Prismåling af LED-gadelamper: er det tid til et fuldt udbrud?
For kommunal belysning lover LED'er at reducere vedligeholdelses- og energiomkostninger og overleve alle andre muligheder. Selvom den største frygt for LED-gadebelysning er blevet bekræftet, er økonomien ved LED-gadebelysning attraktive og opvejer sundhedsmæssige bekymringer.
Kommunal belysning er et kæmpe marked for LED'er. De fleste amerikanske byer har installeret mindst nogle LED-gadelys, og nogle få byer har fuldstændig udskiftet LED'er. Der er en række grunde til at vælge LED'er til gadebelysning, men deres tiltrækningskraft aftog i 2016, da American Medical Association (AMA) advarede om, at nogle LED-gadelys kunne have en negativ indvirkning på natkørsel og menneskers sundhed. Lige siden har belysningseksperter og byer skændtes om advarslen.
AMA advarer om, at LED-belysning med høj-intensitet er dårlig til natkørsel, fordi den blå del af LED'ens hvide lysspektrum er for intens. Det skaber blænding og påvirker kørslen. Derudover siger AMA, at lys ved disse frekvenser undertrykker melatonin i kroppen, hvilket forårsager problemer som søvnløshed, reduceret produktivitet i dagtimerne og endda fedme.
AMA anbefaler at minimere output i den blå del af spektret og øge blændingsafskærmningen. Fortrinstallet for farveudseendet af en lyskilde er den korrelerede farvetemperatur (CCT), udtrykt i grader Kelvin (K). De fleste installerede LED-gadelys er vurderet til mellem 3,000K og 4,000K CCT. På grund af virkningerne af blåt lys anbefaler AMA, at vej-monterede armaturer ikke bør være højere end 3,000K.
Municipal Street Lighting Solid State Lighting Consortium (MSSLC), inden for det amerikanske energiministerium (DOE), har været en vigtig kilde til svar på spørgsmål rejst af AMA. MSSLC mener, at CCT ikke er den eneste overvejelse, når man måler melatonin-output af LED-belysning.
Når vi diskuterer LED-gadelys, kan vi ofte se det nye ord melatonin. Melanosin er et fotopigment i nethinden, der er direkte relateret til døgnrytmer. Melatonin beskriver, hvordan visse former for lys påvirker den menneskelige søvncyklus ved at aktivere melanopsin. LED gadebelysning er det helt rigtige.
MSSLC sagde, at evalueringen af melatonin-outputtet af LED-gadebelysning tager højde for mange faktorer ud over CCT, herunder lysoutput, armaturtype/-distribution og lysdesign. Belysningsingeniører kan afbalancere disse faktorer og designe LED'er med højere CCT-niveauer, men sænke melatonin-outputtet til det område, der anbefales af AMA.
Byen Portland, Oregon, begyndte at udskifte natriumgadelys før AMA's advarsel, og har fortsat siden. Byen har omkring 45,000 gadelys, hvoraf næsten alle nu er LED'er, de fleste af dem 4,000K. Dekorative lys (såsom dem i byparker) er alle 3,000K. På Portland Municipal hjemmeside diskuterer Portland Department of Transportation's (PBOT) FAQ om ny belysning AMA-advarslen i detaljer, herunder links til adskillige yderligere oplysninger. Mange Portlandere har en tendens til at tage en absolutistisk holdning til sundhedsadvarsler.
Mange byer begynder at erstatte de almindelige gule-orange natriumgadelamper med LED-belysning. De nye LED-lamper er mere effektive, og livscyklusomkostningerne er reduceret. På billedet her er Route 26 (Powell Avenue) i Portland, som har installeret LED'er i næsten alle sine 45,000 gadelygter. (Kilde: EDN)
Andre byer, der har erstattet de fleste af deres natriumlamper med LED'er, omfatter Boston, Los Angeles og Seattle. Men i andre amerikanske byer er langt størstedelen af gadebelysningen stadig højtryksnatrium (HPS). Natriumlamper kan identificeres ved deres karakteristiske orange-gule lys. Sådanne lamper er populære i gadebelysning, fordi de er mere effektive end glødelamper og lysstofrør.
