1.威海新城市政工程有限公司 山东威海 264205;2.中国建筑第五工程局有限公司 湖南长沙 410000
摘要:我国城市化进程的不断推进,城市配套基础设施的建设有了巨大的进步,极大程度的提高了我国城镇居民的生活质量。目前,伴随着技术发展与节能意识的普及,LED灯逐渐成为照明行业的主要发展方向,而在市政道路照明系统中应用LED灯已经表现出了较为突出的优势,在节能、绿色以及设备使用寿命方面都表现出了较大的优势。本文将从LED路灯在市政道路照明中应用的相关内容入手进行讨论,旨在为我国城市基础配套设施的建设提供一点见解。
关键词:LED路灯;市政照明系统;应用探讨
引言
道路照明方面的节能减排始终受到人们的关注和重视,也是节能减排战略中的主要项目。LED是一种新型光源,具有能耗低、寿命长等优势,是传统光源最佳的替换对象。相关规范指出,LED路灯及其产品已经被列入我国重点领域与优先发展课题,科技部等先后开展LED照明工程,如市政道路照明等,LED路灯有着十分广阔的推广和应用前景。
一、LED路灯的常见照明型式
(一)城市电路灯照明型式
LED电路灯是目前常见的照明形式,通过敷设电线网络实现LED照明的供电,是一种较为常见的市政照明方式。在实际应用中表现出以下优势。首先LED电路灯在照明方式方面较为灵活,能够适应较多场合。其次,LED电路灯使用稳定性较好,供电安全性不易受到外界天气影响。再则,LED电路灯在维护方面也比较便利,设备结构相对简单。但是另一方面,LED电路灯需要在前期做好电路管线的敷设,因此工作量比较大,施工周期相对较长。
(二)太阳能路灯照明方式
太阳能路灯通过吸收太阳光,不需要接入市网电,而是通过光电转换将太阳能转化为电能,并LED光源配合来为路灯供电,是一种科技含量较高的绿色路灯照明型式。该方式最突出的优点是节能、环保,同时不需要敷设电缆管线和配置路灯供电设备,安装施工方便工作量小。路灯开关是通过时控器感应外接亮度变化来控制,不需要人工操作。这类型式的缺点是应用范围较窄,适用于次干道及以下道路的照明,不适用城市中心区的道路照明,设备周边不能有遮挡,同时灯具维护频繁。近年来,政府将大量资金投入到点亮新农村工程项目中,使众多乡村道路的照明问题得到了解决,给农村偏远地区带来实惠的同时也为太阳能照明开拓了市场空间,积累了工程经验。
(三)风光互补路灯照明方式
风能也是目前应用较为广泛的清洁能源。而在市政道路照明中,将风能与太阳能结合,实现风光互补对LED路灯进行供能能够有效缓解太阳能单一供能的缺陷。在白天,LED路灯可以利用太阳能以及风能进行供电,而在夜晚阶段则可以利用风能供电。因此,LED路灯的供能可靠性有了巨大的提高。但是,风光互补LED路灯在结构方面的复杂程度也有了很大的提高,一方面设备采购成本较大,另一方面日常维护工作也比较复杂。
二、led路灯在市政道路照明中的推广应用
(一)优势
此种路灯在实际应用中表现出的优势包括以下几点:(1)此种路灯产生的辐射是定向的,一般不会出现漫射现象,在得到科学设计的前提下,其光效能够达到约88%,再加上其发出的光几乎全部射向道路,所以,其具有光利用效率高等优势,无论是光照效率,还是节能效果,均优于传统光源;(2)由于功率因数大于95%,此种路灯应用时一般不需要镇流器,高次谐波基本上也不会出现。此种情况下,不仅电能质量得到了保证,损耗也大为降低;(3)此种路灯的显色指数较高,在达到80%左右的时候,其发出的光甚至能够与太阳光相媲美。与此相比,高压钠灯却只能达到23%左右,明显不如led灯。显色指数是评价照明效果的重要指标,在该指数偏高的情况下,人们视物会更加清晰,这也就说明照明效果越好。第四,此种路灯一般不会出现闪烁现象,也不会导致紫外线辐射,具有照明稳定且环保的优势。
