论文部分内容阅读
摘要：目前，我国城市道路的照明系统中，高压钠灯仍有部分沿用。光源光效低，一定程度浪费了电能。在确保照明水平不改变的基础上，提升应用资源的效率，尽量减少能耗很有必要。在这一情况下，LED路灯获得大规模的应用，其光源光效空间很大，还有十分显著的绿色环保特点，系统维护方便，操作成本低廉等。故本文简要说明其存在的优劣势，对城市道路中应用这种光源提出几点合理化建议。
关键词：LED光源；城市道路照明；应用
LED技术目前属于第四代照明光源，经过科学反应发出强烈光源，同时可以按照实际需求对颜色实施调整。这项技术不会产生较高能耗、使用时间较长、拥有良好的稳定性，已经获得业界的高度注意，并且对其在道路中的应用展开一定研究。
一、技术发展优势与缺陷
（一）技术发展优势
第一，表现出较强的定向辐射性。大部分光源都可以射向道路，进一步增加了光的应用效率，有效提升了节能效果。
第二，功率因数超过95%，不需要另外添加镇流设备，亦不会出现高次谐波，一定程度提升了电能质量，降低了电能消耗。
第三，形成较高的光源显色参数，与大阳光十分接近，相对来讲高压钠灯通常只有22%的显色参数。随着这一数值的提升，人们可以对外贸颜色不同的物体更加清晰地分辨。
第四，光源不会发生闪烁，也没有紫外线辐射。与传统灯具比较明显降低了发热量，不会排出碳，在室内空间已经成为重要的照明工具，同时也可以很好保护人的眼睛。
第五，相较于传统照明，LED光源不会造成有害污染，并且能够循环使用废弃物，进一步与国家绿色环保发展战略高度符合。
第六，由于其结构包括1W以上单颗半导体芯片，能够按照对应设计要求任意调节整灯功率，防止高压钠灯严重缺少功率规格导致照明不合理问题。
第七，理论角度分析该路灯使用时间超过5万h，实践表明也会超过3万h，根据每天操作计算，时间可达到6-7年[1]；传统高压钠灯使用时间仅在2年左右。
（二）技术发展缺陷
虽然在城市道路中LED技术优势明显，但也不能忽略其存在的不足。综合分析，其存在的主要缺陷包括：
第一，技术在发展过程中发生失衡现象。国家对该产品尚未制定明确的标准，进一步造成各个厂商制造标准不统一，根据自己设定的标准开展生产，无法通用灯型，质量参差不齐，这也一定程度影响了后期管理，只能找对应厂商开展维护与更换，管理部门无法独立处置。虽然当前已经推广普及这一路灯，但南北区域技术存在较大差异。南方几个大规模厂商掌握核心技术，北方厂商主要实现组装操作。第二，主要是配光与截光类型，非常容易产生不均匀照明和斑马线问题。第三，其拥有较高的光源色温，易产生炫光问题，在恶劣的天气情况下容易引发交通事故。在这方面，其明显落后于高压钠灯，后者不仅色温科学且舒适，穿透大雾的能力也很强。第四，该种路灯能否可以解决技术缺陷是其普及与否的关键，其中一个最突出的问题就是散热[2]。该种路灯随着工作温度的变化会相应改变芯片，相应出现一定比例的光衰，同时也降低了工作时间。
二、实际应用
（一）照明情况
结合某一城市实际应用情况，主要选择三条主要道路进行测验。
主干道（1）双向八车道，路灯覆盖整体长度3.8km。对称布置在道路两旁，路灯竖向距离是29-36m，按照实际道路行驶需求，路灯设定208w额定功率，色温是6000K。实际检验这一主要道路，选择90个检测点，分别获得六组数据。
主干道（2）双向八车道，路灯覆盖整体长度是1.4km。对称布置在道路两旁，路灯竖向距离是28m，结合道路实际行驶要求，设定路灯为210w额定功率，色温6000K。实际检验这一主要道路，选择99个检测点，分别获得三组数据。
主干道（3）双向八车道，路灯覆盖整体长度是11km，对称布置在道路两旁，路灯竖向距离是26m，结合道路实际行驶要求，设定路灯为210w额定功率，色温6000K。实际检验这一主要道路，选择99个检测点，分别获得十四组组数据。
