高速公路中LED的應(yīng)用前景探究

文章來源:恒光電器

發(fā)布時間:2013-10-14

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 近年來LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。LED作為新型光源，具有壽命長、發(fā)光效率高、功耗低、調(diào)光性能好、顯色指數(shù)高、不怕震動、方向性好、工作電壓低、環(huán)保、發(fā)展?jié)摿Υ蟮缺姸鄡?yōu)勢，這使LED成為高速公路照明的節(jié)能光源選項(xiàng)，LED照明品牌，陸續(xù)在國內(nèi)多條高速公路安裝使用。失敗案例不少，但也有成功案例，而由于LED材料的價(jià)格等因素又使得成功案例的初期投入相對較大。在國家節(jié)能降耗的政策指導(dǎo)下，恒光電器,照亮您的生活，led照明在高速公路的應(yīng)用也進(jìn)入了新的發(fā)展時期。到底LED照明是否適合高速公路的未來發(fā)展呢？

 

　　1大功率led的優(yōu)點(diǎn)

 

　　(1)節(jié)能

 

　　陜西吳子高速公路前義坪隧道原設(shè)計(jì)采用高壓鈉燈，箱變?yōu)?15kVA，后在實(shí)際使用中改用LED，用80kVA箱變，照明方案，實(shí)際功率僅為60kW，實(shí)際使用中，照明效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求。相對高壓鈉燈，使用LED照明可以節(jié)能約70%左右。

 

　　(2)壽命長

 

　　LED是一種半導(dǎo)體，在散熱良好的情況下，恒光，當(dāng)光通量衰減到80%時，其壽命達(dá)到50000小時。而金屬鹵化物燈的壽命約12000小時，高壓鈉燈的壽命約20000小時。經(jīng)銷商在推介LED照明的一個重要宣傳點(diǎn)就是基本10年內(nèi)免維護(hù)，可見LED照明的長壽命。LED的長壽命能有效減少燈具的維護(hù)工作，降低運(yùn)行成本。

 

　　(3)顯色性好

 

　　led光源輸出白光，照明產(chǎn)品，色溫適中，為5000K～6000K，相比高壓鈉燈，光色更為自然，顯色性也比高壓鈉燈好很多，高壓鈉燈的顯色指數(shù)只有20左右，而白光LED可以達(dá)到65～80。LED的高顯色性無疑有助于司機(jī)及行人識別目標(biāo)，在同樣的路面亮度下提供更好的通行條件。

 

　　(4)光源方向性好

 

　　高壓鈉燈或金屬鹵化物燈是全空間發(fā)光的光源，需要將一個半空間發(fā)射的光線通過反射器改變180°方向投向另一半空間內(nèi)，照明產(chǎn)品，反射器對光線的吸收和光源自身的擋光是不可避免的，燈具效率一般僅有70%左右。與傳統(tǒng)光源不同，LED是定向發(fā)光的，LED的光源由非常多個LED組成，通過設(shè)計(jì)每個LED的投射方向，使受照路面獲得均勻的照度，光線的利用率比傳統(tǒng)光源高很多。

 

　　2制約因素

 

　　LED雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際運(yùn)行中，LED光源的應(yīng)用在現(xiàn)階段仍然存在一些制約因素，正是這些原因在一定程度上阻礙了LED在高速公路上的發(fā)展。

 

　　(1)發(fā)熱問題

 

　　改善LED的發(fā)熱問題是攻克大功率照明燈具的關(guān)鍵。LED的工作狀態(tài)和散熱設(shè)計(jì)不僅直接關(guān)系到LED實(shí)際發(fā)光效率，LED球泡燈，也關(guān)系到實(shí)際使用壽命。通常所說的led芯片光效是指結(jié)溫在25℃時的芯片光效，由于散熱設(shè)計(jì)和環(huán)境溫度的影響，在實(shí)際使用中，結(jié)點(diǎn)溫度往往會大大高于25℃，導(dǎo)致光效大幅下降。以結(jié)溫25℃時100lm/W的芯片為例，實(shí)際使用中可能只有60～70lm/W。

