皇马21皇家贝蒂斯
企業新聞

LED路燈的科學發展觀

分享:
瀏覽:795
時間:2017/12/23

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能降耗的大趨勢,一方面是國家強調的綠色照明的概念,同時地方領導人為了出政績,為了要名聲,不惜重金打造相關綠色環保節能的照明典型,致使所有LED生產廠家都趨之若鶩,強力攻關, 
同時LED生產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的現狀來說,還是仍然存在許多問題沒有徹底解決:LED的芯片質量問題,散熱問題,配光問題,封裝問題,電源驅動問題,電子元器件的壽命問題等等,雖然按目前國內國際大環境來說,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最能發揮優勢的領域。 
一、LED路燈的節電效果


關于LED路燈的節電效果,在很多實用LED路燈取代高壓鈉燈的案例中,節電是一個重要的因素,但實際LED路燈并不比高壓鈉燈節電。從發光效率的比較,目前實際應用的大功率LED路燈的發光效率低于高壓鈉燈(100~138lm/W),雖然LED是定向發光,燈具效率高于高壓鈉燈,但因發光效率低,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電效果的案例中,據分析,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,以此作為LED路燈節電的依據并不科學。應按照達到相同照度(亮度)水平,接近的照明質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,而現用大功率LED路燈多用1W 
LED管,其光效都差不多,考慮鎮流器損耗,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)路燈比鈉燈可實現節能。


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。高壓鈉燈的相關色溫(Tcp)為2100K左右,屬暖色溫,其顯色指數(Ra)只有23~25,顯色性低;而LED路燈現在使用的色溫多大于5300K,屬冷色溫,較好的產品,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,特別是對有霧、多塵的空氣條件下,鈉燈較有優勢,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、商業步行街、居住小區等道路,LED的顯色性優于鈉燈,分辨人的狀況更清晰,較有優勢。


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可以節能10%~30%,每年每燈節電約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發展趨勢看其價格會逐步下降,能效進一步提高,再比較其經濟性能。


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超過2.8萬小時,實際應用3~4年問題不大,節能型電感鎮流器不會低于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,散熱等諸多因素關系極大,另外還有驅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,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品,所以現場的維護就無法進行。可以說在目前的發展狀況,LED路燈是無法維護的,一旦出現故障時,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據來看,白光LED的光效隨結溫的升高而下降的比例大致相同,結溫每升高20℃光效要下降5%左右。根據光通量(流明)與輻射通量(瓦)的當量關系: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化為光能輸出,而其余的都轉化為熱能。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熱量大小跟恒流驅動的設計有直接關系,如果恒流驅動設計不好,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。好的恒流驅動的設計是治本方法,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,再來考慮內部散熱問題。LED的流明數正在迅速的增加,與之對應的傳熱學理論體系卻已經成熟,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熱傳導環節的同時卻忽視對流散熱環節,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。現在LED路燈散熱技術,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、地震都可能產生意外。也許未來LED廣泛進入路燈領域后,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路燈的配光技術已經有了很大發展,有些廠家已經開發出二次配光系統,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,目前開發出二次配光系統的產品還不是很多,在應用中可供選擇的好的LED路燈不多。


八、LED路燈的統一標準


LED路燈在產品規格方面缺少統一的技術標準,目前還沒有統一的LED路燈生產技術標準,每個廠家按自己的標準生產自己的產品,彼此間是很難通用的。而高壓鈉燈由于技術標準的統一,燈具、光源、電器方面通用性較強,不同廠家之間的產品是可以互用的,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


1.不論用什么光源、燈具,都應符合《城市道路照明設計標準》(CJJ45-2006)的規定,包括亮度、照度、均勻度及其他質量指標。


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,堅持照明質量、照(亮)度水平,堅持技術與經濟結合,適用與節能環保結合,防止過分炒作,為用戶服務,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,國內作LED路燈的公司現在基本上都在賠錢。


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燈具廠商合作(國際5大LED廠的身后都有傳統照明廠商的影子),同時應該不斷完善自身,以求在道路照明中成為一種優質、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照明是一項正在發展的技術,其光效在不斷的提高、成本不斷下降,但目前要取代傳統高壓鈉燈作為路燈照明還不是時候,所以在建設部頒發的《“十一五”城市綠色照明工程規劃綱要》、城市道路照明專業委員會《貫徹“十一五”城市綠色照明工程規劃綱要實施細則》等政策性文件里明確路燈節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、商業步行街、居住小區等道路,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,盡管有少數從事LED路燈研究、開發和生產企業、做出了很大努力,解決了一些技術難題,推動了該產品的前進,但從整體說,LED路燈產品的水平、質量、參差不齊、差異甚大,尚無標準予以規范,有的急功近利,產品能效不高,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路燈是近年來出現的新事物,隨著LED產業的發展必將會有更大的發展,前景廣闊。

推薦閱讀
談一談 LED投光燈 2019/3/5
聯系我們

地址:廣東省中山市橫欄鎮新豐工業區新盈路1號

手機:13822796565

電話: 0760-87610188

傳真: 0760-87610193

郵箱:[email protected]

中山市藍河光電照明科技有限公司二維碼
微信公眾號
Copyright ©2019 中山市藍河光電照明科技有限公司 All rights reserved. 網站地圖     粵ICP備16111188號      技術支持:八喜網絡
400-0760-838
全國免費服務熱線
皇马21皇家贝蒂斯 真钱对牛 新疆时时号码 500万计划app 篮球火百度云资源 国际足联点球新规则 山东时时计划 今天足球比赛结果 趣味捕鱼达人官网 河北11选5开奖跨度 重庆时时开奖结果记录与官方同步 里昂女足球员名单 青岛红心棋牌游戏 江苏快三开奖结果? 七乐彩今晚最准确的人