摘要:本文主要是從節(jié)電、壽命方面對LED路燈現(xiàn)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(guān)鍵詞:LED路燈,節(jié)電,明暗視覺,電子論文發(fā)表
隨著城市照明向低碳照明發(fā)展,具有安全、節(jié)電、長壽命、無二次污染等優(yōu)點的LED產(chǎn)品應(yīng)運而生,并向各行業(yè)特別是照明行業(yè)大力發(fā)展,加上國家大力鼓勵新能源開發(fā)、節(jié)能產(chǎn)品應(yīng)用政策的推波助瀾,這幾年來照明用LED路燈蓬勃發(fā)展,LED路燈達不到理想節(jié)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(qū)。LED光源固體冷光源,環(huán)氧樹脂封裝,不存在燈絲發(fā)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(xiàn)實壽命的4.4萬小時的差距。
LED燈節(jié)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(jié)電沒有可比性。
明暗視覺分析:明視覺是正常人眼適應(yīng)亮度高于幾個坎德拉每平米時(一般取2-3,有的標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(yīng)亮度介于明視覺和暗視覺適應(yīng)亮度范圍之間時,由視網(wǎng)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(huán)境的亮度值處于暗視覺亮度時才會出現(xiàn),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(jù)我國道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)CJJ45-2006規(guī)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??拷饕曈X的一段,與明視覺處于同一數(shù)量級,遠離暗視覺,從一般規(guī)律性的觀點出發(fā),道路照明處于靠近明視覺的一端,它所表現(xiàn)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(nèi),就算有點修正系數(shù),但數(shù)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(yīng)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(tǒng)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(qū)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(qū)動IC本身的物理散熱技術(shù)還有待進一步改進。關(guān)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(nèi)部結(jié)構(gòu)問題,也有電壓等內(nèi)外部環(huán)境的問題,散熱問題應(yīng)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(qū)動電源不穩(wěn)定是行業(yè)共識,正在拖LED照明生產(chǎn)企業(yè)后腿,因為驅(qū)動電源是LED路燈的重要部件,其故障將導(dǎo)致整燈的失效。由于戶外工作的惡劣環(huán)境,其中電源部分元器件的壽命成為驅(qū)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(qū)動電源壽命不可能超過鈉燈鎮(zhèn)流器的國家標(biāo)稱壽命,將永遠成為LED路燈系統(tǒng)的一個短柄。
建議國家從現(xiàn)在開始立即制定LED路燈的模塊化標(biāo)準(zhǔn),以減少LED路燈發(fā)展的阻力,減少不必要的損失。因為國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于2008年、2009年和2010年相繼頒發(fā)了GB19651.3、GB24819、GB19510.14等4項有關(guān)LED燈的強制性國家標(biāo)準(zhǔn)和GB/T24823、GB/T24824等7項有關(guān)LED燈的推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)為LED光源的規(guī)范生產(chǎn)和安全認證提供了有力的依據(jù)。目前,全國數(shù)千家生產(chǎn)LED燈的企業(yè),有不少都不是專業(yè)生產(chǎn)半導(dǎo)體的企業(yè),他們根本沒有固體半導(dǎo)體的專業(yè)知識,對國家標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用無從著手,生產(chǎn)的LED路燈靠拼裝而成,從目前在路燈行業(yè)已安裝的LED路燈應(yīng)用情況看,根本達不到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,這也是阻礙了LED路燈發(fā)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(fā)展最終版本,就是發(fā)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(chǎn)企業(yè)加強核心技術(shù)的研發(fā),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(nèi)照明,以其所得利潤來保證技術(shù)研發(fā)。
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(xiàn)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(shù)尚未完全成熟的時候,政府和路燈建設(shè)管理部門應(yīng)本著摸著石頭過河,慎用、試用、緩用的態(tài)度,扶持產(chǎn)業(yè),但要減少損失,利國利民。而對于LED路燈生產(chǎn)廠商,應(yīng)從景觀照明、室內(nèi)照明、應(yīng)急照明、商業(yè)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(guān),解決其存在的一系列問題,發(fā)展自已,造福社會。
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