遍及LED路灯需处理的三大难题
来源:http://www.fwtdq.com 责任编辑:环亚ag88 更新日期:2018-08-17 04:20

  遍及LED路灯需处理的三大难题

  LED(发光二极光)的运用能够说无处不在。作为一种半导体发光资料,与其他发光资料比较较,LED以其绿色、高效、牢靠、经用的优势,使得其他发光资料相形见绌。跟着大功率LED本钱的不断下降,逐渐替代传统灯具成为可能。LED光源在路途照明中的运用已成为近年来半导体照明职业的热门,LED器材产品运用到路灯上,对技能有什么特别要求?LED路灯与现在一般路灯比较有哪些优势?还存在哪些缺乏?怎么处理?业界专家从不同旁边面给予了论述。

  拟定国家规范是遍及推广有力手法

  LED作为路灯首要有以下长处或特色:发光功率高,灯具反射丢失低,节省动力70%;合作数字操控亮度功用,更省电;不需高压,安全性高;合作软件可由长途主动遥控亮度;事端、多雾、雨天等特别情况下供给超高亮度及显色性高的照明光源;设备保护简洁;模块设备、无剩余配线;不会形成光污染或糟蹋;长寿数,意味着不需求常常进行替换,然后削减了交通中止的潜在性,下降了为此付出的修理费用。有人核算过,选用LED路灯除了在单灯本钱及开端设备的造价比高压钠灯高外,在铺设本钱、耗电本钱及寿数方面均大大优于高压钠灯。

  LED路灯面临的首要技能问题为:输出功率及光通量、二次光学规划、散热规划和电源体系规划。输出功率及光通量的进步还需求从大功率白光LED的外延技能、芯片工艺等根底层次进一步进步。在二次光学规划方面,LED的辐射方式有朗伯型、侧射型、蝙蝠翼型和聚光型几种。在路途照明范畴,依据规划经历朗伯型和蝙蝠翼型比较适用,经过二次光学规划,使得LED的光照规划、光度曲线契合路途照明的需求。散热是LED路灯需求要点处理的问题之一,因为LED路灯亮度要求高、发热量大,并且野外这种运用环境比较严苛,假如散热欠好会直接导致LED快速老化,稳定性下降,除了需求功率型LED自身的散热好外,因为路灯具有野外夜间运用的特色,散热面坐落侧上面有利于空气天然对流散热。LED路灯的电源体系也与传统光源不同,LED的低能耗、低作业电压和太阳能电池组件的低输出功率、低输出电压之间的合作十分适宜,怎么使严密紧缩在一起的一组LED安全、牢靠地作业也是调查LED路灯的一个方针。

  归纳以上对LED路灯在商场前景及技能问题方面的剖析能够看出,影响其运用的要素为:

  榜首,LED路灯造价较高,不利于推广遍及。尽管现在初步处理了LED路灯的散热问题,可是过高的价格和过重的灯头仍然会阻止LED路灯的遍及。

  第二,LED路灯模块化的牢靠性仍需加强,因为驱动电路等原因也会形成LED路灯的失效。

  第三,无论是单点仍是多点光源的LED路灯都存在着散热难的问题。一盏选用250W高压钠灯的路灯,因为技能较老练,散热操控得很好,即便作业5000小时,光衰仍然较小,发光功率还能够到达70%以上。以现在的技能,相同条件下大功率LED路灯,因为散热问题不易处理,光衰较大,发光功率会下降到30%。假如想用加大电压电流的办法进步光效,很简略形成LED芯片损毁的现象。

  第四,LED路灯射程短,因而LED路灯还需求进一步加强怎么在较高高度下作业的研讨。此外,拟定国家LED路途照明规范也是遍及推广LED路灯十分有力的手法。

  散热和牢靠性是影响运用首要要素

  LED光源有两种做法,一种是运用传统小功率LED作组合,一般多达上百颗乃至数百颗,电源规划杂乱。另一种是运用大功率管作光源,价格比较贵。两种办法都不可防止地要将散热规划和作业牢靠性作为首要规划考虑要素,国内多运用于政府演示性工程,真实商场化运作的工程很少,国外这方面的运用实例较多,但其最大的缺陷仍然是牢靠性、出光流明数和价格,许多工程因为LED质量低质,没有很好地表现出寿数长的长处。还有,从本钱、商场的视点考虑,LED作为照明光源,其是否与太阳能结合运用,在规划上需求走不同的路途,并不是独自作为一种光源来开发就能完结的。

  LED器材产品运用到路灯上,技能上的特别要求首要是要结合LED光强和发光视点来规划,别的因为多颗LED组合,出光规划方面要统筹照耀面域,灯具方面需求要点考虑散热的有用性。

