Gazlı bir ortamı uyarmak veya bir cam mahfaza veya mahfaza içindeki bir termal radyatörü ısıtmak yerine katı hal yarı iletkenlerinde ışınımlı elektron deliği rekombinasyonu yoluyla ışık üreten LED aydınlatmanın geliştirilmesi, sokak lambalarına muazzam fayda sağlamıştır. Katı hal aydınlatma teknolojisi, yüksek basınçlı sodyum (HPS), düşük basınçlı sodyum (LPS) ve metal halide (MH) lambalar gibi HID sistemleriyle karşılaştırıldığında önemli avantajlar sağlar.
LED teknolojisinin sağladığı önemli enerji tasarrufu, HID'den (HPS, LPS, MH) LED'e geçişi en çok motive eden şeydi. En yaygın sokak ışık kaynağı olan HPS lambaları, yüksek güçlü ürünlerde 150 lm/W'a kadar kaynak verimleri elde etse de, pratik uygulamalarda verimlilikleri 100 lm/W'a yakındır. HPS sokak lambaları, optik ve balast kayıpları dikkate alındığında sistem etkinliğinin yüzde 30 ila yüzde 40'ını kaybedebilir. Buna karşılık, fosforla dönüştürülmüş LED'ler, 150 ila 190 lm/W arasında kaynak etkinliğine sahiptir; bu hem ekonomik açıdan uygundur hem de 255 lm/W'lık olası kaynak etkinliğine sahiptir. LED sokak lambaları, yüksek kaynak verimliliği, yönlendirilmiş emisyon modeli ve yüksek güç dönüştürme verimlilikleri nedeniyle 140 lm/W'nin oldukça üzerinde bir sistem etkinliğine ve yüzde 80'e yakın bir armatür verimliliğine ulaşabilir. Bu da geleneksel aydınlatma kaynaklarına göre LED sokak aydınlatmasının yüzde 50 ile yüzde 100 arasında enerji tasarrufu sağladığını gösteriyor.
İşletme ve lamba değiştirme maliyetlerini düşürmeye çalışan belediyeler ve kamu hizmetleri, LED sokak aydınlatmasının azaltılmış bakım ve kullanım ömrü maliyetlerinin cazibesine kapılır. LED aydınlatma sistemleri, uygun termal yönetime ve optimum güç kontrolüne sahip olmaları koşuluyla 50,{1}} saatten fazla çalışabilir. LED'ler, cam zarflar veya diğer hassas parçalardan ziyade yarı iletken bir bloktan yapılmıştır. LED sokak lambaları, ışık kaynağının katı hal dayanıklılığı nedeniyle hızlı hareket eden otomobillerden kaynaklanan sürekli titreşime dayanabilir. Olağanüstü güvenilirlik ve dayanıklılık, LED sistemlerinin kullanım ömrünü uzatmak ve bakım ve lamba değiştirmeyi önemli ölçüde azaltmak için birlikte çalışır.
En uygun gece sürüş koşulları için, LED sokak aydınlatmasının spektral güç dağılımı (SPD) ayarlanabilir. Işık kaynağının spektral özellikleri, bir aydınlatma sisteminin sağladığı görünürlük üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. İnsan gözünde iki tür optik fotoreseptör olan çubuklar ve koniler bulunur. Geceleri parlaklık seviyesinin çok düşük olduğu (0,005 cd/m2'den az) kullanılan skotopik görüş çubuklarla sağlanır. Tüm görünür renkler, parlaklıkların tipik olarak 3,4 cd/m2'den fazla olduğu fotopik koşullar altında en aktif olan koniler tarafından görülebilir. Fotopik görüş ve skotopik görüş için en yüksek spektral hassasiyet eğrileri sırasıyla 555 ve 507 nm'dir. Çubuk fotoreseptörler, fotopik görüş ile skotopik görüş arasındaki bölge olan mezopik görüşe yanıt verir.
