摘要本文通過(guò)分析LED路燈具有節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，和一次性投資造價(jià)費(fèi)用高等不足，結(jié)合新區(qū)路燈安裝實(shí)際，建議LED路燈在未安裝道路、需要改造的路燈，太陽(yáng)能景觀燈在游園小巷,進(jìn)行試驗(yàn)性安裝，以總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐步推廣。
　　關(guān)鍵詞：LED照明，現(xiàn)狀，傳統(tǒng)路燈
　　隨著能源的不斷消耗，資源的日益匱乏，溫室效應(yīng)對(duì)人類的危害日趨顯著，大氣環(huán)境對(duì)地球的污染越來(lái)越嚴(yán)重，國(guó)際上要求節(jié)能降耗的呼聲越來(lái)越高，當(dāng)今節(jié)約能源成為各國(guó)工作的重中之重。我國(guó)早在1996年就正式啟動(dòng)綠色照明工程，提出照明工程要節(jié)約資源，防止污染，造福后代。利用太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電，做為第四代的光源半導(dǎo)體（LED）照明產(chǎn)品有了實(shí)質(zhì)性的發(fā)展，在節(jié)能方面取得了令人矚目的成就。
　　2009年中國(guó)為應(yīng)對(duì)全球經(jīng)濟(jì)景氣下滑，推動(dòng)公共工程振興經(jīng)濟(jì)方案，LED路燈投資計(jì)劃正符合其需求。科技部預(yù)期在2009年推動(dòng)“十城萬(wàn)盞”LED路燈推廣計(jì)劃，也吸引北京、上海、深圳、武漢、黑龍江、河北等21個(gè)省市的積極參與，河南鄭州也位列其中。由于中國(guó)獨(dú)特計(jì)劃經(jīng)濟(jì)形態(tài)，中央政府主導(dǎo)規(guī)劃將引領(lǐng)各地方政府實(shí)施的方向，2009年中國(guó)LED路燈市場(chǎng)將起飛，預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模約越來(lái)越大。以廣東為例，今年，廣東省開(kāi)始大規(guī)模實(shí)施“千里十萬(wàn)”大功率LED路燈產(chǎn)業(yè)化示范推廣工程。即在廣州、東莞、佛山、中山、肇慶、汕頭等市建設(shè)總里程1500公里左右，規(guī)模約10萬(wàn)盞的LED路燈示范推廣工程。
　　一、LED光源簡(jiǎn)介
　　LED（Light-Emitting-Diode)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的半導(dǎo)體，又稱發(fā)光二極管，是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩端施加正向電壓時(shí)，半導(dǎo)體中載流子發(fā)生復(fù)合，放出過(guò)剩的能量而引光子發(fā)射產(chǎn)生可見(jiàn)光、遠(yuǎn)紅外、近紅外光，在照明中只利用了LED的可見(jiàn)光。
　　LED作為照明光源，其特點(diǎn)如下：
　　1、高效率，高亮度：按照通常的光效定義，LED的發(fā)光效率并不高（一般10-30lm/W，目前已知光效最高的橙紅色LED光效可以達(dá)到55lm/W），但由于LED的光譜幾乎全部集中于可見(jiàn)光頻段，效率可以達(dá)到80-90%，而光效差的白熾燈其可見(jiàn)光效率僅為10-20%。
　　2、低熱量：由于光譜中沒(méi)有紫外線和紅外線，故沒(méi)有熱量，沒(méi)有輻射，LED屬于典型的綠色照明光源。相比傳統(tǒng)光源來(lái)講，可稱為冷光源。
　　3、高純度光色：典型的LED光譜狹窄，發(fā)出的光線很純，還原于自然色彩。
　　4、多色彩：赤橙黃綠青藍(lán)紫，理論上可有無(wú)數(shù)種組合。
　　5、能耗小：?jiǎn)误wLED的功率一般在0.03-1W，有的達(dá)到3W，通過(guò)集群方式可以滿足各種造型的需要。
　　6、壽命長(zhǎng)：光通量衰減到70%的理論壽命為10萬(wàn)小時(shí)，實(shí)際應(yīng)用中至少可達(dá)5萬(wàn)小時(shí)。
　　7、體積小：可平面封裝易開(kāi)發(fā)成輕薄短小產(chǎn)品，做成點(diǎn)、線、面各種形式的具體應(yīng)用產(chǎn)品。
　　8、安全：LED單體工作電壓1.5-5V之間，工作電流20-70mA之間，人體接觸無(wú)危險(xiǎn)。
　　9、響應(yīng)快：適合于頻繁開(kāi)關(guān)以及高頻運(yùn)作的場(chǎng)合。
　　10、無(wú)污染：LED光源不含汞、鉛等有害物質(zhì)，廢棄物可回收，沒(méi)有污染，可謂綠色照明。
　　11、控制靈活：通過(guò)調(diào)整電流可以調(diào)光，不同光色的組合可以調(diào)色，加上時(shí)序控制電路可以達(dá)到多樣的動(dòng)態(tài)變化效果。
