作者：jiangwei68
對于近年來越炒越熱的LED路燈來說,一方面是抓住了國家節(jié)能降耗的大趨勢,一方面是國家強調(diào)的綠色照明的概念,同時地方領(lǐng)導人為了出政績,為了要名聲,不惜重金打造相關(guān)綠色環(huán)保節(jié)能的照明典型,致使所有LED生產(chǎn)廠家都趨之若鶩,強力攻關(guān), 同時LED生產(chǎn)廠商為了拓寬市場炒作很猛，政府部門也就被牽著走。但是,從目前LED的現(xiàn)狀來說,還是仍然存在許多問題沒有徹底解決:LED的芯片質(zhì)量問題,散熱問題,配光問題,封裝問題,電源驅(qū)動問題,電子元器件的壽命問題等等,雖然按目前國內(nèi)國際大環(huán)境來說,LED的前景光明,但是眼下的許多問題一直是使用單位,特別是城市照明管理單位的一大考量,特別是不得不考慮建設(shè)成本和維護成本。個人認為針對LED路燈還是要慎重看待，以科學的眼光分析，尋找LED最能發(fā)揮優(yōu)勢的領(lǐng)域。
一、LED路燈的節(jié)電效果
關(guān)于LED路燈的節(jié)電效果，在很多實用LED路燈取代高壓鈉燈的案例中，節(jié)電是一個重要的因素，但實際LED路燈并不比高壓鈉燈節(jié)電。從發(fā)光效率的比較，目前實際應用的大功率LED路燈的發(fā)光效率低于高壓鈉燈（100~138lm/W），雖然LED是定向發(fā)光，燈具效率高于高壓鈉燈,但因發(fā)光效率低，LED路燈燈具綜合能效還是低于高壓鈉燈。在一些證明LED路燈取代高壓鈉燈獲得節(jié)電效果的案例中，據(jù)分析，這些案例往往是原有路燈功率偏高（亮度嚴重超標）或燈具效率低、光源嚴重衰減的狀態(tài)，以此作為LED路燈節(jié)電的依據(jù)并不科學。應按照達到相同照度(亮度)水平，接近的照明質(zhì)量標準的前提下比較兩者的照明安裝功率。由于高壓鈉燈大功率燈管(250~400W)光效高，可達130~140 1m/W,而小功率燈管(100~150W)光效約為80~100 1m/W，而現(xiàn)用大功率LED路燈多用1W LED管，其光效都差不多，考慮鎮(zhèn)流器損耗，燈具效率以及光道利用率等三個因素，綜合效率對大功率路燈，目前LED比鈉燈的能效要低一些。綜合效率對小功率(≤150W)路燈比鈉燈可實現(xiàn)節(jié)能。
二、LED路燈的光色問題
目前大功率LED路燈基本上是采用5000K~6000K色溫的白光，作為道路照明光源，在視覺感覺上過分陰冷甚至陰森，同時遠視時眼睛的觀察能力會下降，在這方面的一些研究中證明，低于3000K的黃光或暖白光是比較適合道路照明的。高壓鈉燈的相關(guān)色溫(Tcp)為2100K左右，屬暖色溫，其顯色指數(shù)(Ra)只有23~25，顯色性低；而LED路燈現(xiàn)在使用的色溫多大于5300K，屬冷色溫，較好的產(chǎn)品，其Ra可達70~80，顯色性好。作為機動車行駛的快速道、主干道，偏黃色光的鈉燈，對看清前方90~160m左右距離路面狀況，效果比白色光略優(yōu)，特別是對有霧、多塵的空氣條件下，鈉燈較有優(yōu)勢，相對的LED路燈射程短,在較高高度下工作,燈光就顯的很暗。對于人行道、商業(yè)步行街、居住小區(qū)等道路，LED的顯色性優(yōu)于鈉燈，分辨人的狀況更清晰，較有優(yōu)勢。
三、LED路燈的成本
LED路燈目前的成本還遠于高壓鈉燈，一款LED路燈目前價格在4000元~8000元，甚至更高，一套進口品牌的高壓鈉燈（含燈具、成套電器光源）價格不超過1500元，就現(xiàn)狀而言，LED路燈明顯太貴，價高達3~5倍之巨。如前小于150W的LED可以節(jié)能10%~30%，每年每燈節(jié)電約50~150KWh，根本無法回收多花費的購燈費用。只能期望在未來若干年，LED發(fā)展趨勢看其價格會逐步下降，能效進一步提高，再比較其經(jīng)濟性能。