通过上表了解到，基本上路灯与道路形成的照明要求相符，虽然其照度不能达到30IX，明显低于传统高压钠灯，但是在其他方面表现出显著的优势，可以对这方面缺陷有效解决[3]。
（二）经济效益
在竖向布置路灯中间距相对较短，单位长度所需数量明显多于传统灯具，无形之中增加了安装、基础和管线成本。通过计算分析，前期路灯投资成本较高，甚至超过传统灯具的30%。但后期擁有较大的运行成本优势，主要是很好的节能效果以及较长的使用时间。
（三）社会环境效益
应用LED路灯可以节省大概40%的能源，应用在主要道路中，每年每公里可以节省47000kwh的电能，有效减少了排放二氧化碳量，表现出十分显著的环境效益[3]。
三、相关发展建议
由于LED路灯表现出的大量技术优势，其在现阶段的日常生活中已经得到了比较广泛的应用。但此路灯拥有十分特殊的热学特点，与传统光源不一样，在实践应用测量无法采取传统方法。但是，目前缺少与之对应的标准，导致实际应用中缺少一定的标准测量该产品，不利于大规模生产推广，一定程度影响了其普及应用。所以，要想对这种路灯推广应用，必须对其标准问题有效解决，统一管理该种路灯的生产，特别是对各部分性能制定严格的生产标准，比如发光颗粒、原料质量等[4]。
四、结束语
综合分析，在道路照明中普及应用LED路灯，应当充分重视其经济效益，在保证低成本投入的前提下，提升道路照明效率。应推广宣传路灯在道路中的应用，其不仅可以提升照明性能，还与绿色环保要求高度相符，这也充分体现出其的应用价值。其也因此被纳入了2015版本的《城市照明道路设计标准》中。可见，作为照明用灯之一的LED，正在逐步提升应用规模。
参考文献：
[1]史兆培，王玉爽，严登俊.城市路灯照明节能技术现状与发展趋势[J].中国照明电器，2015（10）：78.
[2]王明清.LED 照明日光灯驱动电源与连接结构方案分析[J].信息与电脑（理论版），2016（8）：33-35.
[3]阚子雄，王巧彬，任豪，陈振强.LED 灯具道路照明效果模拟与分析[J].应用光学，2015（2）：89-90.
[4]章赋.城市LED智能化路灯的技术方案分析[J].灯与照明，2015（3）：56-57.
（作者单位：河南省城乡规划设计研究总院有限公司）
关键词：LED光源；城市道路照明；应用
LED技术目前属于第四代照明光源，经过科学反应发出强烈光源，同时可以按照实际需求对颜色实施调整。这项技术不会产生较高能耗、使用时间较长、拥有良好的稳定性，已经获得业界的高度注意，并且对其在道路中的应用展开一定研究。
一、技术发展优势与缺陷
（一）技术发展优势
第一，表现出较强的定向辐射性。大部分光源都可以射向道路，进一步增加了光的应用效率，有效提升了节能效果。
第二，功率因数超过95%，不需要另外添加镇流设备，亦不会出现高次谐波，一定程度提升了电能质量，降低了电能消耗。
第三，形成较高的光源显色参数，与大阳光十分接近，相对来讲高压钠灯通常只有22%的显色参数。随着这一数值的提升，人们可以对外贸颜色不同的物体更加清晰地分辨。
第四，光源不会发生闪烁，也没有紫外线辐射。与传统灯具比较明显降低了发热量，不会排出碳，在室内空间已经成为重要的照明工具，同时也可以很好保护人的眼睛。
第五，相较于传统照明，LED光源不会造成有害污染，并且能够循环使用废弃物，进一步与国家绿色环保发展战略高度符合。
第六，由于其结构包括1W以上单颗半导体芯片，能够按照对应设计要求任意调节整灯功率，防止高压钠灯严重缺少功率规格导致照明不合理问题。
第七，理论角度分析该路灯使用时间超过5万h，实践表明也会超过3万h，根据每天操作计算，时间可达到6-7年[1]；传统高压钠灯使用时间仅在2年左右。
（二）技术发展缺陷
虽然在城市道路中LED技术优势明显，但也不能忽略其存在的不足。综合分析，其存在的主要缺陷包括：