Ulempen, fandt City of Portland, var, at HSP-gadelys koncentrerede for meget lys på det nederste område af pælene og ikke nok til at oplyse rummet mellem pælene. Natriumlamper er også monokromatiske, og farveforvrængning siges at gøre det svært for nogle mennesker at håndtere. Derudover er natriumlamper sværere at bortskaffe på grund af deres kviksølvindhold.
For kommunal belysning lover LED'er at reducere vedligeholdelses- og energiomkostninger og overleve alle andre muligheder. PBOT siger, at de skal udskifte de gamle natriumlamper hvert 5. år, mens de nye lysdioder forventes at holde i 24 år.
Prisen på LED-lys har været støt faldende og forventes at falde yderligere. PBOT sagde, at prisen på et bestemt mærke og model af LED-armaturer, de installerede (Leotek ECobra), som kostede 500 USD pr. enhed i 2000, var faldet til 124 USD i 2018.
HPS-lys er stadig billigere til 110 USD stykket, så hvis en by skulle erstatte 50,000 gadebelysning med LED'er, ville det koste 700 USD ekstra,000. Så kommunerne har kæmpet for finansiering, hvilket ikke er et lille beløb selv for en stor by.
Selvom omkostningerne ved at købe HPS er lavere, vil det være meget mere økonomisk i det lange løb at have længere LED-levetid. Byer med HPS vil bruge to ekstra udskiftningsrunder, før byer med LED-gadelygter skal udskifte én runde gadelygter. Derudover, som PBOT rapporterer, "I betragtning af at LED'er holder længere og er nemmere at servicere, forventer byen at se en 75 procent reduktion i vedligeholdelsesomkostninger i løbet af en LED's levetid."
De nye gadelamper forbruger 29W per lampe, mens de udskiftede natriumlamper er på 118W. Fortalere for LED hævder også, at LED-gadelys reflekterer mindre lys end natriumlamper, hvilket reducerer lysforurening.
Forudsat at de tekniske påstande om LED'er er korrekte, er LED'er blevet en bedre økonomisk mulighed for kommunal vejbelysning, selv med lidt højere forhåndsomkostninger. Selvom AMA's største bekymringer om LED-gadebelysning er blevet bekræftet, er økonomien ved LED-gadebelysning attraktive og opvejer sundhedsmæssige bekymringer. Det ser ud til at være uundgåeligt, at det gule-orange lys, der ledsager bylivet, med tiden bliver et minde.
MSSLC er en primær kilde for kommunale ingeniører, der leder efter mere information, herunder tekniske data for mange belysningstyper. Det amerikanske energiministerium etablerede MSSLC i 2014 for at hjælpe byer med at overveje LED-gadebelysning. MSSLC, der opererer inden for det amerikanske energiministeriums kontor for energieffektivitet og vedvarende energi, "repræsenterer en koordineret indsats blandt interesserede byer, strømleverandører, offentlige myndigheder og andre organisationer for at minimere dobbeltarbejde og de tilhørende risici udvidet til flere lokationer". Det er i bund og grund en brugerorganisation, der understøttes af ressourcer fra det amerikanske energiministerium.
Disse "ressourcer" refererer hovedsageligt til videnbaser. Efter føderale standarder er koalitionens budget kun et par millioner dollars. Når det er sagt, er det nok at give information om tilgængelig teknologi og lejlighedsvis beskedne tilskud til at få nogle byer i gang. Byer, der ønsker at overveje at installere LED-belysning, behøver ikke at starte fra bunden og kan drage fordel af erfaringerne fra andre byer, der allerede har taget teknologien til sig.