四、LED路燈的壽命
使用壽命應立足于整燈壽命。高壓鈉燈標稱壽命目前已經(jīng)超過2.8萬小時，實際應用3~4年問題不大，節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器不會低于20年，燈具也是如此。LED路燈標稱使用壽命是5萬小時以上，這是芯片的理想壽命，芯片的封裝、燈具散熱等因素都可能光衰減，還有驅(qū)動電路（以電子元器件為主）的壽命顯然也不能達到5萬小時。美國能源之星制訂的要求，分為不低于35000h和25000h兩檔，主要是LED芯片壽命很長，卻與封裝后的溫度，散熱等諸多因素關(guān)系極大，另外還有驅(qū)動電路裝置的電子元器件壽命問題，如電容器往往只有8000h至10000h。所以整體說，LED路燈使用壽命不能和鈉燈路燈比擬。
五、LED路燈的維護
對光源的維護，高壓鈉燈要輕易的多，可在現(xiàn)場直接更換光源電器，成本也較低。而對于LED路燈，使用方和廠家有免維護的誤區(qū)，另外LED路燈多芯片組裝工作的特性使芯片和燈具捆綁在一起，維護時必須使用原廠產(chǎn)品，所以現(xiàn)場的維護就無法進行?？梢哉f在目前的發(fā)展狀況，LED路燈是無法維護的，一旦出現(xiàn)故障時，只能整個燈具進行更換，除了高額成本外，而維護的時間也要大大延長，這對使用單位來說是非常不利的。以城市路燈管理部門為代表的用戶，更關(guān)心路燈的維護性能。按分析，鈉燈的維護性能好，燈具只要擦洗，不必更換，鎮(zhèn)流器很少更換，光源3~5年更換一次，也很方便。而LED路燈、涉及LED管、模組(含透鏡等)、電源裝置等，發(fā)生元器件、組件損壞的可能性較大，維修更換也有困難，很可能要整體更換，費用較高，還有待今后解決。
六、LED路燈的散熱問題
在各芯片廠家的實驗數(shù)據(jù)來看，白光LED的光效隨結(jié)溫的升高而下降的比例大致相同，結(jié)溫每升高20℃光效要下降5％左右。根據(jù)光通量（流明）與輻射通量（瓦）的當量關(guān)系：其中，Km = 683 lm/w，是光通量的比例尺，是輻通量的比例尺。也就是說1W的輻通量在最理想的情況下（黑體輻射）可能產(chǎn)生683lm光通量。所以，即使LED的光效達到200lm/w，也不能將全部能量轉(zhuǎn)化為光能輸出，而其余的都轉(zhuǎn)化為熱能。從長遠看LED燈具的散熱問題將是一個長期存在的問題。大功率LED熱量大小跟恒流驅(qū)動的設(shè)計有直接關(guān)系，如果恒流驅(qū)動設(shè)計不好，有效功率不高，熱量非常高，什么散熱辦法都沒有用，LED的壽命都不長。好的恒流驅(qū)動的設(shè)計是治本方法，能把熱量減到最低，各種散熱方法只是治標不知本的方法，只是輔助解決問題，只有解決好電路問題的前提下，再來考慮內(nèi)部散熱問題。LED的流明數(shù)正在迅速的增加，與之對應的傳熱學理論體系卻已經(jīng)成熟，我們可以使用的傳熱手段也基本明確：傳導、對流、輻射和相變傳熱（例如熱管）。因此，在散熱問題上，我們可以采取的措施是可見和有限的。目前LED路燈的散熱方式主要有：自然對流散熱、加裝風扇強制散熱、熱管和回路熱管散熱等。加裝風扇強制散熱方式系統(tǒng)復雜、可靠性低，熱管和回路熱管散熱方式成本高。而路燈具有戶外夜間使用、散熱面位於側(cè)上面以及體型受限制較小等有利於空氣自然對流散熱的優(yōu)點，所以LED路燈建議盡可能選擇自然對流散熱方式。 然而很多廠家在強調(diào)熱傳導環(huán)節(jié)的同時卻忽視對流散熱環(huán)節(jié)，盡管考慮了各種各樣的措施：熱管、回路熱管、加導熱硅脂等等，卻沒有認識到熱量最終還是要依靠燈具的外表面積散走?，F(xiàn)在LED路燈散熱技術(shù)，一般使用多為導熱板方式，實際上算是均溫板，把熱源均溫掉；也有加裝散熱片來散熱，但是重量太大。重量在路燈系統(tǒng)上十分重要，因為路燈很高，若太重危險性就增加，尤其遇到臺風、地震都可能產(chǎn)生意外。也許未來LED廣泛進入路燈領(lǐng)域后，可能形成模組化散熱會更好地解決LED路燈散熱難的狀況。