同时,其发热量也要明显低于传统路灯,再加上不会造成碳排放,在室内照明方面极受欢迎,一定程度上有助于眼睛保护。
(二)缺陷
目前来讲,此种路灯在应用中暴露出的缺陷主要包括:(1)其配光类型以截光型为主,很容易出现照明不匀及斑马线问题;(2)其光源色温相对较高,存在突出的眩光问题,在大雾天气容易引发事故。在这一点上,led灯明显不如高压钠灯,后者不仅色温合理且舒适,还具有良好的穿雾能力;(3)此种路灯能否普及取决于相关的技术障碍能否被克服,其中,散热就是一个典型的问题。此种路灯的芯片光效会随着工作温度的变化而改变,二者之间存在反比关系。所以,在其工作温度升高的同时,就会有相应比例的光衰出现,同时其工作年限也将因此缩短;(4)由于国家尚未提出统一的应用标准,此种路灯目前的生产和应用都存在问题,不仅质量无法保证,应用的科学性也难以确认。这就导致部分不合要求的led灯被用于照明工程中,实际的照明要求并没有得到满足。
(三)相关建议
鉴于led灯具有诸多优势,现实中应注重逐步推广此种路灯,但因受到多种条件的限制,此举目前尚面临一些障碍,其中比较突出的问题是:led路灯的热学特性比较特殊,不同于传统光源,在应用中不能以传统方法实施测量。然而,目前却并没有与此相适应的标准,致使现实中无法对相关产品进行标准测量,进而限制了生产规模的扩大,对其应用也产生了不利影响。所以,要想推广应用此种路灯,当务之急就是要解决与此相关的标准问题,对此种路灯的生产进行系统管理,尤其是要对影响路灯性能的各个部分的生产标准提出明确要求,比如发光颗粒、驱动电路以及原料质量等。只有这样,才能保证相关产品具有良好的适应性,具备推广应用的条件。
三、LED路灯和高压钠灯之间的对比
(一)额定功率
高压钠灯的额定功率是固定的,以在主干道上使用的高压钠灯为例,其额定功率在400W左右,道路宽度的改变会增加灯具配置难度,所以时常出现布置不统一的现象。而LED路灯主要由单颗或者是模块构成,其额定功率可以根据具体要求变化,从根本上解决了布置难题,使用起来较为方便、灵活。
(二)发光效率
高压钠灯的最高发光效率为120lm/W。当前市面上有售的LED路灯最小发光效率为100lm/W,最大则可以达到200lm/W左右。在科技持续发展的背景下,LED灯具的发光效率还不仅于此,仍具有极大的上升空间。
(三)使用寿命
LED灯具的平均使用寿命高达50000h以上,比传统的高压钠灯高出三倍多,因此广泛使用LED灯具可大幅缩减灯具维护费用,具有十分理想的经济效益。然而,需要注意的是,这一平均使用寿命主要是针对光源而言,真实寿命还和灯具、电源等存在紧密的联系。
(四)启动与再启动时间
对于高压钠灯而言,其启动与再启动时间不固定,短则几分钟,长则可以达到数十分钟,而LED灯可实现瞬时启动。启动时间过长会对交通安全带来威胁,尤其是线路出现故障时,数十分钟的再启动时间会对道路通行带来严重的影响,极易引发交通事故。
结束语:
综上所述,LED路灯凭借其出色的显色性、节能环保性、高效性与较长的使用寿命,在当前市政道路照明上有着广阔的应用和推广空间,全面应用和改造LED路灯,对于城市现代化发展和实现节能减排目标上,均有重要意义。
参考文献:
[1]周鑫.LED路灯在市政道路照明中的应用[J].建材与装饰,2016,000(004):148-149.
[2]丁映.LED路灯在市政道路照明中的推广应用[J].机电信息,2015,000(012):179-180.