浅谈LED节能灯在城市路灯系统中的应用

蔡哲

【摘要】受环境、光照等客观条件的限制及太阳能路灯产品本身存在的缺点，当前我国城市路灯照明系统节能的一个重要研究方向为LED 灯管的推广和使用。作为新型节能产品，LED 照明产业受到国务院和各级地方政府的高度重视。LED 路灯光源特性具有光衰小，灯具寿命长，电压较低，产品安全可靠等方面的优势，使得产品在使用和推广过程中，取得了可喜的成绩；但是LED 路灯在技术层面仍然存在一些未解的难题，需要我国及世界范围内对该项技术研究的不断深入，根据使用过程中出现的各类问题，有针对性地进行改进。

【关键词】城市照明；节能系统；LED 路灯

1 LED 节能路灯是城市照明的发展方向

随着城市化的进程加快，城市照明在总体照明中所占的比重越来越高，据中国科学院不完全统计，目前城市照明在城市用电总量中已经达到12%以上的高比例，且在日益增长。道路照明如果能够做到节能环保对于城市的节能工作的推进具有重要的作用。城市道路照明的越来越受到人们的重视，对于城市化进程的推进也有重要作用。一方面，市民和各级领导对城市路灯的覆盖率越来越重视，与此同时，在城市照明方面投入的成本也越来越高。这样在路灯照明方面的消耗也随之增加。人们对城市路灯的安装工作也越来越关注，所以做好这方面的工作也显得非常重要。但是在目前的路灯使用方面还或多或少存在一定的问题，需要进行不断调整和改进：太阳能在能量转化方面好需要提高效率，目前的效率无法供应使用；空气中存在大量的粉尘等物质，对于加快太阳能的转化效率起到了减缓的作用；城市树木也对太阳能起到了遮挡的作用；太阳能电池板回收利用难。此外，对于一些盆地型城市（ 如成都），由于地形的原因造成能量转化的困难。为了解决这一问题，现阶段我国路灯照明系统节能的LED 灯管的推广和使用受到了重点研究。

2 LED 照明产业简介

LED 照明产品是一种新型的节能环保产品。这一产品推出之后产业受到了各个部门的广泛关注，在政策上对产品的研发、技术支持以及产品的推广给与了很大的支持。2009 年9 月，国家相关部门出台了《关于印发半导体照明节能产业发展意见的通知》，通过这一通知这一照明技术在政策上具有了合法性和政策上的重视。这是半导体照明技术在应用领域的伟大实践。通知指出，半导体照明是一次在照明技术方面的革命性的应用。半导体照明技术发展非常好、在很多领域被应用、环保节能性非常好、节能潜力大，有非常好的发展前景[1]。

3 LED 路灯照明系统简介析

LED 路灯也就是指半导体照明灯。大功率LED 路灯采用特殊的能源路径，在制造工艺上是一次很大的提高，主要是通过发光二极管作为光源，实现照明。由于二极管是一种固态冷光源，具有很多其他材料不具有的优点，比如环保性能好、耗电也比较少、对光的消耗比较大、耐用性强等，是备受亲睐的节能环保型路灯系统。环保无污染的性能促使这一照明系统很快传播，受到广泛应用

3.1 LED 路灯的优势

（1）LED 路灯光源特性。

LED 路灯是一种特殊的单向性光源，在光源传播的过程中没有漫反射，对于关照效率具有很大的意义。

（2）LED 路灯拥有比高压钠灯更高的光显色性。

LED 光源输出方面有比较高的级别，5000～ 6000 K的基本色温，和钠灯比较起来，光色相对来说更好。LED 路灯的高显色性能够在同样的条件下提高对于道路的识别情况，提高行走的车辆在夜间的道路识别能力，保障出行安全。

（3）LED 路灯光衰小。

LED 路灯使用寿命很长[2]，正常使用10 年时间仍然能够满足照明的需要；而高压钠灯光衰大，灯光的使用寿命逐年递减，每年达到30%，甚至达到更高；所以，在路灯功率的设计上具有其他设计不具备的优势，具有更强的节能性能和耗电性能。

（4）LED 路灯在自动控制节能方面有其独特的功能，可实现0 ～ 100% 连续调光，可根据行人所处的交通地貌自动灵活进行调光工作。LED 路灯这一特性，对提高光照的节能和最优化关照使用具有很大意义。根据光照的需求程度自动调节，促进电能的节省和合理使用。但是这一功能也受到了使用范围的限制，只能在比较小的范围内使用。

（5）LED 路灯电压很低，对于使用者比较安全。LED 路灯采用低压照明，这种低压的性能会对公共场合的人们有很大的安全保障，非常适合在路灯安装比较集中的公共场合使用，对于这一低电压的优势受到了很多使用者的好评和认同。

（6） LED 灯具寿命长，在散热比较好的情况下能够比较好的适应频繁关开的状况。而且这一路灯设备不会因为长时间的使用而光照受损，使用时间非常有保障。

3.2 LED 路灯在使用过程中存在的主要问题

（1）散热问题。

LED 是个光电器件，在使用的时候光能的转化率是比较低的，只能到30%的比例，大部分能量都转化成了热量。这样就存在一个比较严重的问题，就是灯在使用的过程中会越来越热，如果散热工作不能够很好得到解决就会出现灯泡遇冷炸掉的情况，尤其安装在户外的路灯，这就会严重影响路灯的使用寿命。

（2）光源穿透力较差。

目前的LED 路灯使用的是白光芯片，虽然相比钠灯有很多的优势，但是白光在阴雨天气或者是有大雾的天气，白光的穿透性相比较钠灯比较弱，这样在恶劣的天气就会对行人出行不是非常适用。因此，需要对这一问题进行分析和研究，防止对行人出行造成安全隐患。

（3）使用壽命受限。

LED 的一大优势是使用寿命长，功率非常大，电压低。LED 芯片的使用时长达到了5 000 h。城市路灯管理部门会充分考虑到路灯使用的节能性能，也会考虑到路灯的维修成本，所以，路灯的适用性非常重要。事实上，受驱动电源等一些外部因素的限制，虽然LED 芯片的使用时长能够到达或者超过5 000 h，LED 灯具最终的使用时长才有2 000 h 不到的时间。

4 结论

综合上述分析可知，以LED 路灯替代以往的钠灯具有很大的发展空间和自身的适用性。目前也在一些领域被采用。虽然也或多或少存在一定的问题，比如，白光的穿透性比较低，散热性比较差。但是相信随着研发的深入这些问题会逐步被解决。LED路灯作为一种最新的研发成果，有很多他自身的优势。我们应当充分看到其作为新兴产品，LED路灯光源高显色性，可实现0 ～ 100 % 连续调光等方面的优势，特别是其光衰小，使用寿命长等优点更是其他路灯光源所不能比拟的。伴随着我国及世界范围内对该项技术研究的不断深入，根据使用过程中出现的各类问题，有针对性地进行改进，LED 路灯明天将更加灿烂，并为城市的节能减排工作提供有效推动作用。

参考文献

[1]崔永兵. 城市照明工程与建设节能[J]. 城乡建设. 2008（09）

[2]夏洧博，牛越，王康，等. LED 城市路灯的发展现状及展望[J].灯与照明，2011，（2）

[3]周静，王鹏展. 探索城市照明专项规划[J]. 灯与照明. 2011（02）