　　12、防撞擊和防震動(dòng)，采用環(huán)氧樹(shù)脂的封裝結(jié)構(gòu)可承受高強(qiáng)度的機(jī)械沖擊和震動(dòng)。
　　13、冷啟動(dòng)和低直流：在-40℃的環(huán)境下也可啟動(dòng)，LED燈是電流驅(qū)動(dòng)的固態(tài)照明裝置，在3.5VDc環(huán)境下照常工作。
　　14、免維修：一般情況下，5年～10年不用維修。
　　二、目前LED在城市照明中的主要應(yīng)用形式
　　1、景觀照明一般景觀燈包括庭院燈和草坪燈等，由于LED不像傳統(tǒng)燈具光源多是玻璃泡殼，它可以與城市街道家具很好的有機(jī)結(jié)合。可以在城市的休閑空間如路徑、樓梯、甲板、濱水地帶、園藝區(qū)域進(jìn)行照明。對(duì)于花卉或低矮的灌木，可以使用LED作為光源進(jìn)行照明。LED隱藏式的投光燈具會(huì)特別受到青睞。固定端可以設(shè)計(jì)為插拔式，依據(jù)植物生長(zhǎng)的高度，方便進(jìn)行調(diào)解。
　　2、道路照明隨著LED技術(shù)的發(fā)展，在道路照明中的應(yīng)用也逐漸受到重視。目前主流LED照明公司正在積極開(kāi)發(fā)出將LED技術(shù)應(yīng)用于道路照明的最佳方案，從而研發(fā)出更加耐用、低能耗的道路照明設(shè)備。LED節(jié)能省電，在降低能源消耗以及整體操作成本的同時(shí)，LED路燈有助于減少光污染，此外，大城市向天空排放熱量的時(shí)代可能就要成為過(guò)去。多個(gè)周邊城市開(kāi)始建設(shè)安裝LED綠色照明示范道路。
　　3、利用太陽(yáng)能電池作為能源的LED燈具目前大多數(shù)太陽(yáng)能路燈所用的光源都是LED光源，因?yàn)長(zhǎng)ED低耗電的特點(diǎn)使利用太陽(yáng)能電池作為能源大規(guī)模應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)，極低的工作電壓省去了傳統(tǒng)光源必需的DC-AC轉(zhuǎn)換電路，使能源的利用率大大提高，擴(kuò)大了燈具的應(yīng)用范圍，節(jié)約能源，有利環(huán)境保護(hù)。
　　三、目前LED在城市照明應(yīng)用中存在優(yōu)勢(shì)和不足
　　（一）LED照明的優(yōu)勢(shì)：
　　1、LED是一種半導(dǎo)體二極管，它的壽命非常長(zhǎng)。當(dāng)光通量衰減到80%時(shí)，其壽命達(dá)到了25000小時(shí)。而金屬鹵化物燈的壽命在6000－12000小時(shí)，高壓鈉燈的壽命是12000小時(shí)。
　　2、LED的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，放置在一個(gè)有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹(shù)脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。
　　3、白光LED的光色比高壓鈉燈好。在中間視覺(jué)水平下，人眼在高色溫環(huán)境里比低色溫環(huán)境更容易辨別事物。白光LED的顯色性也比高壓鈉燈好很多，高壓鈉燈的顯色指數(shù)只有20Ra左右，而白光LED可以達(dá)到65－80Ra。
　　4、LED能實(shí)現(xiàn)較完美的調(diào)光功能。由于LED的工作范圍較大，其光輸出和工作電流成正比，因此可以減小電流的方法來(lái)調(diào)光。另外，由于LED進(jìn)行頻繁技術(shù)開(kāi)關(guān)對(duì)其沒(méi)有太大的損傷，LED的調(diào)光還可以采用脈沖寬度調(diào)節(jié)的方法來(lái)得到，通過(guò)調(diào)節(jié)電壓的占空比和工作頻率，能夠有效調(diào)節(jié)LED的發(fā)光強(qiáng)度。
　　5、在燈具的光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)，LED光源的光通量損失最小。與傳統(tǒng)光源不同，LED是半空間發(fā)光的光源。高壓鈉燈或金屬鹵化物燈是全空間發(fā)光的光源，需要將一個(gè)半空間的出射光線改變180°方向投向另一半空間內(nèi)。當(dāng)我們依賴反射器來(lái)完成時(shí)，反射器對(duì)光線的吸收和光源自身的擋光是不可避免的。而使用LED作為光源，不會(huì)存在這方面的損失，光線的利用率比傳統(tǒng)光源高。
　　6、LED光源不含有害金屬汞，不象高壓鈉燈或金屬鹵化物燈在報(bào)廢時(shí)對(duì)環(huán)境造成危害。
　　7、LED作為點(diǎn)光源，如果設(shè)計(jì)合理，很大程度上可以直接解決傳統(tǒng)球狀光源必須依靠光發(fā)射來(lái)解決的二次取光及光損耗問(wèn)題。
