Ledin käyttömahdollisuudet katuvalaistuksessa

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää ledin käyttömahdollisuuksia katuvalaistuksessa. Tarkoituksena oli perehtyä myös katuvalaistuksen suunnitteluun ja merkitykseen, joiden lisäksi selvitettiin eri valonlähteiden ominaisuuksia.

Katuvalaistuksen ensisijainen tehtävä on luoda turvalliset olosuhteet hämärän ja pimeän ajan katualueen liikenteelle. Katuvalaistuksessa käytössä olevat valonlähteet ovat pääasiassa elohopeahöyry- ja suurpainenatriumlamput. ErP-direktiivin myötä elohopeahöyrylamput poistuvat markkinoilta vuonna 2015, jonka jälkeen ne on korvattava energiatehokkaammilla valonlähteillä. Tämän johdosta katuvalaistuksia uusitaan paljon eri puolilla maailmaa ja Suomea.

Katuvalaistussuunnittelussa on tärkeää pyrkiä löytämään kohteen valaistusluokan täyttävä energiatehokkain valaistusratkaisu. Led-valaisimet ovat tällä hetkellä energiatehokkain ratkaisu katuvalaistukseen, koska ne tuottavat enemmän valoa pienemmillä tehoilla muihin valonlähteisiin verrattuna ja ledien himmennysominaisuudet ovat ylivoimaisesti parhaat. Lisäksi ledien eliniät ovat moninkertaisesti muita valonlähteitä pidemmät. Valon värillä on vaikutusta katuvalaistuksen laatuun, ja jos elohopeahöyrylamppujen valkoinen valo ja hyvä värintoistokyky halutaan säilyttää, vaihtoehtoina niiden korvaajiksi ovat vain monimetalli- tai led-valaisimet. Suurpainenatriumlampuille ominaista kellertävää valoa ja huonoa värintoistokykyä ei pidetä laadullisesti riittävänä katuvalaistukseen.

Led-katuvalaisimien käyttö on lisääntymässä hankintahinnan alenemisen ja teknisten ominaisuuksien kehityksen johdosta. Yleistymistä hidastaa vielä epävarmuus valaisimien todellisesta eliniästä ja hoidon tarpeesta, koska käyttökokemukset ovat vähäisiä. Lisäksi led-valaisinvalmistajien tuotteissa on suuria eroja laadun ja esimerkiksi valonjaon suhteen, mikä hankaloittaa oikean valaisimen valintaa.

The objective of the thesis was study the opportunities and feasibility of LED luminaires in street lighting. The secondary objective was become acquainted with the planning and significance of street lighting, as well as the properties of different light sources.

The primary function of street lighting is to provide safe conditions for traffic during the dark and twilight hours. The most common light sources used in street lighting are currently mercury-vapor and high-pressure sodium lamps. Mercury-vapor lamps are discontinued with the ErP directive in 2015 and must be replaced with more energy-efficient light sources. Because of the directive, plenty of street lighting setups are being renewed.

In street lighting planning it is important to try to find the most energy-efficient solution for the installation lighting class. LED luminaires are the most energy-efficient solution for street lighting at the moment because they produce more light with less power compared to other light sources. In addition, LEDs have superior dimming capability and multiple life-time compared to other common light sources. The color temperature and chromaticity of street lighting have an influence on light quality, and if the white color and good color rendering qualities of the mercury-vapour lamps are maintained in the future, the only replacement options are metal halide and LED luminaires, while yellowish light and poor color rendering, typical of high-pressure sodium lamps, is not seen as good enough quality for street lighting.

LEDs are becoming more common because of their decreasing purchasing price and developing technical properties. This is hindered by the uncertainty of the real life-time of luminaires as well as the need for maintenance because of limited experience in use. In addition, the products of the LED luminaire manufacturers have major differences in quality, and for example light distribution, which makes it more difficult to choose a suitable luminaire.