德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院(Karlsruhe Institute of Technology,簡(jiǎn)稱“KIT”)研發(fā)了新奇且更加經(jīng)濟(jì)的LED路燈。研究員采用一組特殊的較弱發(fā)光二極管替代傳統(tǒng)高性能二極管,成功將功耗降低了20%。因此,二氧化碳排放量減少,城市可節(jié)省數(shù)百萬(wàn)的電力成本。
當(dāng)?shù)毓彩聵I(yè)公司Pfalzwerke Netz AG首次在德國(guó)萊茵蘭普法爾茨洲的Maxdorf城市(municipality of Maxdorf, Rhineland Palatinate)安裝了配備新燈頭的路燈。
KIT照明技術(shù)研究院(Light Technology Institute,簡(jiǎn)稱“LTI”)的Michael Heidinger表示,相比傳統(tǒng)LED,他們?cè)俅物@著提高了燈具的效率和使用壽命。他設(shè)計(jì)了一個(gè)智能電路,彌補(bǔ)了個(gè)別LED老化和故障的問題。傳統(tǒng)方案中,由于單個(gè)二極管出故障會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)或其中一部分,所以并聯(lián)大量的LED有困難,這個(gè)現(xiàn)象在圣誕燈鏈很常見。
然而,串聯(lián)LED的替代方案也有缺點(diǎn),因?yàn)樗璧碾妷弘S著LED使用數(shù)量變多而增加,而法定允許的接觸電壓最高為120V,所以目前最多只能串聯(lián)40個(gè)LED。
但在新設(shè)計(jì)中,一塊電路板上可以安裝大量LED(一個(gè)燈具模塊里有48個(gè)LED),且成本低。此外,Heidinger的新開關(guān)概念能在20V電壓下工作,與常用的120V相比,安全性得到提高。
新型LED降低了功耗,未來(lái)各個(gè)城市將從中受益。目前,LED技術(shù)已經(jīng)取代了許多地方的傳統(tǒng)高功耗照明。據(jù)卡爾斯魯厄市的公共事業(yè)公司稱,卡爾斯魯厄市是個(gè)中等城市,人口32萬(wàn),需要約55000個(gè)燈具提供照明(其中35%采用LED技術(shù)),2018年總功耗達(dá)10800兆瓦時(shí),產(chǎn)生的電力和維修成本高達(dá)300萬(wàn)歐元。同時(shí),額外的還原電位也很高。
Pfalzwerke公共事業(yè)公司的技術(shù)和長(zhǎng)信負(fù)責(zé)人Stefan Lang稱,如果所有的路燈都采用新型LED,成本有望減少達(dá)30%。
此外,新型LED燈具備對(duì)人眼更加舒適的發(fā)光特性。位于德國(guó)魏恩貝格巴登-符騰堡州(Weinberg, Baden-Württemberg)的公司Gratz Luminance GmbH在生產(chǎn)這款新的戶外燈具,公司總經(jīng)理Klaus Müller稱,低功率LED的成本比高功率LED低,因此,即使LED使用顆數(shù)更多,新型燈具生產(chǎn)成本及售價(jià)均較低。同時(shí),改換新燈具的技術(shù)并不復(fù)雜,費(fèi)用也不高,該公司的燈頭可以直接應(yīng)用到現(xiàn)有的燈桿上。
他還表示,Maxdorf市將測(cè)試這款新路燈,其他大城市也對(duì)這項(xiàng)技術(shù)感興趣。