  LED路灯与一般路灯的比照优势:节能、环保,易于和低压适配,也可和太阳能体系直接配套,无需额定的逆变、变换进程,能到达最大的动力利用率。

  缺乏:照明视点偏小、不均匀,色彩显色指数偏低,光学、散热规划杂乱。

  技能上的缺乏:当时技能下的光通量还不行,光效太低,质量难以确保。

  处理办法:LED产品运用于路灯需求专门的规划,也需求专门的规范(用传统光源的测验数据来点评LED光源往往并不客观)。

  LED运用于路灯有先天的优势也有下风。优势在于:榜首,LED作为点光源,假如规划合理,环亚ag88手机版,很大程度上能够直接处理传统球状光源有必要依托光发射来处理的二次取光及光损耗问题;第二,对光照耀面的均匀度可控,理论上能够做到在方针区域内彻底均匀,这也能防止传统光源“灯下亮”现象中的光糟蹋;第三,色温可选,这样在不同场合的运用中,也是进步功率、下降本钱的一个重要途径;第四,技能进步空间仍然很大。

  下风(影响路灯推广运用的要素):当时价格还太高,光通量低,当时平等照度规划的LED光源价格大约相当于传统光源的4倍(不过在路灯产品中,光源部分占总本钱并不高,所以在工程设备中的本钱进步份额也不会太高,运用的空间仍是比较大的),在民用中难以承受。当时规划和制作规范比较紊乱,损坏份额高,影响了LED的寿数优势。

  主张:一致LED规范,进步质量稳定性,树立商场竞争和谐安排,防止恶性竞争,大力宣扬LED的质量观念,防止受不良实例的影响,要让人们从思想上承受LED其实是能够完成其寿数长的长处的,进步挑选和运用LED的水平。

  对白光大功率LED需求将到达3亿颗

  LED器材运用到路灯上,技能上的特别要求首要体现在以下两个方面:首要,杰出的发光功率稳定性,不能衰减太快。其次,光色的一致性和可维持性要好,不能因为较长时刻运用白光色彩发生变化。这两点都要求灯具的全体散热要好,光学规划要到位。

  LED路灯与现在一般的高压钠灯路灯比较优势如下:

  榜首,节能:现在白光LED的发光功率约为80lm/W,较传统高压钠灯能够节电50%~60%,跟着LED功率的快速进步,半导体路灯在节能方面显现出了巨大的潜力。

  第二,低保护本钱:以现在的技能水平和测验成果核算,大功率LED光源能够正常运用10年不必替换,而传统高压钠灯均匀1年半就要替换一次,运用半导体光源能够大大下降保护本钱。

  第三,显色性佳:LED的显色指数高(75~80),人们的反响速度快,路面看起来更亮堂,感觉更舒适,驾驭人员也感觉更安全。而高压钠灯光谱窄,显色性差(20~40),感觉暗淡。

  存在的缺乏首要如下:

  榜首,发光功率还不行高:现在尽管实验室水平大功率白光LED的发光功率现已超越了100lm/W,但量产的、性价比高的大功率白光LED发光功率还在60lm/W左右,节能优势还没有充沛发挥出来。

  第二,地面临LED光的反射率低:因为现在白光LED 光谱特征,路面及周边物体对其反射率低,所以路面的亮度较低,与钠灯的黄光比较,这是它的一个缺点。

  大功率白光LED光源现在的发光功率还在约70lm/W~80lm/W的阶段,理论其发光功率能够到达300lm/W左右,因而在技能上还有十分大的开展空间。一起半导体光源路灯现在正处于工业开展的开端阶段,在进步散热功率、驱动操控体系优化、配光规划方面还有十分大的进步空间,还有很多的研制作业需求深入开展。

  现在一盏LED路灯均匀需求100颗左右的1W白光LED,以全国每年路灯需求300万盏来核算,每年对白光大功率LED的需求将到达3亿颗。

  规范规范短缺无法全面推广

  因为LED路灯有两个杰出长处:节能(据报道可节电能50%以上)、长寿数(可削减修理和延伸替换时刻),所以现在国内有关LED路灯的开发、运用开展很快。许多大、中城市均有一些路途在试用LED路灯,但均未大批量选用。

  LED路灯现在首要问题是无规范规范,无法全面推广,其间LED用于路灯的几个首要参数如:色温、显色性(显色指数)和眩光等没有断定。

  别的,LED路灯的价格过高,现在依据不同功率和设备高度,其价位在3000元~5000元/只,大面积推广运用有困难。

  路灯的城市办理体制是多头担任,这给LED路灯推广运用带来很大困难。

  主张相关部分尽早安排拟定LED路灯的相关规范和树立相关的检测安排。

  建造部新拟定的路灯规划规范“城市路途照明规划规范”(CJJ45-2006)于2007年7月1日开端履行,其间未说到运用LED路灯的问题。在此,相关部分要安排有关人员仔细评论,选用LED路灯是否可契合上述规划规范或需求提出哪些弥补修改意见作为正式的规范规范要求。

  别的,赶快拟定选用LED路灯的路途路面测验办法规范,拟定LED路灯的灯具(含LED灯)规范,提出LED路灯的首要参数包含色温、显色指数、眩光、发光强度(或照度)、视点以及热阻和牢靠性等方针要求,拟定LED路灯的灯具测验办法规范,树立公平的威望的LED路灯相关检测安排。

