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        LED路燈與高壓鈉燈的能效對比

        2015-05-30 10:48:04廖瑞輝
        關(guān)鍵詞:鈉燈對比路燈

        廖瑞輝

        摘 要:隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市化的建設(shè)也在不斷的提高,其中在城市建設(shè)的過程中路燈的照射是最為重要的,一般情況下都是使用LED路燈和高壓鈉燈,在城市道路照射的過程中無論是LED路燈還是高壓鈉燈都有著其一定的優(yōu)點和特點,為人們的出行提供了安全的環(huán)境。但是隨著能源需求量的日益增加,節(jié)能減排成為了世界關(guān)注的首要問題,而電能的節(jié)約在節(jié)能減排中占據(jù)著十分重要的位置,因此在道路照射的過程中是LED路燈更為節(jié)能還是高壓鈉燈更為節(jié)能,成為了相關(guān)部門研究的主要內(nèi)容。文章從LED路燈的概念出發(fā),并通過相關(guān)的實驗對LED路燈的能效以及高壓鈉燈的能效進(jìn)行有效的比較,得出兩者之間的區(qū)別。

        關(guān)鍵詞:LED;路燈;高壓;鈉燈;能效;對比

        中圖分類號:TM923 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)32-0065-01

        1 LED路燈的概念和特點

        1.1 LED路燈的概念

        LED是半導(dǎo)體固體的發(fā)光器件,在照明的過程中最先出現(xiàn)的就是紅色發(fā)光二極管,在現(xiàn)如今LED的發(fā)展進(jìn)程中,LED已經(jīng)對所有的顏色進(jìn)行了覆蓋,并在背光源、信號、顯示等當(dāng)面得到了大量的應(yīng)用[1]。隨著科技技術(shù)的不斷提高,大功率白光LED的研制也已經(jīng)成功的完成了,使得LED的使用領(lǐng)域發(fā)生了改變,由小功率的背光燈發(fā)展成了大功率的功能照明。并減少了電能的損耗,使得LED等得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是在城市的道路建設(shè)中。

        1.2 LED路燈的特點

        根據(jù)相關(guān)的研究調(diào)查,LED路燈在使用的過程中共具有以下7個特點:①LED燈中不僅不含有有害元素,如鈉、汞等有害物質(zhì),而且LED燈光源的產(chǎn)品對周圍的環(huán)境也不會帶了傷害,是非常安全的;②LED燈具有非常好的啟動性能,在任何時間都可以進(jìn)行啟動,并且啟動的時間也是非常迅速的;③LED燈的驅(qū)動器功率也是非常高的,幾乎能夠達(dá)到95%以上,在意在安裝LED燈時并不需要安裝其它任何的電解電容;④LED燈的色溫溫度也是相對較寬的,色溫溫度一般情況下都是控制在 3 000~8 000 K之間,從而使得用戶在使用的過程中方便的選擇;⑤LED燈的顯示指數(shù)也是相對較高的,一般情況下都是在65~85之間,所以LED燈非常適合安裝在居民區(qū)、商業(yè)區(qū)以及城市市中心,同時LED燈的外觀是非常漂亮的,安裝在城市的中心,還能夠增添城市的美觀性;⑥在LED燈使用的過程中,輸出光不會出現(xiàn)頻閃,所以LED燈的燈光照射到動物身上,并不會為動物帶來任何的傷害;⑦由于LED燈使用的是環(huán)氧樹脂封裝的,使得LED燈具有非常強(qiáng)的耐震性,所以可以將LED燈安裝在震動的地方,如橋梁道路中。

        2 高壓鈉燈的介紹

        2.1 高壓鈉燈的含義

        高壓鈉燈主要是高強(qiáng)度氣體的放電燈,其發(fā)光的效率也是非常之高的,在高壓鈉燈使用的過程中一般情況下發(fā)出的是金白色的光,通常都是在廣場、車站、碼頭、機(jī)場等公共的場合使用,在我國已經(jīng)有了30多年的使用歷史了,是非常常見的照明設(shè)備[2]。

        2.2 高壓鈉燈的使用特點

        高壓鈉燈在我國已經(jīng)有長達(dá)30年的使用歷史,由此可見其具有非常許多的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在以下3個方面:①高壓鈉燈的二次配光曲線屬于蝙蝠翼型的,其最大的光強(qiáng)方向在零度到七十五度之間,可以對半截光型以及中截光型燈具的設(shè)計要求進(jìn)行很好的滿足,同時高壓鈉燈的控眩光效果也是非常好的;②高壓鈉燈的使用壽命也是非常長得,最高可以使用24 000 h,最低也能使用12 000 h,同時在高壓鈉燈使用的過程中,其壽命還會受到燈具的類型、開光的次數(shù)、環(huán)境的溫度、燃點的位置以及才、觸發(fā)器等因素的影響;③將低色溫的高壓鈉燈安裝在城市道路的主干道上、快速道上,能夠為車輛的駕駛者帶來較好的視覺效果,同時在下雨、下雪、霧氣較強(qiáng)的環(huán)境下,高壓鈉燈具有很好的穿透能力,使得車輛駕駛者能夠在模糊的環(huán)境看清路況,從而減少安全事故的發(fā)生,為駕駛的人們提供安全的出行環(huán)境。

