LED路燈與高壓鈉燈的能效對(duì)比

廖瑞輝

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化的建設(shè)也在不斷的提高，其中在城市建設(shè)的過程中路燈的照射是最為重要的，一般情況下都是使用LED路燈和高壓鈉燈，在城市道路照射的過程中無論是LED路燈還是高壓鈉燈都有著其一定的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，為人們的出行提供了安全的環(huán)境。但是隨著能源需求量的日益增加，節(jié)能減排成為了世界關(guān)注的首要問題，而電能的節(jié)約在節(jié)能減排中占據(jù)著十分重要的位置，因此在道路照射的過程中是LED路燈更為節(jié)能還是高壓鈉燈更為節(jié)能，成為了相關(guān)部門研究的主要內(nèi)容。文章從LED路燈的概念出發(fā)，并通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)對(duì)LED路燈的能效以及高壓鈉燈的能效進(jìn)行有效的比較，得出兩者之間的區(qū)別。

關(guān)鍵詞：LED；路燈；高壓；鈉燈；能效；對(duì)比

中圖分類號(hào)：TM923 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）32-0065-01

1 LED路燈的概念和特點(diǎn)

1.1 LED路燈的概念

LED是半導(dǎo)體固體的發(fā)光器件，在照明的過程中最先出現(xiàn)的就是紅色發(fā)光二極管，在現(xiàn)如今LED的發(fā)展進(jìn)程中，LED已經(jīng)對(duì)所有的顏色進(jìn)行了覆蓋，并在背光源、信號(hào)、顯示等當(dāng)面得到了大量的應(yīng)用[1]。隨著科技技術(shù)的不斷提高，大功率白光LED的研制也已經(jīng)成功的完成了，使得LED的使用領(lǐng)域發(fā)生了改變，由小功率的背光燈發(fā)展成了大功率的功能照明。并減少了電能的損耗，使得LED等得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在城市的道路建設(shè)中。

1.2 LED路燈的特點(diǎn)

根據(jù)相關(guān)的研究調(diào)查，LED路燈在使用的過程中共具有以下7個(gè)特點(diǎn)：①LED燈中不僅不含有有害元素，如鈉、汞等有害物質(zhì)，而且LED燈光源的產(chǎn)品對(duì)周圍的環(huán)境也不會(huì)帶了傷害，是非常安全的；②LED燈具有非常好的啟動(dòng)性能，在任何時(shí)間都可以進(jìn)行啟動(dòng)，并且啟動(dòng)的時(shí)間也是非常迅速的；③LED燈的驅(qū)動(dòng)器功率也是非常高的，幾乎能夠達(dá)到95%以上，在意在安裝LED燈時(shí)并不需要安裝其它任何的電解電容；④LED燈的色溫溫度也是相對(duì)較寬的，色溫溫度一般情況下都是控制在 3 000～8 000 K之間，從而使得用戶在使用的過程中方便的選擇；⑤LED燈的顯示指數(shù)也是相對(duì)較高的，一般情況下都是在65～85之間，所以LED燈非常適合安裝在居民區(qū)、商業(yè)區(qū)以及城市市中心，同時(shí)LED燈的外觀是非常漂亮的，安裝在城市的中心，還能夠增添城市的美觀性；⑥在LED燈使用的過程中，輸出光不會(huì)出現(xiàn)頻閃，所以LED燈的燈光照射到動(dòng)物身上，并不會(huì)為動(dòng)物帶來任何的傷害；⑦由于LED燈使用的是環(huán)氧樹脂封裝的，使得LED燈具有非常強(qiáng)的耐震性，所以可以將LED燈安裝在震動(dòng)的地方，如橋梁道路中。

2 高壓鈉燈的介紹

2.1 高壓鈉燈的含義

高壓鈉燈主要是高強(qiáng)度氣體的放電燈，其發(fā)光的效率也是非常之高的，在高壓鈉燈使用的過程中一般情況下發(fā)出的是金白色的光，通常都是在廣場(chǎng)、車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)等公共的場(chǎng)合使用，在我國(guó)已經(jīng)有了30多年的使用歷史了，是非常常見的照明設(shè)備[2]。

2.2 高壓鈉燈的使用特點(diǎn)

高壓鈉燈在我國(guó)已經(jīng)有長(zhǎng)達(dá)30年的使用歷史，由此可見其具有非常許多的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：①高壓鈉燈的二次配光曲線屬于蝙蝠翼型的，其最大的光強(qiáng)方向在零度到七十五度之間，可以對(duì)半截光型以及中截光型燈具的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行很好的滿足，同時(shí)高壓鈉燈的控眩光效果也是非常好的；②高壓鈉燈的使用壽命也是非常長(zhǎng)得，最高可以使用24 000 h，最低也能使用12 000 h，同時(shí)在高壓鈉燈使用的過程中，其壽命還會(huì)受到燈具的類型、開光的次數(shù)、環(huán)境的溫度、燃點(diǎn)的位置以及才、觸發(fā)器等因素的影響；③將低色溫的高壓鈉燈安裝在城市道路的主干道上、快速道上，能夠?yàn)檐囕v的駕駛者帶來較好的視覺效果，同時(shí)在下雨、下雪、霧氣較強(qiáng)的環(huán)境下，高壓鈉燈具有很好的穿透能力，使得車輛駕駛者能夠在模糊的環(huán)境看清路況，從而減少安全事故的發(fā)生，為駕駛的人們提供安全的出行環(huán)境。