第一，技术在发展过程中发生失衡现象。国家对该产品尚未制定明确的标准，进一步造成各个厂商制造标准不统一，根据自己设定的标准开展生产，无法通用灯型，质量参差不齐，这也一定程度影响了后期管理，只能找对应厂商开展维护与更换，管理部门无法独立处置。虽然当前已经推广普及这一路灯，但南北区域技术存在较大差异。南方几个大规模厂商掌握核心技术，北方厂商主要实现组装操作。第二，主要是配光与截光类型，非常容易产生不均匀照明和斑马线问题。第三，其拥有较高的光源色温，易产生炫光问题，在恶劣的天气情况下容易引发交通事故。在这方面，其明显落后于高压钠灯，后者不仅色温科学且舒适，穿透大雾的能力也很强。第四，该种路灯能否可以解决技术缺陷是其普及与否的关键，其中一个最突出的问题就是散热[2]。该种路灯随着工作温度的变化会相应改变芯片，相应出现一定比例的光衰，同时也降低了工作时间。
二、实际应用
（一）照明情况
结合某一城市实际应用情况，主要选择三条主要道路进行测验。
主干道（1）双向八车道，路灯覆盖整体长度3.8km。对称布置在道路两旁，路灯竖向距离是29-36m，按照实际道路行驶需求，路灯设定208w额定功率，色温是6000K。实际检验这一主要道路，选择90个检测点，分别获得六组数据。
主干道（2）双向八车道，路灯覆盖整体长度是1.4km。对称布置在道路两旁，路灯竖向距离是28m，结合道路实际行驶要求，设定路灯为210w额定功率，色温6000K。实际检验这一主要道路，选择99个检测点，分别获得三组数据。
主干道（3）双向八车道，路灯覆盖整体长度是11km，对称布置在道路两旁，路灯竖向距离是26m，结合道路实际行驶要求，设定路灯为210w额定功率，色温6000K。实际检验这一主要道路，选择99个检测点，分别获得十四组组数据。
通过上表了解到，基本上路灯与道路形成的照明要求相符，虽然其照度不能达到30IX，明显低于传统高压钠灯，但是在其他方面表现出显著的优势，可以对这方面缺陷有效解决[3]。
（二）经济效益
在竖向布置路灯中间距相对较短，单位长度所需数量明显多于传统灯具，无形之中增加了安装、基础和管线成本。通过计算分析，前期路灯投资成本较高，甚至超过传统灯具的30%。但后期擁有较大的运行成本优势，主要是很好的节能效果以及较长的使用时间。
（三）社会环境效益
应用LED路灯可以节省大概40%的能源，应用在主要道路中，每年每公里可以节省47000kwh的电能，有效减少了排放二氧化碳量，表现出十分显著的环境效益[3]。
三、相关发展建议
由于LED路灯表现出的大量技术优势，其在现阶段的日常生活中已经得到了比较广泛的应用。但此路灯拥有十分特殊的热学特点，与传统光源不一样，在实践应用测量无法采取传统方法。但是，目前缺少与之对应的标准，导致实际应用中缺少一定的标准测量该产品，不利于大规模生产推广，一定程度影响了其普及应用。所以，要想对这种路灯推广应用，必须对其标准问题有效解决，统一管理该种路灯的生产，特别是对各部分性能制定严格的生产标准，比如发光颗粒、原料质量等[4]。
四、结束语
综合分析，在道路照明中普及应用LED路灯，应当充分重视其经济效益，在保证低成本投入的前提下，提升道路照明效率。应推广宣传路灯在道路中的应用，其不仅可以提升照明性能，还与绿色环保要求高度相符，这也充分体现出其的应用价值。其也因此被纳入了2015版本的《城市照明道路设计标准》中。可见，作为照明用灯之一的LED，正在逐步提升应用规模。
参考文献：
[1]史兆培，王玉爽，严登俊.城市路灯照明节能技术现状与发展趋势[J].中国照明电器，2015（10）：78.
[2]王明清.LED 照明日光灯驱动电源与连接结构方案分析[J].信息与电脑（理论版），2016（8）：33-35.
[3]阚子雄，王巧彬，任豪，陈振强.LED 灯具道路照明效果模拟与分析[J].应用光学，2015（2）：89-90.
[4]章赋.城市LED智能化路灯的技术方案分析[J].灯与照明，2015（3）：56-57.
（作者单位：河南省城乡规划设计研究总院有限公司）