LED隧道燈在市政隧道中應(yīng)用

摘 要:LED燈是一種新型的燈具，其壽命長(zhǎng)、耗電量少、使用方便、節(jié)能環(huán)保及抗震性好等特點(diǎn)在市政隧道中有較好的應(yīng)用。本文主要從LED燈的原理、LED燈在隧道中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)、LED隧道燈在市政隧道中應(yīng)用應(yīng)該注意的問(wèn)題三方面，對(duì)LED在市政隧道中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞:LED隧道燈 市政隧道 應(yīng)用

中圖分類號(hào):U451文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)3(a)-0107-01

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，能源也出現(xiàn)了緊張的局面，能源問(wèn)題已經(jīng)成為世界性的話題。LED燈的出現(xiàn)，為照明領(lǐng)域帶來(lái)了生機(jī)，特別是為市政隧道工程帶來(lái)新的動(dòng)力。但是LED在市政工程中應(yīng)用，也會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。如何將LED隧道燈更好的應(yīng)用在市政隧道中，已經(jīng)成為L(zhǎng)ED燈研究部門值得思考的問(wèn)題。

1 LED燈原理

LED是利用發(fā)光二極管內(nèi)的電子或是與空隙結(jié)合時(shí)產(chǎn)生的光源制成的。其在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的光的輸出和電子空穴之間的能量會(huì)變大，產(chǎn)生光的能量也會(huì)變高，此時(shí)光子的能量反過(guò)來(lái)也會(huì)與光的顏色相對(duì)應(yīng)，并處在光譜的范圍內(nèi)，其藍(lán)色光、紫色光攜帶的能量是最多的，而桔色光和紅色光攜帶的能量最少。

2 LED燈在隧道中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

2.1 LED燈壽命長(zhǎng)

LED是一種半導(dǎo)體器件，也是一種固態(tài)光源，其發(fā)光原理和其他光源是有明顯區(qū)別的。這種燈內(nèi)部沒(méi)有燈絲，是利用半導(dǎo)體材料中不同載流子之間的交換而發(fā)光的，其光通量可以衰減到80%，在這種條件下，其壽命能達(dá)到25000個(gè)小時(shí)。LED燈以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在隧道中使用是有一定作用的，不僅有益于隧道維護(hù)，也有益于隧道的保養(yǎng)。隧道畢竟是一個(gè)封閉的空間，其在維護(hù)、保養(yǎng)過(guò)程中，是需要將其中一部分交通中斷的，這樣會(huì)影響正常的運(yùn)輸，在市政隧道中使用LED燈在一定程度上能夠減少維護(hù)幾率，使交通更加通暢。

2.2 LED燈耗電量少

LED隧道燈屬于單管功率燈具，其是以直流電進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，其電壓在1.5～3.5伏，電流為15～18毫安，其速度敏捷，便于在高頻率環(huán)境下進(jìn)行操作。這種燈和其他照明燈相比較，其耗電量明顯低于白熾燈和熒光燈。相關(guān)調(diào)查顯示，在隧道中使用LED燈，光率是普通熒光燈二倍。LED隧道燈以其耗電量小的優(yōu)勢(shì)在市政隧道中得到了應(yīng)用。

2.3 LED燈節(jié)能環(huán)保

LED隧道燈是一種光效較大的燈具，其光效可達(dá)到90～100ml/W左右，和高壓鈉燈相差無(wú)幾，但LED燈尚有發(fā)展的空間。LED燈光源有效利用率相對(duì)較高，這是由于LED光源具有半空間發(fā)光的特點(diǎn)，光線的投射存在半空間中，如果沒(méi)有響應(yīng)燈具，光源的上半空就會(huì)有浪費(fèi)的現(xiàn)象出現(xiàn)。但是其卻有反射光作用，如果反射時(shí)受到光源遮擋就會(huì)轉(zhuǎn)化成響應(yīng)的熱能或是對(duì)光線進(jìn)行二次反射再吸收，使原有的光源的一部分光線受損。而高壓鈉燈的光源是球體發(fā)光，其中60%左右的光是由出光口射出的，其高效損耗較小。但LED光通量相對(duì)較穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，盡量采用LED專用管，減少因反射而造成的光損現(xiàn)象。從整體上來(lái)看，LED燈的光通量不如高壓鈉燈，但其光源利用率卻遠(yuǎn)高于高壓鈉燈，二者有互補(bǔ)的作用。但是從根本上來(lái)說(shuō)，LED燈的節(jié)能效果還是高于高壓鈉燈的。

2.4 LED燈使用方便

在市政隧道中，一般氣體光源啟動(dòng)是需要一定時(shí)間的，需要幾十秒甚至幾十分鐘。隧道是一個(gè)封閉的空間，隧道空間內(nèi)幾十秒缺少光亮都會(huì)引起交通事故，這對(duì)來(lái)往的車輛是相當(dāng)不利的。LED作為一種新型燈具，其是不存在啟動(dòng)時(shí)間的，在市政隧道中使用能夠減少不必要的安全隱患。LED光輸出和起工作電流是成正比的，這就是說(shuō)LED可以利用減少電流的方法進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)光。再加上LED燈進(jìn)行頻繁的開(kāi)關(guān)對(duì)其沒(méi)有太大的損傷，也可以利用脈沖寬度調(diào)節(jié)法對(duì)其進(jìn)行調(diào)光，這就給隧道帶來(lái)了一定的方便。這種方法可以對(duì)其工作頻率及電壓的占空比進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，也可以增加LED燈的發(fā)光率，而這點(diǎn)正好與市政隧道的環(huán)境的需求不謀而合。因此，LED燈在隧道中應(yīng)用有著不可替代的作用。

