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傳統高壓鈉燈相比,LED照明路燈具有哪些優勢

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瀏覽:- 發布日期:2020-09-08 21:35:04

傳統高壓鈉燈相比,LED照明路燈具有哪些優勢?目前城市道路照明的光源主要有傳統高壓鈉燈、日光燈等,其中,高壓鈉燈以其光效高、霧穿透能力強等特點,在道路照明中使用量最大。結合我國目前道路照明設計特點,采用高壓鈉燈的道路照明存在以下以下不足:

(1)燈具直接照射在地面上,并且照度極高,在一些次干道也可以達到401x以上,但是顯然,這種照度屬于過度照明,造成了大量的電能浪費。同時,在相鄰兩個燈具的交叉位置,照度僅僅達到直接照射方向的40% 左右,無法有效滿足照明需求。

(2)高壓鈉燈的反射器效率僅為50—60%左右,這也就表明在照明中,由將近30—40%的光都照射在了燈具內部,整體效率僅僅達到60%,存在嚴重的浪費現象。

(3)理論上,高壓鈉燈的壽命可以達到15000小時,但是受電網電壓波動以及運行環境的影響,其使用壽命遠遠無法達到理論壽命,每年燈具的損壞率都超過60%。

與傳統高壓鈉燈相比,LED 路燈具有如下優勢:

(1)作為一種半導體元件,理論上,LED燈的有效使用壽命可以達到50000小時,較高壓鈉燈的15000小時遠遠高出。

(2)與高壓鈉燈相比,LED燈的顯色指數可以達到80以上,相當接近自然光照,在這樣的光照下,人眼的識別功能能夠得到有效發揮,從而保證道路行車安全。

(3)在路燈開啟時,高壓鈉燈需要一個預熱的過程,其光線從暗到明需要一定的時間,不僅造成了電能的浪費,而且影響了智能化控制的有效開展。而相比之下,LED燈在打開的瞬間就能夠達到最佳光照,不存在所謂的啟動時間,因此能夠實現良好的智能化節能控制。

(4)從發光機制看,高壓鈉燈采用的是汞蒸汽發光,在光源廢棄后,如果不能有效處理,必然會造成相應的環境污染。LED等采用的是固態照明,不存在對人體有害的物質,是一種綠色環保的光源。

(5)從光學系統方面分析,高壓鈉燈的光源屬于全向發光,有超過50%的光線需要經反射器反射后才能照射到地面,在反射過程中,必然會損失一部分光線,影響其利用率。LED燈屬于單向發光,光線能夠直接定向照射,因此利用率相對較高。

(6)在高壓鈉燈中,配光曲線需要由反射器決定,因此存在著很大的局限性;在LED燈中,采用的是分布式光源,通過對各個電光源的有效設計,能夠使得燈具的光源呈現出理想狀態,實現對配光曲線的合理調整,控制光線的分布,在燈具的有效照射范圍內,照度相對比較均勻。

(7)同時,LED燈擁有更加完善的自動化控制系統,可以根據不同的時段和光照條件,對燈具的亮度進行相應的調整,能夠起到良好的節能效果。

用LED作為路燈來取代高壓鈉燈,亦存在一些不同觀點,例如,相比高壓鈉燈,LED燈的發光效率較低,照度較差;LED燈的照射過于集中,照射的均勻度相對較差;LED燈的光衰減率較大,使用壽命遠遠無法達到理論壽命等。其實,這些觀點可通過下面的分析予以說明。

首先是所謂的“發光效率”問題,在當前的技術條件下,LED燈的發光效率的確比不上高壓鈉燈,這是一個不爭的事實,但是高壓鈉燈的光譜集中在黃色區域,其色溫較低,只有2000—2500K,而LED等色溫相對較高,LED 路燈的中性白色溫達4000—5000K,LED的冷白色溫達5000—8000k。同時相比于高壓鈉燈,LED燈具有較高的顯色指數,在實際照明中接近自然光,可以帶給人舒適的感覺。

其次是“照射均勻度”問題,雖然LED燈的光照相對集中,但是可以通過對其光路的二次設計,能夠使得燈具的光源呈現出理想狀態,實現對配光曲線的合理調整,控制光線的分布,從而實現照度的均勻性。

然后是“光衰”問題,在實際應用過程中,由于長期處于高溫工作環境中,LED燈的使用壽命會受到相應的影響,在不同結溫時的壽命如圖1所示??梢钥闯?,如果結溫由115℃提升到135℃,則LED 燈的使用壽命會從理論的50000小時降到20000小時。

在當前的技術條件下,要想在短時間內提升LED燈的發光效率基本上是不可能的,因此只能通過加強散熱的方式來延長LED燈的使用壽命。

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