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LED路灯及应用
[2012/3/30 13:39:00]   来源:中国之光网   编辑:zhaomingr   评论0
摘要:引言 我国已成为世界上最大的太阳能LED 灯具、LED景观灯、路灯的生产和出口国。国内具有一定研发能力和生产规模的LED 路灯企业达几十家,应用示范道路也有几十条。 2009 年我国政府开展了“十城万盏”LED 灯照普及和......

引言 我国已成为世界上最大的太阳能LED 灯具、LED景观灯、路灯的生产和出口国。国内具有一定研发能力和生产规模的LED 路灯企业达几十家,应用示范道路也有几十条。


  2009 年我国政府开展了“十城万盏”LED 灯照普及和节能活动。2010 年已经明确全国21 座城市LED 照明灯要超过一万盏,其中,路灯和24 h 连续使用的隧道灯成为首先替换的重点项目,北京、上海、广州、深圳的地铁已经启动普及LED 灯节能项目。


  1 LED 景观灯


  城市不断扩张,扩大了城市道路照明的市场规模。道路照明与城市照明进一步融合,道路照明市场将在未来几年间发展为城市照明市场。包括城市道路照明、景观照明、广告照明等。城市景观照明是以功能照明为基础,事实上功能照明在夜间已经形成了一定的景观效果。景观照明作为现代社会文明的一种表现形式,应与城市当前的经济水平相适应,合理规划。城市景观照明的内容,一般包括道路沿线的公共广场、建筑物、商业街、园林绿化、景观雕塑、桥梁水景等的照明。应以城市片区夜景的总体规划为依据,选择能体现风格的效果方案,确定适合的照明方式。


  LED 景观灯在2008 年北京奥运会、2010 年上海世博会、2010 年广州亚运会上得到非常广泛的应用。


  ( 1) 上海东方明珠LED 照明工程


  在欧洲和美洲很多城市都制定了强制性的景观灯光限制,主要是考虑到节能和环保,目前巴黎艾菲尔铁塔,墨西哥、摩洛哥的一批标志性建筑都已经进行了景观灯光改造。


  上海外滩东方明珠塔共有576 个光导点,改造前,每个光导点耗电量为200 W,改造后,每个光导点的耗电量下降为70 W,单是这一项改造便节约了65%的耗电,加上控制系统和其他泛光灯具的改进,初步估算比原先节省了近75% 的用电量。东方明珠大小球体576 个发光点使用LED 后,其发光体的直径达到篮球横截面那么大,东方明珠每晚省下来的这些电,可供800 多户居民每天使用4 h。


  ( 2) 上海世博会LED 照明示范项目


  中国2010 年上海世博会有三项半导体照明示范工程: 一是世博永久性建筑主题馆LED 全彩显示屏;二是世博永久性建筑世博中心400 m2 大型通透式LED 显示屏; 三是世博中心8 000 m 外立面LED 泛光照明及景观系统。在整个世博园区, 60% ~ 70% 的灯都采用LED 照明。2010 年上海世博会期间,世博园区内所有的景观灯光都使LED,而大多数照明路灯、指示灯也使用LED。LED 照明占到世博园区总照明的七成以上,LED 在一个区域内如此大规模、密集地使用,在全球尚属首次。


  节能环保的LED 照明解决方案帮助上海2010 年世博会办成了一届绿色环保盛会。通过1878 年巴黎世博会,爱迪生发明钨丝制作的白炽电灯开始走进千家万户,造福人类。此次上海世博会所倡导的LED 照明可能又是一次革命,通过新的LED 照明技术,来改变人们的生活和地球的环境,LED 灯光的应用与上海世博会的理念不谋而合。


  2 LED 路灯


  LED 在道路灯具中使用的最普遍形式主要有两类: 一类是采用传统的道路灯具外壳,只是在灯具内,在一个几乎是平板的安装面( 也是反光面) 上,装上了矩阵式的LED,这种设计方式是不可能得到良好的灯具配光的。另一类是把多个LED 集成在一个圆形的区域内( 区域直径大约为30 ~ 40 mm) ,使这一小区域的光输出密度接近高强度气体放电灯,再利用灯具反射器进行配光,但这种设计方式的灯具分布光度也不会优于传统的道路灯具,并且由于在一个很小的区域内集成了高密度的LED,使LED 的散热情况明显不良,不仅影响到LED 的发光效率,而且也往往影响到LED 的使用寿命。


  某型号LED 路灯的技术参数如下:


  输入电压: AC100 V ~ 265 V;


  光源功率: 98 × 1 W;


  功率因素: > 0. 95;


  相关色温: 2 500 K ~ 10 000 K;


  适应温度: - 35 ℃ ~ 50 ℃;


  光通量: 7 240 lm;


  防护等级: IP65;


  使用寿命: > 50 000 h;


  平均照度: 杆高6 m 时大于39 lx,高9 m 时大于21 lx,高12 m 时大于14 lx;


  有效照射范围: 杆高6 m 为10 × 24m2,高9 m 为12 × 30 m2,高12 m 为16 × 35 m2 ;


  主要材料: 铝合金,净重5. 0 kg;


  安装管直径: φ61 mm;


  外形尺寸: 308 mm × 556 mm × 70 mm。


  ( 1) 国内LED 路灯示范工程


  2008 年初,科技部、信息产业部、发改委、建设部四部委对“LED 路灯应用于城市道路照明”课题进行了调研和座谈,会上针对较大的意见分歧给出了“全面展开试点,取得准确数据”的指导意见。南京市组织了相关试验。


  参加试验的有深圳、南京、西安等地的六家LED道路照明灯具生产厂家,提供试验的灯具为功率在150 W 左右的LED 路灯,选择在南京市泰山路( 路宽36 m、中心对称布灯方式、杆高10 m、间距34 m、原安装250 W 高压钠灯) 进行实地道路照明试验,每个厂家提供四套产品,安装在连续两杆的双灯头上。泰山路位于南京河西新城,道路两边干扰光线较少,测量数据均测自安装同型号LED 路灯的两杆间,这样取得的参数能够反映LED 路灯的实际照明情况。现场安装初期及使用40 天后分别进行测量,测试数据统计结果见表1 和表2。


  试验表明,LED 路灯的光电参数在使用40 天后衰减很小,部分还有上升,说明LED 技术水平、光效、寿命正飞速发展,但5 ×104 ~10 × 104 h 的寿命是指LED光源芯片实验室数据的理论测算,不是实际检验结果,也不是LED 路灯整体的使用寿命。LED 光源和其驱动均为电子元器件,在条件恶劣的室外,光线、温度、雨雪、振动、灰尘、雷电及线路故障等不利因素的作用下,其实际寿命肯定缩短,具体情况需要进一步跟踪。


  ( 2) 国外LED 路灯示范工程


  早在2000 年,Philips 公司首次采用红色LED 矩阵组种制成路灯,风扇冷却达到与高压钠灯类似的效果。2003 年后,LED 路灯的示范计划在各国展开,包括荷兰、英国、加拿大、美国等国。目前,LED 城市照明系统已先后在加拿大多伦多、美国奥斯丁等城市得到应用。LED 城市照明行动( LED City) 于2007 年2月启动。各国LED 路灯示范计划如表3。


  LED 作为新一代照明光源,将在未来几年内大规模进入通用照明领域。道路照明功能性强,高压钠灯与当今应用的LED 路灯相比较,高压钠灯光效高、寿命长、维护方便,性价比优; LLED 灯在道路照明推广应用目前并非是理想突破口。

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