LED道路照明的常見(jiàn)問(wèn)題(組圖)

　　天津大學(xué)建筑學(xué)院建筑技術(shù)科學(xué)研究所 馬劍

　　1 LED照明的產(chǎn)生和發(fā)展

　　1.1 LED的結構及發(fā)光原理

　　LED是英文light emitting diode(發(fā)光二極管)的縮寫(xiě)，它的基本結構是一塊電致發(fā)光的半導體材料。

　　1.2 LED光源特點(diǎn)

　　(1)安全電壓：LED使用6-24V低壓電源;

　　(2)發(fā)光效率：目前一般70～801m/w，高的達到llOlm/w;

　　(3)適用性強：發(fā)光單元很小，控光、電控容易，適用性強;

　　(4)穩定性與壽命：2.5萬(wàn)小時(shí)，光衰為初始的30070;

　　(5)啟動(dòng)與再啟動(dòng)時(shí)間：瞬時(shí)(納秒級)(可以兼任應急照明);

　　(6)環(huán)境影響：無(wú)有任何生化污染;

　　(7)顯色指數：高(Ra=60-90);

　　(8)色溫與色相：多，可變;

　　(9)耐震性：好!可以安在火車(chē)道隧道和交橋護欄上;

　　1.3 LED光源的應用

　　目前，LED光源在照明行業(yè)已經(jīng)得到大量的應用。

　　2 國家對LED照明領(lǐng)域的發(fā)展意見(jiàn)

　　2009年9月22日，國家六部委發(fā)文對半導體照明節能產(chǎn)業(yè)提出發(fā)展意見(jiàn)。

　　2.1 我國目前LED發(fā)展現狀

　　(1)在指示、顯示領(lǐng)域的技術(shù)基本成熟，已得到廣泛應用;

　　(2)在中大尺寸背光源領(lǐng)域的技術(shù)日趨成熟，市場(chǎng)占有率逐步提高;

　　(3)在功能性照明領(lǐng)域的技術(shù)剛剛起步，還處于試點(diǎn)示范階段;

　　(4)此外，醫療、農業(yè)等特殊領(lǐng)域的半導體照明技術(shù)方興未艾。

　　2.2 LED照明產(chǎn)品發(fā)展意見(jiàn)

　　(1)開(kāi)發(fā)和推廣替代白熾燈、鹵鎢燈等節能效果顯著(zhù)、性?xún)r(jià)比高的半導體照明定型產(chǎn)品;

　　(2)開(kāi)發(fā)和推廣在停車(chē)場(chǎng)、隧道、道路等性能要求高、照明時(shí)間長(cháng)的功能性半導體照明的定型產(chǎn)品;

　　(3)發(fā)展中大尺寸液晶顯示背光源、汽車(chē)照明等增長(cháng)潛力大的半導體照明產(chǎn)品：

　　(4)發(fā)展醫療、農業(yè)等特殊用途的半導體照明產(chǎn)品。

　　到2009年，全球路燈市場(chǎng)規模估計為1.93億盞，年增長(cháng)率約為5—60-/0，年新增加1，200萬(wàn)盞。我國規模約2，800萬(wàn)盞路燈，年增長(cháng)率15—20%，年新增路燈達300—400萬(wàn)盞。

　　2.3發(fā)展目標

　　到2015年，半導體照明節能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值年均增長(cháng)率約為30%;產(chǎn)品市場(chǎng)占有率逐年提高，功能陛照明約達到20%，景觀(guān)裝飾等產(chǎn)品市場(chǎng)占有率超過(guò)700%。

　2.4 重點(diǎn)支持領(lǐng)域(之一)

　　服務(wù)體系：完善具有國際水平的半導體照明產(chǎn)品檢測平臺;鼓勵開(kāi)展節能診斷、咨詢(xún)評價(jià)、產(chǎn)品推廣、宣傳培訓等服務(wù);推廣合同能源管理、需求側管理等節能服務(wù)新機制。

　　2.5 繼續加大半導體照明技術(shù)創(chuàng )新支持力度

　　(1)國家部委通過(guò)973計劃、863計劃等渠道繼續加大對半導體照明領(lǐng)域的科學(xué)研究和技術(shù)應用的支持力度;

　　(2)組織實(shí)施“十城萬(wàn)盞”工程，結合市場(chǎng)需求，不斷強化產(chǎn)品的集成創(chuàng )新。

　　3 LED照明技術(shù)的發(fā)展現狀

　　(1)芯片技術(shù)

　?、倨骄虡I(yè)化水平(2009年底)：80lm/W;

　?、趪H預計(實(shí)驗室)：2010年：1801m/W , 2015年 : 3001m/W.

　　(2)封裝技集成術(shù)

　　(3)壽命

　?、俟馑?00-/0點(diǎn)燃時(shí)數(h)：10萬(wàn)、5萬(wàn)、2.5萬(wàn)、1萬(wàn)…

　?、谖磥?lái)的期待

　　(國家住建部公共照明應用半導體(IED)產(chǎn)品技術(shù)導則——討論稿摘錄)

　　LED燈具平均壽命應等于或高于25000h。

　　LED燈具應能通過(guò)15000次開(kāi)關(guān)試驗.

　　(4)光衰要求

　?、偃键c(diǎn)3000h時(shí)，其光通維持率應高于或等于960-/0;

　?、谌键c(diǎn)6000h時(shí)，其光⑥剿孥動(dòng)嫡于或等于92c70;

　?、蹓勖K止時(shí)其光通維持率應高于或等于70070.

　　(5)能效要求

　　用于功能照明的LED燈具中LED器件的光效應大于801m/W，LED燈具的發(fā)光效能應大于551m/W.

