LED路灯照明目前面对的困惑

L E D 路灯照明目前面对的困惑天津大学建筑学院马剑宋佳音张明宇D 光源及L E D 路灯灯具简介) 是发光二极管( s a tE m i t t i n gD i o d e ，L E D )这种半导体组件发展以来一般是作为指示瓶但目前随着技术增加已经能作为光源使6 但能够高效率地直接将电能转化为光能，而爱长达1 0 万小时的使用寿命，同时具备传统辛的特点，并且比其它光源更省电，同时拥有乘、体积小、可应用在低温环境、光源具方向光害少与色域丰富等优点。随着白光L E D 的夏多科技的导入目前在家用电器及笔记本电示灯、汽车防雾灯、室内照明等照明设备日渐! D 的应用也越来越普遍。L E D 光源具有很强的指向性，与传统光源的全空问发光不同。因此，在灯具设计上也要依据L E D 光源本身的特点进行光学设计。L E O 路灯的集中常见的配光解决方案：( 1 ) V 形排列；( 2 ) 利用反光器的反射凹槽；( 3 ) 采用透镜；( 4 ) 采用模组定向安装。目的，我们常见的主干遭灯杆间距多约为3 0 m ，要实现标准中规定的平均照度2 0 3 0 1 x ，均匀度为0 4 ，环境比0 5 的要求，L E D 道路灯具的光强输出曲线必须是“蝙蝠翼”形的( 见图1 所示) ，但是通常L E D光源经过一次透镜输出的光强曲线如图2 所示。 啪溉a m 炉l ( e d 1 0 0 1 m )瓣1 O0 8图1 “蝙蝠翼”形配光曲线O ol O o2 0 0图2 经过一次配光的光强曲线哪2L E D 路灯面对的困惑目前，L E D 路灯已成为全国L E D 照明产业发展的重点，各个灯具厂家均推出了L E D 路灯产品，以前从事传统光源灯具制造的公司也开始涉足L E D 照明产业。仅广东东莞市就有L E D 照明厂家6 0 余家，而且大部分厂家都有自己的L E D 道路照明产品。但在L E D 路灯道路照明设计和L E D 路灯的使用过程中遇到了一些问题，这些问题一直困惑着L E D 路灯的生产者、照明设计师、用户。2 1 国家政策导向与落实的困惑2 0 0 9 年3 月，科技部组织召开了“十城万盏”半导体照明应用示范城市方案座谈会，来自北京、上海、2 2 62 0 10 年中国道路照明论坛论文集天津、深圳、武汉、黑龙江等2 1 个省市的相关人员参加。“十城万盏”计划主要是促进L E D 灯具产品在城市中使用，其中主要是在城市市政工程中使用L E D照明灯具，例如城市道路、隧道、地铁车厢站台等公共空间照明的应用。这个计划使各个城市将使用L E D 灯具尤其是L E D 路灯产品作为政府工作计划的一部分，并且这2 1 个省市都有了相应的动作，如广东省从2 0 0 9 年起，开始大规模实施“千里十万”L E D 路灯产业化示范推广工程，建设1 5 0 0 k m 左右、规模约1 0 万盏的L E D 路灯示范推广工程；江苏扬州计划两年投入3 3 亿元应用5 万盏L E D 灯具升级城市道路照明。这个计划无疑对L E D 产业是一种极大的刺激，基本所有生产L E D 的厂家都将自己的L E D 路灯产品作为首推的产品。对L E D 路灯产品质量的提高有很大的促进作用，我国已经成为L E D 产品产量最大的国家。政府支持政策( 买单) 何时能够实现。“十城万盏”开始到目前，国家对L E D 路灯的政策推进并没有想象的那样快。科技部不具备确立和管理城市照明的功能，而相应部门的政策变动又是一个复杂的过程，致使差价补贴依然没有实施。而价格高于传统高压钠灯的L E D 路灯进入城市道路照明体系若目前单靠市场机制似乎还不成熟。“十城万盏”都对L E D 产业的繁荣起到促进作用。但也带来L E D 生产商之间的无序竞争，导致资源浪费、产品质量参差不齐。因而一些不具备高质量产品的厂家生产出的低质量L E D 路灯产品进入市场。按照“十城万盏”的架构，只要有十分之一的产品出现问题，就会使城市对L E D 路灯失去信心，从而对L E D 路灯照明行业产生信任危机。