetikaministeerium asutas MSSLC 2014. aastal, et aidata linnadel kaaluda LED-tänavavalgustust. Usa energeetikaministeeriumi energiatõhususe ja taastuvenergia büroos tegutsev MSSLC "esindab kooskõlastatud jõupingutusi huvitatud linnade, energiatarnijate, valitsusasutuste ja muude organisatsioonide vahel, et minimeerida jõupingutuste dubleerimist ja sellega seotud riske, mis laienevad mitmesse kohta". See on sisuliselt kasutajaorganisatsioon, mida toetavad USA energeetikaministeeriumi ressursid.
Need "ressursid" viitavad peamiselt teadmistebaasidele. Föderaalsete standardite kohaselt on koalitsiooni eelarve vaid paar miljonit dollarit. See tähendab, et teabe andmine olemasoleva tehnoloogia kohta ja mõnikord tagasihoidlikud toetused on piisavad, et mõned linnad saaksid maast lahti. Linnad, kes soovivad kaaluda LED-valgustuse paigaldamist, ei pea alustama nullist ja saavad kasu teiste linnade kogemustest, kes on tehnoloogia juba kasutusele võtnud.
