摘要:本文主要是從節電、壽命方面對LED路燈現狀進行了闡述,并針對一些問題提出了自已的理解和建議。
關鍵詞:LED路燈,節電,明暗視覺,電子論文發表
隨著城市照明向低碳照明發展,具有安全、節電、長壽命、無二次污染等優點的LED產品應運而生,并向各行業特別是照明行業大力發展,加上國家大力鼓勵新能源開發、節能產品應用政策的推波助瀾,這幾年來照明用LED路燈蓬勃發展,LED路燈達不到理想節能率50%,LED路燈明視覺與暗視覺條件下的亮度存在明顯的差異的誤區。LED光源固體冷光源,環氧樹脂封裝,不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點理論長壽命5萬到10萬小時,與現實壽命的4.4萬小時的差距。
LED燈節率分析:LED燈按100lm/W計算,120W也就12000lm,而高光效的250W高壓鈉燈已超過30000lm,即使按有效光通量鈉燈折半計算,也有15000lm遠大于LED的的光通量。而通過工程實例來看,120WLED路燈在主干道瀝清路面的初始平均照度只有13lx,而250W高壓鈉燈初始平均照度超過25lx,不在同一照度水平上的節電沒有可比性。
明暗視覺分析:明視覺是正常人眼適應亮度高于幾個坎德拉每平米時(一般取2-3,有的標準取10),主要由人眼錐體細胞獲得的視覺;暗視覺是正常人眼適應亮度低于百分之幾坎德拉每平米時(一般取低于0.001),主要由人眼桿體細胞獲得的視覺;間于中間的光刺激的感覺即眼睛適應亮度介于明視覺和暗視覺適應亮度范圍之間時,由視網膜的錐細胞和桿細胞同時起作用的視覺為中間視覺。S/P僅是表示光源的一個屬性而已,其值僅在周圍環境的亮度值處于暗視覺亮度時才會出現,而不是所有處于中間視覺條件下的都需要進行S/P修正,即使要修正也不會有S/P那么大。根據我國道路照明設計標準CJJ45-2006規定,機動車交通道路最小平均亮度值0.5(支路)、最高平均亮度值2(快速路、主干道或重要道路)可知,道路路面的平均亮度處于人眼中間視覺范圍,而且是處于非常靠近明視覺的一段,與明視覺處于同一數量級,遠離暗視覺,從一般規律性的觀點出發,道路照明處于靠近明視覺的一端,它所表現出的性狀必然接近于明視覺的特性而遠離暗視覺的特性,由此可見,道路照明亮度段處于中間視覺范圍內,就算有點修正系數,但數值上也是有限,即便是處于亮度最低的支路(0.5)時,也絕不可能達到適應暗視覺亮度時的S/P的地步,CIE 的一個TC1-58小組的工作已證實了這一點。
壽命分析:LED芯片的壽命很長,并不能表示LED光源或LED系統的壽命很長,除散熱原因外,其中很大的原因集中在其電子元器件上,大多驅動電源因其所使用的電子元器件壽命而使其整體壽命不到20000小時。從LED路燈開始推廣使用,不過5、6年時間,見過5、6年還在工作的高壓鈉燈,可誰見過5、6年前安裝的LED路燈還在正常工作,誰見過全壽命周期的LED路燈!大功率LED光源和大功率LED驅動IC本身的物理散熱技術還有待進一步改進。關于延緩光衰的問題,造成光衰的因素有很多,有散熱問題,有內部結構問題,也有電壓等內外部環境的問題,散熱問題應是LED燈光衰的根源,不解決散熱,也就沒有根本解決光衰,LED驅動電源不穩定是行業共識,正在拖LED照明生產企業后腿,因為驅動電源是LED路燈的重要部件,其故障將導致整燈的失效。由于戶外工作的惡劣環境,其中電源部分元器件的壽命成為驅動電源甚至整個路燈的壽命瓶頸。以電解電容為例,電解電容只有15000小時平均壽命,遠低于LED所謂的50000小時,不解決電解電容等電子元器件的壽命問題或另起爐灶,驅動電源壽命不可能超過鈉燈鎮流器的國家標稱壽命,將永遠成為LED路燈系統的一個短柄。
建議國家從現在開始立即制定LED路燈的模塊化標準,以減少LED路燈發展的阻力,減少不必要的損失。因為國家質量監督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會于2008年、2009年和2010年相繼頒發了GB19651.3、GB24819、GB19510.14等4項有關LED燈的強制性國家標準和GB/T24823、GB/T24824等7項有關LED燈的推薦性國家標準。這些標準為LED光源的規范生產和安全認證提供了有力的依據。目前,全國數千家生產LED燈的企業,有不少都不是專業生產半導體的企業,他們根本沒有固體半導體的專業知識,對國家標準的應用無從著手,生產的LED路燈靠拼裝而成,從目前在路燈行業已安裝的LED路燈應用情況看,根本達不到國家標準的要求,這也是阻礙了LED路燈發展的主要因素之一。另外很多專家認為LED路燈,最終會選擇模塊化安裝及維修。 LED路燈的發展最終版本,就是發展成為模塊化,光源、電氣等之間全部是按照插接進行更換。生產企業加強核心技術的研發,降低成本,同時要在模塊化、通用性上下功夫,在市場方面多把目光投向景觀照明、室內照明,以其所得利潤來保證技術研發。
LED路燈替換高壓鈉燈,是今后道路照明的必然趨勢。但不是現在,而是達到客觀要求未來的某一天。對于LED路燈來講,在LED技術尚未完全成熟的時候,政府和路燈建設管理部門應本著摸著石頭過河,慎用、試用、緩用的態度,扶持產業,但要減少損失,利國利民。而對于LED路燈生產廠商,應從景觀照明、室內照明、應急照明、商業照明和交通信號燈入手,利用其所得利潤資金加上政府的扶持,對道路照明用LED路燈進行攻關,解決其存在的一系列問題,發展自已,造福社會。
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