はじめに
電気使用量が少ないにもかかわらず、街路が明るい都市があることを不思議に思ったことはないだろうか。あるいは LED街灯 プロジェクトの運営コストは、他のプロジェクトよりもずっと低いですか？しかし、照明システムの消費電力を知ることは、コスト削減と環境負荷低減に役立ちます。そこで、照明の消費電力密度（LPD）の出番です。これは、照明がどれだけ効率よく電気を使用しているかを測定する簡単な方法です。照明システムの成績表と考えてください。
都市照明、街灯のアップグレード、公共照明プロジェクトに携わるなら、照明の電力密度を理解する必要がある。 その理由のひとつは、効率が長期的なコストに直結するLED街路照明にとって重要だからだ。
専門用語に聞こえるかもしれないが、心配はいらない。実はとても簡単なことなのです。このガイドが終わるころには、照明の電力密度が何を意味し、LED街路照明にどのような影響を与えるのか、正確に理解できることでしょう。
照明のパワー密度とは？
LPDとは、照明が1平方メートルの空間を明るくするのに使う電力量のことです。単位は1平方メートルあたりのワット（W/m²）。車のガソリン1ガロンあたりの走行距離を測るようなものです。
仕組みはこうだ：
1000平方メートルの道路に2000ワットの照明がある場合、LPDは1平方メートルあたり2ワットです。
照明のパワー密度の意味は、実際に見てみるとよくわかる。
新しい街路照明がエネルギーを浪費しないようにするために、市の照明規約はこの数値を使っている。これは、LPDに制限を設けることによって行われる。
電力会社やエネルギー・プログラムは、LPDスコアを使って、誰がお金を取り戻すかを決定します。もしあなたの街路照明システムの電力消費量が標準要件より少なければ、照明をアップグレードする際に現金リベートを受け取る資格があるかもしれません。
LPD照明が重要な理由
LPD照明は、あなたの財布と環境に直接影響を与えます。
照明の電力密度を下げると、電気代が安くなる。こうした節約は、長い年月をかければ、大都市では毎年数万ドルに上ることもある。
照明におけるLPDとは、二酸化炭素排出量にも関係します。
LPDが低いということは、使用する電力が少ないということであり、発電所からの二酸化炭素排出量を減らすことにつながる。
つまり、効率的な照明を選べば、環境に貢献し、お金も節約できるのだ。
現在、建築基準法では、さまざまな道路タイプに対して特定のLPD限度を要求しています。LED街路灯の設置や改修を計画している場合は、これらの効率要件を満たす必要があります。 これは、プロジェクトを計画し、プロジェクト承認中にコストのかかるコンプライアンス問題を回避するのに役立ちます。
多くの電力会社が、効率基準を上回るLED街路照明プロジェクトにリベートを提供しています。LPDの計算方法と改善方法を知っていれば、これらのプログラムを利用し、照明をアップグレードすることでキャッシュバックを受けることができます。
パワー密度の簡単な計算式
街路照明におけるLPDの計算式は簡単である。
総照明電力を道路面積で割る：
照明電力密度＝総照明電力（ワット）÷道路照明面積（平方メートル）
実際の例を見てみよう。4000平方メートルの道路に、それぞれ150ワットのLED電球を20個設置したとする。総照明電力は3000ワットです。
公式を使うと3000ワット÷4000平方メートル＝0.75ワット/平方メートル。
街路照明プロジェクトを計算する際には、必ず消費電力を考慮してください。LED器具、LEDドライバー、制御システム、スマート照明コントローラーなどが考えられます。また、光電池、人感センサー、ワイヤレス通信機器もお忘れなく。
高速道路や幹線道路では計算式が複雑になるが、基本原理は変わらない。すべての照明電力を合計し、総照明面積で割る。測定に一貫性を持たせ、照明に電気を使用するものはすべて含めるようにする。
照明の出力密度は何に影響されるのか？
いくつかの要素がLPDに影響します。最も大きな違いは、使用する器具の種類です。 最近の高効率LED街路灯は、1ワットあたり130～160ルーメンを実現できます。これは、古いナトリウム蒸気灯が1ワットあたり80～100ルーメンしか出せないのと比較した場合です。
道路区分と照明条件も重要だ。
高速道路は住宅地よりも明るい照明が必要だ。
幹線道路は一般道路とは異なるLPDを必要とする。
道路タイプごとに、計算に影響するLPD基準が異なります。これは、エネルギー効率と実用的な照明ニーズのバランスをとるのに役立ちます。
ポール間隔と取り付け高さもLPDに影響します。ポール間隔が広いと、均一な明るさを維持するためにより強力な器具が必要になり、電力密度が高くなります。しかし、適切なLEDライトを使った高い取り付け高さであれば、効率を維持したまま、より広い間隔を確保できる場合もあります。
配光と光学設計も大きな役割を果たします。精密に設計された光学系を持つLED街路灯は、必要な場所に正確に光を導くことができる。これにより、無駄な光を減らし、低ワット数の照明の使用を促進することができます。また、非対称配光も街路照明に特に効果的です。
さまざまな空間における照明