3 LED路燈與高壓鈉燈能效的測(cè)試

3.1 測(cè)試的準(zhǔn)備工作

在對(duì)LED路燈與高壓鈉燈的能效進(jìn)行測(cè)試之前，相關(guān)人員首先 必須要對(duì)LED路燈的電表準(zhǔn)確度和線路進(jìn)行科學(xué)合理的布置，并對(duì)LED路燈安裝以及控制情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，同時(shí)還必須要對(duì)電表所控制以及讀取的路燈數(shù)量進(jìn)行全面的確認(rèn)，在確認(rèn)無誤之后，將電表相連的其他負(fù)載進(jìn)行關(guān)閉，從而為L(zhǎng)ED路燈的準(zhǔn)確計(jì)算做好全面的準(zhǔn)備。

3.2 燈桿參數(shù)的測(cè)試

在燈桿參數(shù)測(cè)試的過程中首先要全面的測(cè)量燈桿的懸挑角度、懸挑長(zhǎng)度、懸挑高度以及懸挑的間距，然后再對(duì)燈具的安裝使用情況進(jìn)行全面的掌握和了解，為接下來的LED路燈和高壓鈉燈的模擬測(cè)試做好準(zhǔn)備[3]。

3.3 路面的布點(diǎn)

此次測(cè)試選取的是雙向8車道路段，以及選取雙側(cè)對(duì)稱布燈，將其中的單側(cè)4車道作為測(cè)試的主要區(qū)域[4]。在測(cè)試的過程中為了確保對(duì)比工作的準(zhǔn)確性，將兩個(gè)燈桿間的區(qū)域劃分為橫向的16等分和縱向的15等分，從而形成矩形的網(wǎng)格，通過四角布點(diǎn)法對(duì)道路進(jìn)行布點(diǎn)，并對(duì)每個(gè)點(diǎn)的照度值進(jìn)行測(cè)試。

3.4 路燈照度

在LED路燈測(cè)試完成之后，將測(cè)試的數(shù)據(jù)與計(jì)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行相互的比較，然后在相關(guān)的軟件中找出和LED路燈照度比接近的高壓鈉燈，并進(jìn)行相互的實(shí)驗(yàn)對(duì)比。

3.5 LED路燈與高壓鈉燈能效測(cè)試的結(jié)果

經(jīng)過相關(guān)的路燈測(cè)試實(shí)驗(yàn)以后，得出LED路燈要比高壓鈉燈節(jié)能24%，見表1。

4 LED路燈與高壓鈉燈能效的對(duì)比

4.1 發(fā)光效率

從燈的發(fā)光效率角度來說，高壓鈉燈的發(fā)光效率都是在90～130 m/W之間的，高壓鈉燈的功率越大，光效也就會(huì)越好，在高壓鈉燈使用的過程中光效一般情況下都能達(dá)到140 m/W，而LED路燈的功率是在50～90 m/W之間，因此從燈的發(fā)光效率來看，高壓鈉燈的光效要高于LED路燈的。

4.2 路面照度均勻度

由于城市道路面積的不同，使得燈桿的高度也是不同的，所以必須要進(jìn)行光學(xué)的配光。在LED路燈使用的過程中光線是從單面照出來的，在設(shè)計(jì)的過程中就很容易將其作為二次配光來設(shè)計(jì)，從而對(duì)城市道路的照明要求進(jìn)行滿足；而高壓鈉燈在使用的過程中，光線是從不同的角度發(fā)射出來的，有著非常較強(qiáng)的光源，但是再配光方面并沒有相對(duì)的突破。

4.3 壽命的角度

在燈的壽命方面，LED路燈將到達(dá)的70%光衰作為壽命，平均每小時(shí)可以達(dá)到5萬，而高壓鈉燈卻是將一批光亮點(diǎn)50%的損壞數(shù)量來確定高壓鈉燈的壽命，平均每小時(shí)能達(dá)到2萬。如果按照高壓鈉燈的壽命定義來衡量LED路燈的壽命，LED路燈的壽命就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過每小時(shí)10萬，如果根據(jù)高壓鈉燈壽命的定義來衡量，高壓鈉燈壽命就位每小時(shí)1萬左右。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)比的結(jié)果來看，LED路燈的節(jié)能效果要強(qiáng)于高壓鈉燈的，但是在照射的面積上高壓鈉燈的光效要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于LED路燈，同時(shí)LED路燈的使用壽命要高于高壓鈉燈，由此可見，兩種路燈都有著其自身的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，因此在城市道路路燈的安裝過程中，必須要根據(jù)城市的實(shí)際情況以及路況對(duì)路燈進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，從而為駕駛者提供良好的視覺效果，確保出行的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李保軍，牟達(dá)名，姚怡良，等.LED路燈與高壓鈉燈路燈能效比較分析

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[3] 陳春艷，王健華，周明.LED路燈在道路照明中取代高壓鈉燈的可行 性分析[J].科技展望，2015，（15）.