LED照明在軌道交通照明系統中的應用

　　(2)LED燈具散熱存在著(zhù)問(wèn)題。隨著(zhù)功率的增加，其散熱問(wèn)題顯得越來(lái)越突出，大量實(shí)際應用表明，LED不能加大輸入功率的基本原因是由于LED在工作過(guò)程中會(huì )放出大量的熱，使管芯結溫迅速上升，熱阻變大。輸入功率越高，發(fā)熱效應越大。溫度的升高將導致器件性能衰減，非輻射復合增加，器件的漏電流增加，半導體材料缺陷增長(cháng)，封裝用環(huán)氧樹(shù)脂黃化等等，嚴重影響LED的光電參數，嚴重影響到了LED的壽命。

　　(3) LED價(jià)格較高。這是影響LED照明普及的主要原因。但是，近年來(lái)由于晶片技術(shù)的不斷改良，制造成本不斷下降，正朝著(zhù)高效率、低成本的方向發(fā)展，這為L(cháng)ED在照明領(lǐng)域的應用提供了有利條件。

　　3 LED在軌道交通中的應用及影響

　　城市軌道交通行業(yè)的發(fā)展要求“嚴控成本、低耗環(huán)?！?。為建設現代化的軌道交通，把節能降耗作為提高整體網(wǎng)絡(luò )化運營(yíng)管理能力和設備設施運行、維修實(shí)施精細化管理的重要手段，從而促進(jìn)首都交通全面協(xié)調可持續發(fā)展。

　　按照城市軌道交通行業(yè)的規劃要求，加強能源管理，主要從技術(shù)節能和管理節能2個(gè)方面提高能源的利用效率、降低能源的消耗水平、制止能源浪費。

　　目前，LED照明在北京城市軌道交通的部分車(chē)站的試驗應用主要體現在技術(shù)節能方面，通過(guò)車(chē)站的試驗應用來(lái)收集相關(guān)的技術(shù)數據，驗證LED照明的實(shí)用性和經(jīng)濟性，為L(cháng)ED照明在軌道交通內的廣泛應用提供有力的實(shí)踐基礎?！　〗?jīng)過(guò)現場(chǎng)試驗，所收集的相關(guān)技術(shù)數據主要體現在固定點(diǎn)的照明照度值、照明設備功率、運行時(shí)間、功率因數和耗能等方面，表1、表2為目前所收集到的熒光燈和LED照明的基本參數及耗能、照度的對比情況。

表1 熒光燈與LED照明耗能及參數對比

表2 熒光燈與LED照明的照度對比

　　通過(guò)對這些數據的綜合對比可見(jiàn)，不論從耗能方面還是照度方面，LED照明均比熒光燈照明具有一定的優(yōu)勢。

　　3.1 耗能數據分析

　　在相同運行電壓和時(shí)間下，所選用的LED照明的功率比熒光燈的功率減小了一半，而LED照明的功率因素也要比熒光燈高出約0.2之多。由于功率的減小，其運行電流也相應減小，電纜及元器件的發(fā)熱量也會(huì )減少，這樣不但可以降低能耗，還能延長(cháng)設備的壽命。

　　根據能耗計算公式

　　電能A=總功率P×時(shí)間T

　　及總功率P=光源總功率P1+配件總功率P2，對熒光燈照明和LED照明分別計算。

　　(1) 采用熒光燈照明時(shí)，計量電能值為2102kW.h，計量時(shí)間為600h，通過(guò)公式A=PT，可得：總功率P約為3500W。

　　其中單體光源功率為40W，光源數量為80個(gè),通過(guò)公式光源總功率=單體光源功率×數量，可得：光源總功率P1為3200W。

　　根據P=P1+P2計算可得：其他配件的總功率P2約為300W。

　　(2) 采用LED照明時(shí)，計量電能值為966kW.h，計量時(shí)間為600h，通過(guò)公式A=PT，可得：總功率P約為1610W。

　　其中單體光源功率為20W，光源數量為80個(gè)，通過(guò)公式光源總功率=單體光源功率×數量，可得：光源總功率P1為1600W。

　　根據P=P1+P2計算可得：其他配件的總功率P2約為10W。

　　可見(jiàn)，采用LED照明不但可以使用低功率的光源，而且其配件的功率也相應減小，所以，無(wú)論是光源還是配件的耗能都大大減小。

　　3.2 照度數據分析

　　我們分別選擇了6個(gè)測試分布點(diǎn)，測試照度。通過(guò)對照度測試值的比較，LED燈具正下方測試點(diǎn)的照度要明顯高出不少，而燈具間測試點(diǎn)的照度值就明顯提升不多，其主要原因是由于LED燈具散熱的遮擋。由于試驗車(chē)站的燈具分布比較密集，所以，整體照度值都比采用熒光燈的照度值要高。由此可知，如果燈具間隔分布較大的話(huà)，其照度值勢必會(huì )有所降低，嚴重的話(huà)，還會(huì )出現明顯的陰影區域。所以，在采用LED照明之前，需要根據燈具的安裝高度