LED sokak lambalarının ışık spektrumu, yol görüş durumları için en verimli spektrumu, özellikle de sokak aydınlatmasında sıklıkla bulunan ışık seviyelerine uygulanan mezopik görüşü hedefleyecek şekilde, istenen renkler için fosfor oranını ayarlayarak değiştirilebilir. aşağı dönüştürücüler. Göz, eksen dışı nesneleri tanımlamak için güçlü bir skotopik görüşe sahip olmalıdır. Görme keskinliği, sürücünün görünürlüğünde nispeten küçük bir role sahip olsa da, güçlü bir renk sunumu, koni fotoreseptörlerinin devreye girmesini sağlar ve bu da küçük şeyleri arka planlarından ayırt etmeyi kolaylaştırır. Düşük bir CRI'ye sahip olan HPS lambalarıyla karşılaştırıldığında, LED sokak lambalarının CRI değeri genellikle 80'dir, bu da yolları aydınlatmak için yeterlidir. Mezopik görüşte optimum görsel performansı sağlamak için, genellikle yüksek skotopik / fotopik (S/P) oranına sahip bir ışık spektrumu istenir. LED sokak lambaları, 1,21 (3{9}}00 K LED) ile 2,0 (6000 K LED) arasında bir S/P oranı verecek şekilde spektral olarak uyarlanabilirken, HPS lambaları tipik olarak 0,63'lük bir S/P oranına sahiptir.
Görünürlük, yüksek bir S/P oranıyla her zaman iyileştirilmez. Atmosferde yüksek yoğunlukta sis, buğu veya pus olduğunda, meteorolojik görüş zayıftır ve S/P oranı ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla ışık saçılır ve o kadar az ışık iletilir. Yüksek S/P oranına sahip ışık, spektrumunda büyük bir mavi dalga boyuna sahiptir. Bu, mavi ışığın tehlikeleri ve yüksek yoğunluklu, yüksek CCT'li sokak aydınlatmasının fizyolojik etkileri hakkında endişelere yol açtı. Karayolu aydınlatması için ışık spektrumu, iyi bir görünürlük sağlamanın yanı sıra uyanıklık yaratmak ve (uyku hormonu olarak bilinen) melatonin salınımını bastırmak için minimum mavi içeriğine veya orta düzeyde bir S/P oranına ihtiyaç duyabilir. Bununla birlikte, sirkadiyen bozulmayı önlemek için gece boyunca iç mekan aydınlatmasında mavi açısından zengin soğuk beyaz ışık kullanılmamalıdır. Bu nedenle, ana yol ve otoyol aydınlatması için genellikle 4100 K renk sıcaklığına sahip LED sokak lambaları tavsiye edilir. Sokak aydınlatmasının zararlı fizyolojik etkilerini en aza indirmek için nüfusun yoğun olduğu yerlerde ve yerleşim alanlarında sıcak beyaz ışık (örn. 3000 K) önerilir. LED teknolojisi ile her türlü CCT ihtiyacı karşılanabilmektedir.
Yarı iletken olduklarından, LED'ler diğer katı hal devrelerine kolayca entegre edilebilir. LED'ler güç kaynağındaki değişikliklere anında yanıt verdiğinden, sürekli akım azaltma (CCR) yaklaşımına dayalı analog karartma, yalnızca LED'lere sağlanan sürüş akımı değiştirilerek kullanılabilir. Işık yoğunluğundaki değişikliklere rağmen sabit bir renk noktasını korurken tam aralık yoğunluk kontrolüne izin veren darbe genişlik modülasyonu (PWM) teknolojisi, LED sokak ışıklarını dijital olarak karartmak için de kullanılabilir. Karşılaştırıldığında, MH lambalarının karartılması daha zordur ve HPS sokak lambaları yalnızca yaklaşık yüzde 50 ışık yoğunluğuna düşürülebilir. Katı hal aydınlatması dijital olduğundan, sokak lambalarının bilgisayar tabanlı sistemlerle doğrudan entegrasyonuna yönelik beklentiler vardır, bu da otomasyonu ve verimliliği artıracaktır. Kablosuz bağlantı, sensör teknolojileri ve sokak aydınlatmasının bu entegrasyonu, çeşitli ileri teknoloji IoT olanaklarına kapı açar.