　　8、對(duì)光照射面的均勻度可控，理論上可以做到在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)完全均勻，這也能避免傳統(tǒng)光源“燈下亮”現(xiàn)象中的光浪費(fèi)。
　　9、色溫可選，這樣在不同場(chǎng)合的應(yīng)用中，也是提高效率、降低成本的一個(gè)重要途徑。
　　10、技術(shù)進(jìn)步空間依然很大。
　　（二）、LED照明的不足：
　　1、LED照明標(biāo)準(zhǔn)尚未制訂
　　中國(guó)目前沒(méi)有統(tǒng)一的LED燈具國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在網(wǎng)上能見(jiàn)到的是“LED道路照明燈具標(biāo)準(zhǔn)草案”、福建省質(zhì)監(jiān)局中檢所負(fù)責(zé)起草的節(jié)能燈具標(biāo)準(zhǔn)《普通照明用LED燈具》地方標(biāo)準(zhǔn)。沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指導(dǎo)LED生產(chǎn)廠家，使之目前標(biāo)準(zhǔn)混亂，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。
　　2、國(guó)內(nèi)照明企業(yè)創(chuàng)新能力不足
　　國(guó)內(nèi)LED燈具造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力明顯不足，很難與國(guó)際市場(chǎng)潮流接軌，目前模仿和抄襲的較多；大功率白光LED光源的發(fā)光亮度即流明數(shù)還需提高；大功率LED光源本身的散熱和延緩光衰還有技術(shù)瓶頸；大功率LED光源和大功率LED驅(qū)動(dòng)IC本身的物理散熱技術(shù)還有待進(jìn)一步改進(jìn)。LED光源產(chǎn)業(yè)、LED驅(qū)動(dòng)IC產(chǎn)業(yè)和LED燈具產(chǎn)業(yè)都急需向相應(yīng)國(guó)際產(chǎn)業(yè)技術(shù)合作和學(xué)習(xí)，以國(guó)際一流技術(shù)來(lái)制造自已的產(chǎn)品。
　　3、LED照明的各類燈具還沒(méi)有進(jìn)入大批量生產(chǎn)階段。
　　4、LED驅(qū)動(dòng)IC還有待于進(jìn)一步提高恒流精度和擴(kuò)大輸入電壓范圍。
　　5、LED路燈造價(jià)較高，不利于推廣普及。雖然目前初步解決了LED路燈的散熱問(wèn)題，但是過(guò)高的價(jià)格和過(guò)重的燈頭仍然會(huì)阻礙LED路燈的普及。
　　6、LED路燈模塊化的可靠性仍需加強(qiáng)，由于驅(qū)動(dòng)電路等原因也會(huì)造成LED路燈的失效。
　　7、無(wú)論是單點(diǎn)還是多點(diǎn)光源的LED路燈都存在著散熱難的問(wèn)題。一盞采用250W高壓鈉燈的路燈，由于技術(shù)較成熟，散熱控制得很好，即使工作5000小時(shí)，光衰仍然較小，發(fā)光效率還可以達(dá)到70％以上。以目前的技術(shù)，相同條件下大功率LED路燈，由于散熱問(wèn)題不易解決，光衰較大，發(fā)光效率會(huì)下降到30％。如果想用加大電壓電流的方法提高光效，很容易造成LED芯片損毀的現(xiàn)象。
　　8、LED路燈射程短，在較高高度下工作，燈光就顯的很暗，所以有開(kāi)車的師傅說(shuō)不開(kāi)車燈的情況下，覺(jué)得有LED路
　　四、當(dāng)前LED路燈與傳統(tǒng)路燈的主要技術(shù)性能指標(biāo)對(duì)比：
　　
　　五、當(dāng)前LED路燈與傳統(tǒng)路燈的投資分析：
　　
　　
　　六、當(dāng)前已安裝傳統(tǒng)路燈改造為L(zhǎng)ED路燈后的投資分析：
　　
　
　　
　　七、節(jié)能指標(biāo)計(jì)算（每天按12小時(shí)計(jì)算）：
　　每年節(jié)約電能=365x10x（0.3-0.15）=547.5度
　　每年節(jié)約電費(fèi)=547.5x0.62=339.45元
　　經(jīng)過(guò)LED路燈改造后，每盞燈每年節(jié)約電費(fèi)339.45元。
　　八、建議：
　　綜上所述，簽于LED路燈具有節(jié)能、省電、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但一次性投資造價(jià)費(fèi)用高、技術(shù)不夠成熟、發(fā)光亮度不夠高，結(jié)合新區(qū)路燈安裝實(shí)際，建議LED路燈在未安裝道路、需要改造的路燈，太陽(yáng)能景觀燈在游園小巷,進(jìn)行試驗(yàn)性安裝，以總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐步推廣。
　　
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