2 2L E D 路灯产品本身存在的一些问题2 2 1L E D 路灯产品的光色以前传统路灯照明产品都是以色温来定义光源颜色，这主要是因为传统气体放电光源的颜色基本一致，单纯靠色温就可以定义出相同的颜色。而L E D 则是一种全新的光源，单纯使用色温这一项物理量是无法准确地规定出光源的颜色。在L E D 路灯的使用和OOoOooO蚰加舳帅测试过程中，曾遇到过同是5 8 0 0 K 的L E D 路灯但是却在观看时呈现不同的颜色：有的偏白色，有的偏绿色，甚至在同一品牌同一系列路灯在同一色温下呈现出不同的颜色。这种色漂移的现象表明不适合采用传统的单纯用色温规定光源颜色的标准来规定L E D 路灯的光源颜色。而要采取使用色温和色坐标的双重标准来对L E D 路灯的颜色来进行限制。2 2 2L E D 路灯的光衰光衰一直都是路灯产品存在的问题，这个问题也同样存在于L E D 路灯产品中，而且这个问题在L E D路灯上更加突出。众所周知，L E D 这种光源是一种不怕寒冷但是很怕高温的光源，它在高温条件下的光衰是十分严重的，而L E D 目前光效并不是很高，这使L E D 光源在将电能转化为光能的过程中产生大量的热，这些热如果不能很好地传导出L E D 光源，将对L E D 光源产生极大的伤害，这个伤害就体现在光衰的出现和寿命的降低。L E D 光衰的严重可能导致在使用L E D 路灯做道路照明设计时出现的问题。根据其本身的配光曲线设计出满足国家对于道路照明标准要求的L E D 路灯参数。在项目建成初期的运行达到设计的要求，但几个月后，随着光衰的严重，L E D 路灯开始有不能满足道路照明的标准的情况出现。在这种情况下设计师如何对L E D 路灯进行照明设计是应考虑的问题。2 2 3L E D 路灯的寿命L E D 光源的寿命可以达到5 万一1 0 万小时，是高压钠灯的5 1 0 倍，这使L E D 路灯的高寿命成为它的主要卖点之一。当L E D 光源运用在L E D 路灯中，整体寿命受到一些其它因素的影响，如L E D 路灯电器部分的寿命和L E D 光衰。L E D 电器部分的寿命普遍约l 一2 万小时，当电器部分寿命到达极限时，即使L E D 光源没有坏，L E D路灯也达到了它的使用寿命。在过去使用L E D 灯具过程中就出现过这种现象，导致L E D 灯具并非达到厂家宣传的寿命。L E D L E DL a m p s 路灯r I光衰也是影响L E D 灯具寿命的原因之一，当L E D 灯具光衰达到7 0 时也就预示着它寿命的终结。L E D 路灯测试过程中，就曾得到三个月光衰达到1 0 左右的数据，这样的L E D 路灯寿命就会产生影响。通过木桶效应对L E D 路灯的寿命进行分析，可以得到其寿命并不直接是L E D 光源的寿命。而是由相对寿命较小的电器部分寿命决定。所以提高电器部分的寿命或采用分体式的L E D 路灯产品是今后L E D 路灯需要解决的问题。2 2 4L E D 路灯的维护L E D 的高寿命、免维护是L E D 厂商极力宣传的，但其实L E D 路灯产品的维护却是其软肋之一。传统高压钠灯产品的维护主要采取坏哪换哪的方式，而且更换成本也不是很高，再加上电器部分和光源都已形成行业标准，通用性已经很高，致使高压钠灯的维护要相对要容易得多。现在的L E D 路灯产品的维修基本和笔记本电脑这类电子产品的维修方式是一样的：如果在保修期内出现故障，可以采取整灯返厂维修的方式，但是如果在保修期外出现故障则只能自费返厂维修。如果出现数量大的坏灯情况，L E D 路灯的维修势必会产生很高的维护费用。2 2 5L E D 检测方法不统一目前，几乎所有的“十城万盏”计划内的城市都有自己的L E D 测试项目，而这些测试项目的测试标准和方法却不尽相同。尽管做了大量试验段的测试，但结果不具有可比性。同时，测试数据也没有充分的共享，因而在某种程度上会导致社会资源的浪费。所以制定统一的测试标准对于测试数据共享是十分必要的。一切这些问题都迫使L E D 路灯相关标准的出台。而相关标准应该包括产品行业标准、检测标准以及应用导则等。只有标准的完善才可以促使L E D 路灯走上健康可持续发展的轨道。2 0 10 年中围道路照明论坛论文集2 2 7