LED路燈的特點及使用探討

LED是一種固體的半導(dǎo)體發(fā)光元器件，在上個世紀的六十年代，發(fā)現(xiàn)了紅色的發(fā)光二極管之后，成功研制出了白色的LED，到目前為止，已經(jīng)研制出了在可見光波段出現(xiàn)的所有顏色，在背光源、顯示以及信號方面得到的應(yīng)用也是相當廣泛的。特別是最近幾年來，亮度比較高的大功率LED也成功研制出來，開拓出了一個全新的照明領(lǐng)域，使其在道路照明工程中的使用范圍也變得越來越廣。

1 LED燈的優(yōu)勢

(1)低碳環(huán)保，對于太陽能光伏技術(shù)的運用比較適合一些氣體放電燈，比如高壓鈉燈，一般都含有汞等的一些有害物質(zhì)，一些光源廢棄之后會對水源以及環(huán)境產(chǎn)生非常大的危害，造成的污染也是長期的。然而LED的芯片以及外部的封裝已經(jīng)達到了歐盟的相關(guān)指標要求，其中沒有鉛和汞等有害物質(zhì)。它在廢棄之后還可以再回收利用，對環(huán)境不會產(chǎn)生污染。因為它有直流驅(qū)動的特點，在道路照明上對于采用風(fēng)光互補技術(shù)以及太陽能光伏技術(shù)是非常適合的，使節(jié)能環(huán)保照明可以在真正意義上得到實現(xiàn)。

(2)結(jié)構(gòu)比較牢固，在造型上有很強的可塑性LED燈具在造型上的可塑性是非常強的，通過設(shè)計造型就能將不同地區(qū)的人文特色和裝飾性展現(xiàn)出來，體現(xiàn)出了城市的美感和意象。LED的光源是固態(tài)的，不包含燈絲和玻璃等一些容易碎的零部件，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計上非常合理也很牢固。

(3)在光學(xué)設(shè)計上是非常方便的LED的體積是非常小的，在半平面上就可以定向發(fā)光，在設(shè)計燈具的時候，就可以將其視為是近似的點光源，在光學(xué)設(shè)計上采用反射器或者透鏡是非常適合的，使獲得的配光更加理想，使燈具的使用效率得到進一步提高。

(4)啟動快速。白熾燈啟動的時間大約是0.1到0.2秒，一些氣體放電燈例如高壓鈉燈、金鹵燈從開始啟動到光輸出穩(wěn)定大約需要幾十秒甚至一分鐘的時間，關(guān)閉的時候還需要等待其冷卻，大約需要五分鐘左右。LED燈的啟動時間僅為幾十鈉秒，在重新啟動的時候不會出現(xiàn)等待的時間，在連續(xù)開或關(guān)的狀態(tài)中，它也可以正常工作。

(5)顯色的性能比較好。在傳統(tǒng)的光源中，高壓鈉燈的光效是最高的，但是它的顯色性能是非常差的，顯色的指數(shù)僅為20左右。但是LED的顯色指數(shù)可以達到80，光的強度與自然光是非常接近的，呈現(xiàn)出來的顏色也是非常真實的，可以將物體本身的顏色直接反應(yīng)出來，在路面亮度相同的狀態(tài)下，可以使通行的條件的達到最好。

(6)使用的時間比較長。路燈使用的壽命對于整個道路維護的成本所起到的作用是非常重要的，高壓鈉燈目前使用的壽命是兩萬個小時左右，目前用于道路照明的高壓鈉燈的使用壽命一般僅為五千個小時左右，但是大功率的LED的使用壽命一般可以達到五到七萬個小時。

(7)能源消耗比較低，光效的利用率是比較高的白光的LED燈在光效上已經(jīng)超過了100lm/W。對于傳統(tǒng)的光源來說，一般都是在整個光源范圍的空間內(nèi)進行的，容易使光源產(chǎn)生浪費的現(xiàn)象，但是對于LED燈來說，它的方向性比較好，在運用到二次光學(xué)的透鏡時，燈具的效率可以達到80%，如果再進行第三次的光學(xué)設(shè)計，它的出光率就可以達到90%。