 

　　臺灣的一家科技公司發(fā)明了回路熱管(LHP)冷卻技術(shù)來替代現(xiàn)時常用的散熱片散熱技術(shù)，已經(jīng)很好地解決了這個問題，恒光電器,照亮您的生活，大大提高了led燈具的使用壽命。經(jīng)過3年實(shí)際測試表明，每天工作12h，其光衰小于3%。預(yù)計(jì)在工作10年以后，其光衰只有20%。這就基本上解決了壽命的問題。

 

　　(2)性價(jià)比問題

 

　　由于目前LED芯片的價(jià)格仍處于較高水平，LED路燈的價(jià)格與傳統(tǒng)燈具相比仍較高。列出上海某市政道路的實(shí)際數(shù)據(jù)如表1所示。

　　通過以上比對可發(fā)現(xiàn)，目前LED光源的性價(jià)比仍處于較低水平。但LED是半導(dǎo)體元件，口碑，隨著電子科技的飛速發(fā)展，恒光，技術(shù)越來越先進(jìn)，價(jià)格會越來越低廉。作為新興光源，LED正處于飛速發(fā)展的階段，目前大功率白光LED的光效已達(dá)到150lm/W，通過對其發(fā)光機(jī)理的研究，推算出LED的理論光效可達(dá)350lm/W，具有很大的發(fā)展空間和潛力。

 

　　(3)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

 

　　目前還沒有統(tǒng)一的LED光源生產(chǎn)國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，每個廠家按自己的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)自己的產(chǎn)品，彼此間很難通用。LED光源燈具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均為一體化設(shè)計(jì)，照明方案，即其相關(guān)器件無法現(xiàn)場更換，無論是LED光源損壞或是電源故障，一有問題則必須整燈拆除更換，維護(hù)工作成本大大增加。LED產(chǎn)品的升級換代速度很快，接口又沒有國標(biāo)約束，LED照明工程，隨著芯片的更新，廠家很難保證在若干年后還生產(chǎn)現(xiàn)有的產(chǎn)品。屆時產(chǎn)品的備品包括維護(hù)就成為運(yùn)行維護(hù)部門棘手的問題，一條路一種路燈的尷尬現(xiàn)象會顯現(xiàn)出來。

 

　　3結(jié)語

 

　　近年來，在國家節(jié)能減排政策的號召下，質(zhì)量，國內(nèi)多條高速公路上馬LED照明，恒光，有成功的經(jīng)驗(yàn)，也有失敗的教訓(xùn)。

 

　　在統(tǒng)一的LED國家標(biāo)準(zhǔn)沒有制定出來之前，照明方案，LED行業(yè)魚龍混雜，大家一擁而上搶占市場，但是由于目前的LED芯片核心技術(shù)及貨源均在國外，國內(nèi)在沒有完全處理好后工藝封裝散熱技術(shù)和沒有對產(chǎn)品進(jìn)行充分的可靠性試驗(yàn)的情況下，就不負(fù)責(zé)任的匆忙將產(chǎn)品推向市場，一些高速公路和市政道路就不幸的作了試驗(yàn)的小白鼠。但瑕不掩瑜，由于LED光源的顯著優(yōu)點(diǎn)和白光led技術(shù)的日臻成熟，節(jié)能、長壽、光照均勻、靈活方便、綠色環(huán)保的半導(dǎo)體光源在高速公路照明系統(tǒng)中的應(yīng)用，對節(jié)省建設(shè)資金，緩減用電矛盾，減少建成后的維護(hù)保養(yǎng)工作，構(gòu)建節(jié)約型社會具有重大意義。相信LED光源在高速公路上有著廣闊的應(yīng)用前景。