LED在机场照明中的使用及反馈成果

调查人员做了文献综述，并对使用过LED机场照明的个人代表进行调查。来自22个机场和航空机构的个人同意加入此次调查，并且全数完成任务(100%回收率)。此报告是对LED机场照明使用后的感受和反馈信息进行收集后得到的成果。

研究结果表明，与传统机场照明技术相比，LED机场灯具降低了能源消耗和维修要求。LED机场照明系统已应用多年，其能见度和性能方面的应用反馈大部分都是正面积极的。通过技术的提高，以及FAA(联邦航空局)对推进LED技术对机场的导向作用所做的努力，其早期出现的兼容性问题在很大程度上已得到改善。

机场照明系统中，大部分的电力系统原是为白炽照明技术设计的，因此LED机场照明系统与这种基础设施并不兼容。然而通过更换部分的电力基础设施，简单的将白炽灯具替换成LED灯，能够极大提高能源利用率及可靠性。

与传统白炽灯相比，虽然目前使用LED灯需要更高的初期成本，但是数年后，能源消耗的减少以及维修成本的节省有可能为初期的高成本投入带来回报。LED机场照明系统的维修要求远低于白炽系统，未来的研究方向能够将其精确定位到这方面的经济影响上。

背景：

发光二极管(LEDs)正越来越广泛的用在许多各式各样与安全相关的场合中，包括疏散指示标志(Boyce1994)、道路交通信号灯(Conwayand Bullough1999)、汽车制动和转向灯(Olson 1987)、街道照明(Radetsky 2010)和机场照明。LED灯的几个特征使其在视觉信号应用中备受欢迎。(亦可见Appendix A，关于LED灯，以及LED与白炽光源的对比描述。)

固态器件的耐久性和长寿命

广泛的可选色(包括所有航空信号灯的颜色)

窄带波长输出产生饱和色

相当低的能源需求

即时的开关时间目前，大部分机场使用的主要是白炽灯丝的灯泡，它比LED灯的可用工作寿命短。白炽灯标准的工作寿命大约在几百到几千小时(Bullough 2000)。相比之下，设计良好的LED照明系统能够持续使用成千上万小时。

白炽灯的光效(lm/W)同时也比LED光源低，相应的，也就需要更多的能源。由于白炽灯光效低，能源法的颁布如2007年的能源独立和安全法案(EISA)，加速了传统白炽灯在许多照明应用中的更替进程。虽然EISA并没有直接影响到机场照明，然而普通白炽灯照明更换的快速推进，为美国机场对LED信号灯产生极大的兴趣和应用做了贡献。

一些LED灯和白炽技术之间存在的差异，也许会被看作是更广泛应用LED机场照明的可能障碍。LED灯窄频光谱输出意味着它们并不产生红外能(高温)，而红外能在天气非常寒冷时，对融化堆积的冰雪有所帮助。LED机场灯具必须与机场照明现存的专门的电力基础设施相兼容。

此外，由于在初始成本投入方面，目前的LED灯远高于白炽系统，因此其使用寿命的增加以及能源消耗的减少这两方面的技术优势是否能弥补初期的高投入将备受关注。通过TRB(美国运输研究委员会)的ACRP(机场合作研究项目)进行此次综合研究，从文献、机场和其它有使用过LED机场照明的机构收集信息，帮助机场操作和维修人员巩固和筛选与这项新兴技术相关的问题。从应用了该项技术的机场那里学习到的经验，对其他机构面对如是否安装LED机场照明，什么时候安装，会有什么疑问，有什么预期的效益和困难等种种问题是有所帮助的。

安装问题

概要

调查问卷报告(Appendix B)和出版文献都指出，机场计划安装LED机场照明时，需考虑一些重要问题：

•安装LED机场灯具似乎比白炽灯安装难度更大。

•会出现LED机场灯具与为运行白炽灯而设计的现存电力基础设施的兼容性问题。安装前同制造商核实，确认其LED系统是否与现存调节和控制设备相互兼容是很重要的。

•安装过程中，与LED灯具制造商密切合作，让他们帮助排除故障和潜在的未知问题也非常重要。Pittman(2010)报道，在达勒姆国际机场(North Carolina)，制造商成为LED安装团队中的关键成员，经常是整个安装过程中的顾问。LED安装期望

综合调查参与者所述，安装LED机场照明的主要原因是为了降低维修成本(20人如是说)、减少能源消耗(18人)、提高机场照明能见度(13人)。有趣的是，没有一人说是由于任何立法指令的原因。虽然国家能源立法，如2007年的EISA(能源独立和安全法案)，提高了对通用灯具的光效要求，许多现存的白炽灯在未来十年里可能达不到这项要求，然而这个法案似乎并不影响机场做照明方面的决策。原因之一有可能是因为法案中的规定并不包含如防震和一些危险应用的特种光源类型，如机场照明(NRDC 2011)。

减少维修

减少维修的期望也经常在文献中被提及。哥本哈根机场指出，其近期安装的LED障碍灯，寿命预计可达到100,000小时，远远长于白炽灯2,000小时的寿命(Stegmann 2010)，并且还有制造商提供的5年运行保修单。国际机场协会(2007)报道，温哥华机场的LED滑道灯与白炽灯相比，有望减少维修成本;(英国)纽卡斯尔国际机场的LED停机线灯，预计能延长这个系统的维修周期，从一个月延长至六年(Marsh et al. 2008);伯灵顿(佛蒙特州)国际机场(Edelstein 2009)、(阿肯色州小岩城)纽伯格机场(States News Service 2009a)、(新泽西州)特伦顿机场(TendersInfo 2010a)、圣贝纳迪诺(加利福尼亚州)国际机场(TendersInfo 2010b)、罗利-达勒姆国际机场(News and Observer 2010)、塔尔萨(俄克拉荷马州)国际机场(Stewart 2011a)，这些机场的LED滑道和跑道灯也都有相似的报道。、

减少能源消耗

减少能源消耗是安装LED灯取代白炽机场照明系统的另一个重要原因。在文献中(Airpor t s Co u n c i lInternational 2007;Rainey 2007; Nowak 2011)也能找到有关减少LED机场照明能源消耗的期望。美国总审计局(U.S.GAO 2010)将LED机场照明列为机场四种常见节能设备之一。在纽伯格机场，减少能源消耗是其安装LED滑行道照明的一个理由(States NewsService 2009a;Targeted News Service 2010)，LED灯预计仅消耗白炽灯能源的25%至33%。伯灵顿国际机场(Edelstein 2009;States News Service 2009b)、小岩城国际机场(States News Service 2009c)、特伦顿机场(TendersInfo 2010a)，也希望通过LED滑行道照明实现能源节约。圣贝纳迪诺国际机场的滑行道和跑道部分更换上了LED灯，因有声称表明LED灯消耗的能源仅是白炽灯消耗的一小部分(TendersInfo 2010b)。蒙特利尔-皮埃尔埃利奥特特鲁多国际机场预计其LED滑行道和跑道照明耗能只有白炽灯的1/3，Canadian Corporate Newswire2008a。不列颠哥伦比亚乔治王子城机场跑道中线照明也预计比传统灯具使用更少能源。