(8)在成本上具有潛在優(yōu)勢。雖然目前LED燈在單價上是高壓鈉燈的4倍以上，但是它的光效比較高，使用的壽命也比較長，在節(jié)約出的維護費用以及電費上就能很好地將其中的差價進行彌補。現(xiàn)在的LED路燈技術(shù)正在不斷走向成熟，初始的成本也得到不斷降低，在總體的成本上所潛在的優(yōu)勢就會逐漸顯露出來。

2 LED路燈在推廣應(yīng)用上應(yīng)該注意的幾點問題

LED燈是一種綠色清潔的照明光源，應(yīng)該大力進行推廣使用。然而在路燈照明的推廣使用中，還應(yīng)該注意在運行上的維護、節(jié)能、經(jīng)濟性、成熟性和規(guī)范化等方面的問題。

(1)在運行和維護上，很多的廠家美譽按照一定的標準來進行生產(chǎn)，每一個廠家生產(chǎn)出來的產(chǎn)品在標準和規(guī)格上也都是不同的，產(chǎn)品的相互之間沒有互換性，在日后的維修和更換上都會造成非常大的不便。如果發(fā)生故障的話只能更換，不能在現(xiàn)場進行維修。各個廠家的產(chǎn)品在外形和性能方面不統(tǒng)一，與公共設(shè)施設(shè)備的通用化和標準化的設(shè)計原則是很不符合的。(2)在節(jié)能方面，現(xiàn)在市場上有很多的LED光源在節(jié)能理論的參數(shù)上是比高壓鈉燈低的，在輸出的光效上也比高壓鈉燈要低。(3)在經(jīng)濟性方面，LED的光源會受到無大功率光源以及照度均勻度的限制，在道路長度相同的情況下，使用的數(shù)量要比一般的燈多，所以，在初期需要的費用以及運行的成本自然也就高一些;第四，在技術(shù)上還存在著一定的缺陷:大功率的LED存在散熱的問題，其在配光和光譜上與傳統(tǒng)的光源存在很大的不同，這樣就導(dǎo)致需要重新建立相關(guān)的評價體系，在燈具配光的設(shè)計上也應(yīng)該進行進一步提升;最后，在運行上應(yīng)該循序漸進的、穩(wěn)定有序地進行推進，在目前LED路燈的性能可以使城市中各種情況下的照明需要得到滿足，但是其光學(xué)的系統(tǒng)還沒有完全成熟，相關(guān)配套線路的可靠性也是比較低的，國家也沒有建立配套的相關(guān)標準和規(guī)范，沒有建立健全、權(quán)威的檢測系統(tǒng)，在當前運行的成本還比較昂貴的情況下，應(yīng)該進行穩(wěn)步推進。根據(jù)目前的技術(shù)，應(yīng)該在城市的支路、人行道、公園以及小區(qū)的道路上安裝，燈桿的高度應(yīng)該控制在八米之內(nèi)，燈間距在二十五米之內(nèi)是比較適合的。

3 結(jié)束語

世界環(huán)境日益惡化，使用清潔能源是在全世界范圍內(nèi)都提倡的，我國的經(jīng)濟在近幾年來得到了迅速發(fā)展，但是在能源供需方面的矛盾確越來越突出，在電力方面的供應(yīng)也存在著嚴重短缺的現(xiàn)象，能源的節(jié)約就成為經(jīng)濟發(fā)展過程中需要解決的一項非常重要的問題。LED燈的出現(xiàn)就大大節(jié)約了能源，到目前為止，已經(jīng)研制出了在可見光波段出現(xiàn)的所有顏色，在背光源、顯示以及信號方面得到的應(yīng)用也是相當廣泛的。特別是最近幾年來，亮度比較高的大功率LED也成功研制出來，開拓出了一個全新的照明領(lǐng)域，使其在道路照明工程中的使用范圍也變得越來越廣。在實際的應(yīng)用中，會存在一些問題，應(yīng)該努力探索問題解決的辦法，使其推廣實施的路線更加扎實穩(wěn)妥，做到逐步推進。

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