  要不断进步LED技能水平,下降LED路灯本钱。跟着LED技能的不断打破,特别是LED发光功率的不断进步以及LED封装和灯具规划水平的进步,将可削减运用LED的个数和其他元器材数,即可大大下降LED路灯的本钱。

  期望城市路途的路灯办理能由一个部分一致办理,这样在推广LED路灯运用时会顺畅些。

  初始设备本钱高限制推广运用

  LED路灯的初始设备本钱仍旧是传统高压钠灯、金卤灯的2-3倍,这是因为现在LED的光源本钱较高,并且需求较杂乱的光学、热学及驱动规划。

  但近一两年来,国内外均已呈现很多LED路灯的运用事例,其首要优势在于:寿数长、灯具全体光效高,因而可完成运转状态下的全体节电作用。

  LED光源自身光效进步空间大,半导体技能的特色使其发光光效(相应的外量子功率)有望在现有根底上翻番,现在职业界高功率LED光效的尖端水平在100lm/W,研制水平已可大于130lm/W,将来有望完成大于200lm/W的水平。LED光源具有绿色环保特性,不含汞等重金属,更便利收回。LED光源体系易保护,全体运转本钱低,产质量量高。以上许多长处,使得LED路灯的商场前景被广泛看好。

  LED在照明运用中,本质上也归于点光源,因而其光学规划,包含初级透镜或反光设备的规划和二次光学的规划等是一大运用难点。

  此外,LED路灯照明体系的散热计划,如根据金属壳体的全体化规划、电扇及热管等辅佐散热设备、有用防尘(尘土将极大阻碍散热)等,这些都是较之传统路灯所需特别注意的当地。

  别的,LED所特需的恒流驱动电源,是确保其正常作业的一大柱石,简略开关电源的计划常会带来LED器材的损害。因而,LED路灯的进一步推广,有赖于光、热、电等方面全体处理计划的日益老练。

  2010年大规划运用商场将发动

  现在路灯运用商场现已发动,原因有五,榜首,在中间视觉条件下,现在路灯很多选用的钠灯,功率比明视觉条件丈量功率要低30%,而LED由所以全光谱功率会进步40%,现在替代钠灯已能节电30%-40%,契合节电、减排国家方针。第二,考虑到寿数较长,可免保护费用。因为驱动电流小、电缆、变压器和工程费用也在削减。第三,白光下视感和分辩才能都有进步。第四,因为耗电少和驱动电压低,可与光伏电池组成太阳能路灯。第五,路灯均为政府部分建造和办理,较易推广。

  现在许多城市乃至小镇,都有路灯演示工程,少则几十盏,多则不计其数盏,国内已有多张2万盏路灯的订单,能够说这是通用照明中冒出的一匹黑马。跟着功率的进一步进步和技能的日趋完善,将有很快的开展。考虑到我国约有2亿盏路灯这一宽广商场,理应特别注重,加上已有部分企业产品出口,商场前景更为看好,2010年大规划运用商场将发动。

  现在产品属初始阶段,良莠不齐,首要问题是散热问题处理欠好,不只发光功率下降,并且光衰问题较严峻,乃至失效。有关部分要抓住规范拟定,出厂前要进行光衰实验,减小灯具热阻,充沛散热,真实做到高效、长寿数,以利商场的培养和健康开展。

  LED替换高压钠灯节能40%

  LED的功能现在已超越遍及选用的荧光灯,能够预见,LED照明技能将进入多种环境中。除了节能之外,LED灯的运用寿数比传统灯泡要长得多,并且不选用一般灯泡中常见的汞、水银、铅等有害物质,LED灯要更环保。

  LED城市照明举动(LED City社区)于2007年2月发动,在北卡罗来纳州罗利推广停车库照明试行项目,得到CREE(科锐)、Lighting Science Group、AmTech Lighting Services和Progress Energy的支撑。该社区的方针是促进各个城市在布置节能照明时加强合作和进步功率,以便赶快到达节省本钱与环保的意图。该试行项目是用LED灯具替换高压钠灯具,据Progress Energy评价,节能作用到达40%。

  LED城市照明举动旨在满意当地需求。从美国的得克萨斯到加拿大的多伦多,LED照明现已成功布置在整个北美区域,每个演示区都为当地带来巨大的动力节省,并满意其经济需求。例如,密歇根大学地点的密歇根州阿恩阿波尔市有12.5万人,最近该市设备1000多个LED路灯。这在我国看似不起眼的一个数目,但对像阿恩阿波尔市这样规划的美国城市来说却具有重大意义。每个耗电56瓦的LED灯能够接连运用10年,来替代耗电120瓦且运用寿数只要两年的灯泡,这使阿恩阿波尔市的公共照明能耗折半,每年的温室效应气体排放削减2425吨,这相当于400辆轿车上路一年排放的尾气数量。

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