照明のパワーは、使い方によって大きく変わります。道路や公共スペースの種類ごとに、LPDの計算に影響を与える特定の要件があります。
1.高速道路と幹線道路
高速道路の照明には細心の注意が必要です。高速道路の照明は、街路灯の中でも最も要求の厳しいアプリケーションです。高速道路で最高の視認性を得るには、1平方メートルあたり0.8～1.2ワットのLPDレベルが必要です。
幹線道路では、中速から高速でのドライバーの安全を確保するため、一貫した明るい光が必要です。このような用途のLED器具は、ポールの間隔や道路の幅にもよりますが、1つあたり約200～400ワットを使用します。重要なのは、適切なビーム角と配光を持つLED街路灯を選ぶことです。これにより、まぶしさを最小限に抑え、路面の明るさを最大化することができます。
最新のLED高速道路照明システムは、高度な光学系を使用して光を道路に正確に集光します。この的を絞ったアプローチにより、光害を減らし、安全基準を維持しながらLPDを下げることができる。
2.住宅街路照明
住宅地の照明には、より低い電力密度を許容する異なる照明要件がある。これらの照明は通常、1平方メートルあたり0.3～0.6ワットのLPDレベルで十分な明るさを実現します。
近隣の街路は、歩行者や自転車利用者にとって安全で快適な環境づくりに重点を置いている。近隣地域用のLED照明は、暖色系の色温度とまぶしさを最小限に抑えることを重視している。
地域の安全は、近隣の照明設計において最も重要です。LED街路灯の適切な配置により、交差点、横断歩道、歩道沿いの適切な照明が確保される。
3.駐車場とエリア照明
広い駐車場や公共スペースでは、エリア全体に均一な照明が必要です。これらのエリアで使用される照明のLPDレベルは、セキュリティ要件と使用パターンに依存します。
ショッピングセンターの駐車場では、お客様の安全と安心を確保するために、明るく均一な照明が必要です。このような場所でのLEDエリアライトは、広範囲を効率的にカバーする広い配光パターンを備えています。
工業用パーキングエリアや貨物ターミナルでは、荷積み時の安全のために明るい照明が必要とされることが多い。このような用途における照明の力は、エネルギー効率を維持しながら事故を防ぐことに重点が置かれています。
4.歩行者と通路の照明
歩行者エリア、自転車道、公園の歩道には、特殊な照明アプローチが必要です。
通路照明は、光害を最小限に抑えながら、歩行者にとって安全で快適な環境を作り出すことを重視しています。このために使用されるLED照明は、ビーム角と取り付け高さに細心の注意を払っている。
公園やレクリエーションエリアの照明は、安全要件と環境配慮のバランスを取る必要がある。現在多くの都市では、野生生物への影響を軽減するために、遮蔽照明と暖色系の色温度を要求している。
さまざまな空間の照明を素早く効率的にデザインするには？
1.専門的なソフトウェアを使用する
Dialuxとagi32は、照明設計に最もよく使用される2つのソフトウェアです。この2つは、ほとんどのスペースの照明問題を効率的かつ効果的に解決することができます。
2.プロの照明会社を探す
照明デザインでは、経験豊富なパートナーを選ぶことが重要です。 カンライト は、効率的で省エネルギーな設計で何度も落札している。数多くの国内外プロジェクトにおいて、豊富な経験を蓄積しています。間違いなく、KANGLIGHTは、業界で信頼される照明ソリューションプロバイダーとなっています。以下は、同社が一般的に使用しているライトの一部です。
古い照明のエネルギーコスト削減
ナトリウム照明やその他の古いシステムのエネルギーコストを削減する方法をお探しなら、いくつかの効果的な選択肢があります。
ナトリウム灯は駐車場や街灯、倉庫などで使われている。しかし、電気使用量が多く、発熱量も大きい。
最もインパクトのある変化は、LED技術へのアップグレードです。LEDライトは、ナトリウムライトの数分の一の消費電力で、より良い色品質と長寿命を実現します。
一度にすべてのナトリウム灯を交換できない場合は、1日の稼働時間が最も長いものから始めましょう。一晩中稼働している幹線道路や高速道路は、LEDに替えると最も節約できる。
スマート照明制御装置の設置も、節約につながる。稼働センサーは、交通量の少ない時間帯に街灯を暗くすることができる。適応型照明システムは、環境条件や交通パターンに基づいて明るさを自動的に調整することができる。
定期的なメンテナンスにより、ナトリウム照明システムを稼動させることができます。清潔な器具と反射板は、より多くの光出力を提供します。ですから、照明が暗くなったからといって買い足す必要はありません。既存のものを掃除するだけでよいのです。
磨耗した部品が故障する前に交換することで、システムが必要以上に電力を消費するのを防ぎます。
照明をゾーニングして、実際に使う場所だけを照らすようにしましょう。駐車場全体を照らす代わりに、次のことを試してみてください。人感センサーを使って、車や人がいるときだけ照明をフルパワーにします。このようにターゲットを絞ることで、安全性を保ちながら、全体のLPDを減らすことができます。