2.5 LED燈亮度高

LED隧道燈光源顏色較為逼真，其顯色性較好。將這種燈用到到隧道中，人們可以看到和自然相近的顏色，而顯色性較差的光源所看到的顏色偏差較大，會(huì)給人的眼球帶來(lái)較大的沖擊力，人在身處其中，較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)其視覺(jué)。隧道的出入口是自然光，在封閉的隧道中也應(yīng)該有一種自然光，這對(duì)人們的視覺(jué)是有好處的，特別是對(duì)其中開(kāi)車的司機(jī)是有好處的。在這種情況下，在市政隧道中就需要使用LED這種趨于自然光的燈具，以減少人們視覺(jué)滯后的現(xiàn)象，同時(shí)也能減少司機(jī)的視覺(jué)效應(yīng)，避免因光源問(wèn)題，而造成不必要的交通事故。

2.6 LED燈的抗震性能好

LED是由電致發(fā)光的半導(dǎo)體制成的，為了避免不同的震動(dòng)引起其震落，可以將其放置在有引線的架子上，周圍用環(huán)氧樹(shù)脂將其密封起來(lái)，以便更好的保護(hù)燈芯。畢竟隧道中常會(huì)有不同大小的車輛經(jīng)過(guò)，也會(huì)有不同的震動(dòng)產(chǎn)生。在這種情況下，在隧道中應(yīng)用LED燈，可以減少因不同震動(dòng)造成光源接口脫落、損壞燈具現(xiàn)象的發(fā)生。

3 LED燈在市政隧道中應(yīng)用應(yīng)該注意的問(wèn)題

LED燈近幾年來(lái)，在市政隧道中的應(yīng)用比較廣泛，其發(fā)光效率也在呈明顯上升趨勢(shì)，相應(yīng)的元器件也達(dá)到了白熾燈的效果，并處在穩(wěn)定增長(zhǎng)的狀態(tài)。但是其在發(fā)展的過(guò)程中，也應(yīng)該看到其不足之處。LED燈在應(yīng)用的過(guò)程中，其光通量還有待提高，畢竟其對(duì)溫度還有一定的敏感性，而其壽命和輸出量是隨著溫度的升高而不斷的下降。要知道市政隧道是一個(gè)封閉的空間，光通量下降或是其壽命下降，會(huì)給LED燈維護(hù)工帶來(lái)一定的困難，同時(shí)也會(huì)影響隧道中車輛的正常行駛。在這種情況下，降低LED燈工作溫度就成為L(zhǎng)ED燈在市政隧道中應(yīng)用應(yīng)該注意的關(guān)鍵性問(wèn)題。要想解決這一問(wèn)題，還需要對(duì)其封裝材料進(jìn)行研究，以便更好的提高LED燈的可靠性及光學(xué)指標(biāo);雖然LED等發(fā)出的光接近于自然色，但是仍和自然光有一定的差距。LED發(fā)出的光白中帶有藍(lán)色的光，人們長(zhǎng)期在這種光下，會(huì)有一種清冷的感覺(jué)，而沒(méi)有熒光燈那種黃色溫暖的感覺(jué)。要想滿足人們視覺(jué)的需求，仍需對(duì)LED燈的顏色進(jìn)行相應(yīng)的研究;LED燈的價(jià)格較普通的燈貴，這也是制約其在市政隧道中廣泛使用的原因。雖然近幾年晶片技術(shù)已經(jīng)得到了改進(jìn)，成本相對(duì)也降了下來(lái)，但是仍未普遍使用。要想使LED燈更好的應(yīng)用在市政隧道中，還需要不斷的提高其性價(jià)比，以彌補(bǔ)其價(jià)格貴的不足。

4 結(jié)語(yǔ)

LED燈以其節(jié)能、高效、低耗、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)贏得了市場(chǎng)的青睞。LED燈在市政隧道上的應(yīng)用給其帶來(lái)便利的同時(shí)，也給其帶來(lái)一定的困境。要想使LED燈更好的應(yīng)用在市政隧道中，還需要繼續(xù)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的研究。

參考文獻(xiàn)

[1]趙媛.基于PWM的LED機(jī)器視覺(jué)光源技術(shù)的研究.哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2009.

[2]黃鴻年.LED在綠色照明工程中的廣泛應(yīng)用[J].民營(yíng)科技，2009(3).

[3]屈素輝.普通照明用LED標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求[J].中國(guó)照明電器，2009(4).

①作者簡(jiǎn)介:羅成英，女，重慶，林同棪國(guó)際工程咨詢(中國(guó))有限公司，助理工程師，本科，研究方向:市政電氣節(jié)能。