七、LED路燈的配光問題
目前LED路燈的配光技術(shù)已經(jīng)有了很大發(fā)展，有些廠家已經(jīng)開發(fā)出二次配光系統(tǒng)，而不再是單純依靠芯片排列來配光，但綜合看，配光還不能做到完全合理，目前開發(fā)出二次配光系統(tǒng)的產(chǎn)品還不是很多，在應用中可供選擇的好的LED路燈不多。
八、LED路燈的統(tǒng)一標準
LED路燈在產(chǎn)品規(guī)格方面缺少統(tǒng)一的技術(shù)標準，目前還沒有統(tǒng)一的LED路燈生產(chǎn)技術(shù)標準，每個廠家按自己的標準生產(chǎn)自己的產(chǎn)品，彼此間是很難通用的。而高壓鈉燈由于技術(shù)標準的統(tǒng)一，燈具、光源、電器方面通用性較強，不同廠家之間的產(chǎn)品是可以互用的，從維護角度考慮，這是非常重要，而維護對于路燈管理單位來說則又是重中之重，只有這樣才可以及時對熄滅路燈進行維護，保證高的亮燈率（上級部門對路燈管理考核中最重要的一項內(nèi)容），同時大大降低維護成本。LED路燈還沒有標準可循，對招標、訂購，對使用、維護都不利。
九、小結(jié)
1.不論用什么光源、燈具，都應符合《城市道路照明設(shè)計標準》(CJJ45-2006)的規(guī)定，包括亮度、照度、均勻度及其他質(zhì)量指標。
2.堅持實事求是，切忌過分夸大之詞，對比中忌抬高自己，更忌壓低其他，堅持照明質(zhì)量、照(亮)度水平，堅持技術(shù)與經(jīng)濟結(jié)合，適用與節(jié)能環(huán)保結(jié)合，防止過分炒作，為用戶服務(wù)，對用戶負責，不要誤導使用者，還用戶一個真實面貌。目前國內(nèi)LED還多應用于示范性工程,真正市場化運作的工程很少,國內(nèi)作LED路燈的公司現(xiàn)在基本上都在賠錢。
3.不要輕言“取代”什么光源，LED恰恰是應該和有百年歷史的傳統(tǒng)燈具廠商合作（國際5大LED廠的身后都有傳統(tǒng)照明廠商的影子），同時應該不斷完善自身，以求在道路照明中成為一種優(yōu)質(zhì)、高效的新型光源、燈具，供用戶選擇。讓用戶說話，讓使用效果去評價。
4.LED照明是一項正在發(fā)展的技術(shù)，其光效在不斷的提高、成本不斷下降，但目前要取代傳統(tǒng)高壓鈉燈作為路燈照明還不是時候，所以在建設(shè)部頒發(fā)的《“十一五”城市綠色照明工程規(guī)劃綱要》、城市道路照明專業(yè)委員會《貫徹“十一五”城市綠色照明工程規(guī)劃綱要實施細則》等政策性文件里明確路燈節(jié)能光源還是以高壓鈉燈為主，LED則推薦在城市景觀照明中應用。所以，我們應首先推廣用于人行道、商業(yè)步行街、居住小區(qū)等道路，以及支路的小功率(≤150W)LED路燈，同時提高LED的效率，隨著技術(shù)的進步逐漸使用到城市干道。
綜上所述，目前LED路燈還存在不少問題，盡管有少數(shù)從事LED路燈研究、開發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)、做出了很大努力，解決了一些技術(shù)難題，推動了該產(chǎn)品的前進，但從整體說，LED路燈產(chǎn)品的水平、質(zhì)量、參差不齊、差異甚大，尚無標準予以規(guī)范，有的急功近利，產(chǎn)品能效不高，散熱問題沒有處理好，光衰很大，使用壽命不長，沒有合理的燈具配光，不能達到推廣使用要求。但是LED路燈是近年來出現(xiàn)的新事物，隨著LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將會有更大的發(fā)展，前景廣闊。
-小麥
下載文檔