        3 LED路燈與高壓鈉燈能效的測試

        3.1 測試的準(zhǔn)備工作

        在對LED路燈與高壓鈉燈的能效進(jìn)行測試之前,相關(guān)人員首先 必須要對LED路燈的電表準(zhǔn)確度和線路進(jìn)行科學(xué)合理的布置,并對LED路燈安裝以及控制情況進(jìn)行詳細(xì)的分析,同時還必須要對電表所控制以及讀取的路燈數(shù)量進(jìn)行全面的確認(rèn),在確認(rèn)無誤之后,將電表相連的其他負(fù)載進(jìn)行關(guān)閉,從而為LED路燈的準(zhǔn)確計算做好全面的準(zhǔn)備。

        3.2 燈桿參數(shù)的測試

        在燈桿參數(shù)測試的過程中首先要全面的測量燈桿的懸挑角度、懸挑長度、懸挑高度以及懸挑的間距,然后再對燈具的安裝使用情況進(jìn)行全面的掌握和了解,為接下來的LED路燈和高壓鈉燈的模擬測試做好準(zhǔn)備[3]。

        3.3 路面的布點

        此次測試選取的是雙向8車道路段,以及選取雙側(cè)對稱布燈,將其中的單側(cè)4車道作為測試的主要區(qū)域[4]。在測試的過程中為了確保對比工作的準(zhǔn)確性,將兩個燈桿間的區(qū)域劃分為橫向的16等分和縱向的15等分,從而形成矩形的網(wǎng)格,通過四角布點法對道路進(jìn)行布點,并對每個點的照度值進(jìn)行測試。

        3.4 路燈照度

        在LED路燈測試完成之后,將測試的數(shù)據(jù)與計算的數(shù)據(jù)進(jìn)行相互的比較,然后在相關(guān)的軟件中找出和LED路燈照度比接近的高壓鈉燈,并進(jìn)行相互的實驗對比。

        3.5 LED路燈與高壓鈉燈能效測試的結(jié)果

        經(jīng)過相關(guān)的路燈測試實驗以后,得出LED路燈要比高壓鈉燈節(jié)能24%,見表1。

        4 LED路燈與高壓鈉燈能效的對比

        4.1 發(fā)光效率

        從燈的發(fā)光效率角度來說,高壓鈉燈的發(fā)光效率都是在90~130 m/W之間的,高壓鈉燈的功率越大,光效也就會越好,在高壓鈉燈使用的過程中光效一般情況下都能達(dá)到140 m/W,而LED路燈的功率是在50~90 m/W之間,因此從燈的發(fā)光效率來看,高壓鈉燈的光效要高于LED路燈的。

        4.2 路面照度均勻度

        由于城市道路面積的不同,使得燈桿的高度也是不同的,所以必須要進(jìn)行光學(xué)的配光。在LED路燈使用的過程中光線是從單面照出來的,在設(shè)計的過程中就很容易將其作為二次配光來設(shè)計,從而對城市道路的照明要求進(jìn)行滿足;而高壓鈉燈在使用的過程中,光線是從不同的角度發(fā)射出來的,有著非常較強(qiáng)的光源,但是再配光方面并沒有相對的突破。

        4.3 壽命的角度

        在燈的壽命方面,LED路燈將到達(dá)的70%光衰作為壽命,平均每小時可以達(dá)到5萬,而高壓鈉燈卻是將一批光亮點50%的損壞數(shù)量來確定高壓鈉燈的壽命,平均每小時能達(dá)到2萬。如果按照高壓鈉燈的壽命定義來衡量LED路燈的壽命,LED路燈的壽命就會遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過每小時10萬,如果根據(jù)高壓鈉燈壽命的定義來衡量,高壓鈉燈壽命就位每小時1萬左右。

        5 結(jié) 語

        綜上所述,根據(jù)實驗對比的結(jié)果來看,LED路燈的節(jié)能效果要強(qiáng)于高壓鈉燈的,但是在照射的面積上高壓鈉燈的光效要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于LED路燈,同時LED路燈的使用壽命要高于高壓鈉燈,由此可見,兩種路燈都有著其自身的特點和優(yōu)點,因此在城市道路路燈的安裝過程中,必須要根據(jù)城市的實際情況以及路況對路燈進(jìn)行科學(xué)合理的選擇,從而為駕駛者提供良好的視覺效果,確保出行的安全性。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 李保軍,牟達(dá)名,姚怡良,等.LED路燈與高壓鈉燈路燈能效比較分析

        [J].照明工程學(xué)報,2011(12).

        [2] 李保軍,牟達(dá)名,姚怡良,等.發(fā)光二極管路燈與高壓鈉燈能效比較分 析[J].光源與照明,2011(9).

        [3] 陳春艷,王健華,周明.LED路燈在道路照明中取代高壓鈉燈的可行 性分析[J].科技展望,2015,(15).

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