　　(6)光學(xué)要求

　　同一批次的LED燈具芯片色溫應保持一致，色溫偏差范圍不超出+5%，壽命期內色溫變化波動(dòng)范圍不超出+5%，同時(shí)應保證色坐標u，v值的偏移量小于或等于△0。005uv(u、v為CI E196均勻色空間色坐標)，，i

　　(7)推薦功率

　　10W 20W.30W 60W.90W120W150W.180w.240W、300W。

　　(8)工程應用

　　執行《城市道路照明設計標準》(CJJ 45-2006)、《城市夜景照明設計規范》(JGJfT163-2008)、《城市道路照明工程施工及驗收規程》(CJJ 89_2001)。

　　(9)IED路燈成本

　　目前為高壓鈉燈的3-4倍(以索恩照明250W高壓鈉燈比較)。LED道路照明等流明造價(jià)：0.76元刀m是高壓鈉燈(250W)0.13元/lm的6倍左右。

　　(10)I,ED照明應用的技術(shù)瓶頸與關(guān)鍵問(wèn)題

　?、?發(fā)光效率：制約光的高效利用決定節能程度;

　?、?散熱：影響壽命和品質(zhì)穩守件：

　?、?驅動(dòng)電路：制約整燈壽命;

　?、芄怆妴卧K化與互換：影響運行維護成本的降低

(11)IED作為道路照明的swot分析

　?、?優(yōu)勢：節能環(huán)保;顯色性好，照明質(zhì)量好;啟閉影響小，可瞬時(shí)啟閉，可控性好;耐震性好;耐低溫;

　?、诹觿荩寒a(chǎn)品質(zhì)量參差不齊;初投資高;未形成行業(yè)標準;

　?、?機遇：國家節能減排的大政策支持，BOTEMC運行模式均可實(shí)現企業(yè)盈利;

　?、茱L(fēng)險：產(chǎn)品壽命;節能率;投資收益等。

　　4 LED路燈目前在城市功能照明中的應用

　　(1)沈陽(yáng)市某次干路(2007年)(見(jiàn)表2)

　　數據分析

　　達到《CJJ45-2006》中對城市次干道照明的要求。

　　(2)沈陽(yáng)市某主干路(2007.06)(見(jiàn)表3)

　　數據分析

　　基本達到CJJ45-2006中對城市主干道照明的要求。

　　(3)上海某主干路(2008年6月)(見(jiàn)表4)

　　數據分析

　　路面照度偏低，均勻度較差，斑馬效應明顯(見(jiàn)下圖1)。沒(méi)有達到標準CJJ45-2006中對城市主干道照明要求，即Eav維持值為20/301x，Ue最小值為0.4的水平。

　　(4)天津某次干道多燈對比測試(2008)

　　以140W-190WLED路燈取代250W高壓鈉燈。

　　測試主要內容包括：路面照度及均勻度、路面亮度及均勻度、人行道照度等。

　　(5)現場(chǎng)主觀(guān)評價(jià)

　?、贉y量路段的亮度水平，從主觀(guān)上感覺(jué)略低于原有高壓鈉燈(250W)路段。

　?、谑茉L(fǎng)居民對LED路燈中的較小的色溫差異感受不明顯，但對測試中出現的偏紫傾向的冷色反映則較為強烈。

　?、?不同品牌路燈的燈下照度水平、照度均勻度、路面亮度等主觀(guān)感受差異較大，不同廠(chǎng)家的燈具內光源亮度差異較大。

　　(6)測試分析

　?、俅蟛糠諰ED燈具滿(mǎn)足城市次干道照度、均勻度要求。

　?、诖蟛糠諰ED燈具基本滿(mǎn)足城市次干道亮度及均勻度和縱向均勻度的要求。

　?、塾捎谑菍ED燈簡(jiǎn)單取代原有高壓鈉燈燈頭，導致不同燈具的路面照明參數差異較大。

　?、苣繙yLED路燈眩光比高壓鈉燈略高。

　?、軱ED燈的較高色溫和顯色性，對周邊景物突顯、辨識等較高壓鈉燈有較大提高。

　　(7)關(guān)于對LED路燈目前在城市功能照明中的應用觀(guān)點(diǎn)

　?、僦С执竽懺囉?，反對因循守舊。

　?、谥С侄嘣泊娴陌l(fā)展格局，反對一窩蜂。

　?、跮ED道路照明要遵循現行道路照明規范。

　?、?LED道路照明要超越傳統路燈照明方式以謀求更進(jìn)一步的光環(huán)境優(yōu)化、節能及低維護成本。

　　5 LED路燈應創(chuàng )新照明形式與技術(shù)

　　LED照明器相對于傳統光源，具有：更強的配光適應性，更強的控光適應性，更強的空間分布適應性，LED功能照明應該走出傳統路燈的模式，創(chuàng )造屬于自己的照明形式與技術(shù)。

　　相關(guān)鏈接：

　　馬劍

　　1962年10月生，博士，現任：

　　天津大學(xué)建筑學(xué)院建筑技術(shù)科學(xué)研究所 所長(cháng)、教授、博士生導師

　　天津市建筑物理環(huán)境與生態(tài)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗室 主 任

　　天津大學(xué)建筑設計規劃研究總院城市照明分院 院 長(cháng)

　　中國建筑學(xué)會(huì )建筑物理分會(huì ) 副理事長(cháng)

　　中國照明學(xué)會(huì )室外照明與應用專(zhuān)業(yè)委員會(huì ) 副主任

　　照明工程學(xué)報 副主編

　　天津市照明學(xué)會(huì ) 理事長(cháng)

　　建設部專(zhuān)家委員會(huì )(城市照明) 專(zhuān)家委員