LED道路照明與傳統(tǒng)道路照明的比較

　　如某城市城區(qū)道路需建設(shè)2km 的道路照明，路燈高度為10m，路燈間隔為40m，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置、所需102 盞路燈。有兩種方案可供選擇，方案一是采用高壓鈉燈作為光源，方案二是采用LED 路燈作為光源。以250W 鈉燈為標(biāo)準(zhǔn)，比較其成本。

　　摘要：文章主要對(duì)LED 道路照明與傳統(tǒng)路燈在體積、反應(yīng)速度、抗震性、使用壽命、使用電源適應(yīng)性、成本等方面進(jìn)行了一系列比較。就目前而言，LED 路燈照明與傳統(tǒng)路燈各具優(yōu)勢(shì)， 而LED 照明更先進(jìn)且受期待、前景廣闊。我國(guó)LED 路燈開(kāi)發(fā)走在國(guó)際前列，但也存在諸多問(wèn)題，其中之一是針對(duì)投資建設(shè)成本高的問(wèn)題。LED 路燈是道路照明的發(fā)展方向，未來(lái)將有更大機(jī)遇。文章主要提出了以BOT 投資方式來(lái)建設(shè)LED 路燈照明。

　　引言

　　路燈是城市照明的重要組成，傳統(tǒng)的路燈常采用高壓鈉燈，而高壓鈉燈整體上光效低的缺點(diǎn)造成了能源的巨大浪費(fèi)。因此，開(kāi)發(fā)高效、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、顯色指數(shù)高、環(huán)保的新型路燈對(duì)城市照明節(jié)能具有十分重要的意義。近年來(lái)LED 路燈在國(guó)內(nèi)發(fā)展迅速，市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，但前期投資成本要比傳統(tǒng)路燈高出很多，本文提出了以BOT 投資方式來(lái)建設(shè)LED 路燈照明。

　　1 LED 路燈的特點(diǎn)

　　大功率LED 路燈的光源采用低壓直流供電、由GaN 基功率型藍(lán)光LED 與黃色熒光粉合成的高效白光二極管，具有高效、安全、節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、顯色指數(shù)高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于城市道路照明。

　　2 LED 路燈的優(yōu)點(diǎn)

　?。?）LED 路燈本身的特性———光的單向性，沒(méi)有光的漫射，保證光照效率；

　　（2）LED 路燈有獨(dú)特的二次光學(xué)設(shè)計(jì)，將LED路燈的光照射到所需照明的區(qū)域，進(jìn)一步提高了光照效率，以達(dá)到節(jié)能目的；

　　（3）LED 的光源效率目前已達(dá)90～110 lm/W，而且還有很大的發(fā)展空間，理論值達(dá)250 lm/W。而高壓鈉燈的發(fā)光效率是隨功率增加才有所增加，因此，總體光效LED 路燈比高壓鈉燈強(qiáng)；

　　（4）LED 路燈的光顯色性比高壓鈉燈高許多，高壓鈉燈顯色指數(shù)只有23 左右，而LED 路燈顯色指數(shù)達(dá)到75 以上，從視覺(jué)心理角度考慮，達(dá)到同等亮度，LED 路燈的光照度平均可以比高壓鈉燈降低20%以上（參照英國(guó)道路照明標(biāo)準(zhǔn)）；

　　（5）LED 路燈的光衰小，一年的光衰不到7%，使用10 年仍達(dá)到道路使用照度要求，而高壓鈉燈光衰大，一年左右就下降30%以上，因此LED 路燈在使用功率的設(shè)計(jì)上可以比高壓鈉燈低；

　　（6）LED 路燈有自動(dòng)控制節(jié)能裝置，能實(shí)現(xiàn)在滿(mǎn)足不同時(shí)段照明要求情況下最大可能地降低功率，節(jié)省電能；

　　（7）LED 是低壓器件，驅(qū)動(dòng)單顆LED 的電壓為安全電壓，系列產(chǎn)品單顆LED 的功率都為1W，所以它是一個(gè)比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場(chǎng)所（如路燈照明、廠礦照明、汽車(chē)照明、民用照明等）；

　　（8）每個(gè)單元LED 小片體積小，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境；

　　（9）壽命長(zhǎng)：能使用5 萬(wàn)小時(shí)以上；

　　（10）光效高：采用≥100 lm 以上的芯片，相對(duì)于傳統(tǒng)高壓鈉燈能節(jié)能75%以上；

　　（11）安裝簡(jiǎn)便：直接將路燈燈頭安裝于燈桿或者將光源嵌套原有燈殼；

　　（12）質(zhì)量可靠：電路電源全部采用高質(zhì)量元器件，每顆LED 都有單獨(dú)的過(guò)流保護(hù)，無(wú)需擔(dān)心損壞。

　　綜合上述原理，大功率LED 路燈的節(jié)能效果顯著，代替高壓鈉燈可節(jié)電60%以上。相對(duì)于傳統(tǒng)路燈，LED 路燈維護(hù)成本極低，經(jīng)過(guò)比較，不到6 年即可收回全部投入成本。

　　3 LED 路燈的缺點(diǎn)

　?。?）單個(gè)LED 功率低。為了獲得大功率，需要多個(gè)同時(shí)使用；

　　（2）光斑。由于白光LED 本身制造工藝上的缺陷以及與反射杯或透鏡的配合誤差，容易造成“黃圈”問(wèn)題；

　　（3）散熱。路燈都是用大功率的LED，大功率的LED 是需要設(shè)置合適的散熱裝置來(lái)保證LED 的正常使用，其成本的80%是用在散熱器上。現(xiàn)在市場(chǎng)銷(xiāo)售的LED 路燈最大的是250W，價(jià)格很高；

　　（4）電源壽命得不到保證。

　　4 技術(shù)指標(biāo)

　　目前，LED 照明技術(shù)日趨成熟，大功率LED 光源功效已經(jīng)達(dá)到100 lm/W 以上，這使得城市路燈照明節(jié)能改造成為可能。LED 路燈，特別是大功率LED 路燈，正以迅猛的速度沖擊傳統(tǒng)的路燈市場(chǎng)。

　　（1）LED 發(fā)光效率≥80 lm/W 。LED 路燈使用的LED 光源發(fā)光效率不能低于此值；

　　（2）透鏡透過(guò)率≥93％，耐溫- 38～+90℃。主要用于LED 路燈的透鏡，光斑為矩形，材料是PMMA 光學(xué)材料，也可以是硼砂玻璃，可以保證透鏡的使用壽命；

　　（3）路面照度均勻度比平均照度≥0.4。光斑比值1：2 ；

　　（4）符合道路照度要求。實(shí)際1/2 中心光斑達(dá)到25LUX，1/4 中心光強(qiáng)達(dá)到15LUX，16 米遠(yuǎn)的最低光強(qiáng)4LUX，重疊光強(qiáng)約6LUX；

　　（5）輸入電壓：AC90V～280V/50Hz；

　　（6）功率消耗：實(shí)際功率消耗與整燈功率消耗比≥80%；

　　（7）功率因素≥0.9；

　　（8）適應(yīng)濕度≤95%；

　　（9）燈具外表溫度≤60℃。

　　盡管LED 路燈的發(fā)展速度迅猛，但LED 路燈的標(biāo)準(zhǔn)卻相對(duì)滯后，各地區(qū)對(duì)LED 路燈的標(biāo)準(zhǔn)在指標(biāo)上不盡相同。

5 LED 路燈與傳統(tǒng)路燈使用之比較