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LED路灯在城市道路照明中的应用

路灯在城市道路照明中的应用陈文健(深圳市光明新区建筑工务和土地开发中心,518107,广东深圳)LED节能减排为我国基本国策,道路照明的节能自然受到社会和政府的高度关注。LED(发光二极管)作为一种新光源,拥有高效、节能、环保、寿命长等特点,且有取代传统光源的趋势。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中,LED路灯等半导体照明产品被明确列入重点领域及优先课题,科技部也已启动“十城万盏”半导体照明工程。目前在深圳市光明新区,已经建成采用LED路灯的城市主干道四条,总长度达20.5km。本文介绍光明新区LED路灯的应用现状,分析由此产生的经济效益、环境效益和社会效益,同时指出存在的问题,为今后LED路灯道路照明工程提供参考。表1LED灯与高压钠灯的技术参数比较(1)额定功率。高压钠灯有固定的级差制额定功率,通常用于主干道照明的高压钠灯额定功率为400W,而道路宽度的变化会使灯具在布置上产生间距不统一的情况。LED整组路灯采用单颗或模块形式组合而成,额定功率可以根据实际使用需求配置,灵活方便。(2)发光效率。高压钠灯发光效率一般为120lm/W。目前市场上用于道路照明的LED灯发光效率最小为100lm/W,实验室中则已经达到200lm/W以上。随着技术的发展,LED灯发光效率提升的空间还很大。(3)使用寿命。LED灯平均寿命达50000h,是普通高压钠灯的4倍,可以大大降低灯具的维护周期和成本。当然,需要指出的是,LED灯的平均寿命指的只是光源的寿命,实际灯具的寿命与电源质量还有很大的关系。(4)显色指数和色温。高压钠灯色温在2300~3300K之间,发黄光,显色指数为30。黄色的光比较柔和,穿透力较强。LED灯色温在2300~8000K范围内可调,显色指数为60~90。较高的显色指数可以提高司机对物体的辨认能力,可调节的色温可以更好地满足司机对光线舒适度的要求。(5)启动时间和再启动时间。高压钠灯的启动时间和再启动时间短则几分钟,长则十几分钟,而LED灯则可以瞬时启动和瞬时再启动。过长的启动时间和再启动时间可能在照明线路出现故障时对1道路照明的基本原则一般而言,道路照明的基本原则有以下几条:(1)满足CJJ45—2006《城市道路照明设计标准》中对各种道路等级的道路照明做出的明确要求;(2)在满足道路照明亮度的基础上,符合照明均匀度要求,为驾驶人员提供舒适的视觉环境;(3)道路沿线相交路口、立交桥处适当提高照度标准,以保证车辆安全高速行驶,提高通行能力;(4)选择高效光源,灯杆造型美观、经济、简单、环保;(5)要求节能,便于维护,易于管理检修,减少维护费用;(6)合理选用灯具及布置型式,注重灯光环境与人文的结合,且与城市功能区相协调,与自然环境相融合。LED路灯与传统高压钠灯的比较2高压钠灯是目前城市主干道主要的照明光源,在CJJ45—2006中明确指出,快速路、主干路、次干路和支路应采用高压钠灯。LED灯与高压钠灯的技术参数比较如表1所示。以下从九个方面对表1进行分析。(2014-9)34482项目LED灯高压钠灯额定功率/W1~25070、100、150、250、400、600、1000发光效率/(lm·W-1)>100120寿命/h5000014000显色指数60~9030色温/K23003300启动时间/min瞬时4~8再启动时间/min瞬时10~20单个灯功率因数>0.950.44整组灯功率因数>0.95>0.85电压变化对光通量的影响小较大频闪现象无明显防护等级IP65IP65·配电·交通安全造成较大的影响。(6)功率因数。单个高压钠灯的功率因数约为0.44,需要进行补偿,补偿后功率因数不小于0.85。单个LED灯的功率因数一般都大于0.95,用于道路照明无须再单独补偿。更高的功率因数可以更好地节约能源。(7)电压变化对光通量的影响。高压钠灯对电压的要求较高,过低的电压会造成路灯无法启动或光通量下降。LED灯对电压的要求相对较低,且低电压情况下不会损耗光通量。(8)频闪现象。由于两种光源的发光原理不同,所以高压钠灯有频闪现象,而LED灯却没有频闪现象。(9)防护等级。无论是应用LED灯还是高压钠灯,灯具防护等级均可达到IP65,满足相关规范和使用要求。此外,高压钠灯由于光源的形状固定,配光曲线比较单一,灯具的利用率相比LED灯也较低。LED灯由于指向性强,配光相对灵活。项目的测试结果如表2所示。表2LED路灯应用测试情况在CJJ45—2006中,规定了两档平均照度,分别为20lx和30规定了照明均匀度最低为lx;0.4;规定了两档平均亮度维持值,分别为1.5和2.0。由表2、表3和表4可计算出三次测试的LED路灯平均亮度维持值依次为1.63、1.86和1.95,可见,LED路灯满足了CJJ45—2

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