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LED誕生已有幾十年,從最早的通電信號(hào)燈,如收音機(jī)顯示開關(guān)的指示燈,到目前已有所應(yīng)用的汽車尾燈,LED背光電視機(jī)等,其已在眾多領(lǐng)域得到了較大的應(yīng)用,甚至在亮化工程的夜景照明中也已有成熟應(yīng)用。但作為大功率的功能照明,因?yàn)樯釂?wèn)題帶來(lái)的一系列問(wèn)題也制約了其普及,目前LED正在由不成熟走向成熟的過(guò)程中。
1.1 能效
通過(guò)光電轉(zhuǎn)換效率,以當(dāng)前的LED路燈與傳統(tǒng)的高壓鈉燈進(jìn)行比較并無(wú)節(jié)能優(yōu)勢(shì)。但是動(dòng)態(tài)來(lái)看,LED路燈的光電轉(zhuǎn)化效率正在不斷提高,有超越鈉燈的可能性。
1.2 壽命
LED的壽命取決于其系統(tǒng)集成內(nèi)所有電器元件的最短的一個(gè),因此對(duì)其批量制造的一致性要求高,從目前北京市城市照明管理中心試點(diǎn)來(lái)看(以下簡(jiǎn)稱“中心”),幾十盞LED路燈安裝半年內(nèi)均有個(gè)別滅燈情況發(fā)生。但就LED總體的平均壽命要長(zhǎng)于高壓鈉燈。
1.3 顯色性
LED路燈的顯色指數(shù)更高,比高壓鈉燈的色彩還原性更好,在同等照度條件下,高顯色性能提高事物的辨別能力,更能讓司機(jī)看清路面情況,也讓人眼主觀感覺(jué)更亮。
1.4 熱啟動(dòng)
LED路燈能夠?qū)崿F(xiàn)瞬間啟動(dòng)和支持熱啟動(dòng)(亮燈一段時(shí)間熄滅后,即可啟動(dòng))的特性,這點(diǎn)要優(yōu)于高壓鈉燈。作為氣體放電燈,有點(diǎn)亮后逐漸增亮的過(guò)程,10 min左右后才能達(dá)到平穩(wěn)運(yùn)行,不支持熱啟動(dòng),需要冷卻10 min左右才能二次點(diǎn)亮。
2.1 技術(shù)成熟度
剛才提到了LED路燈一致性較低,使用中總有壽命不達(dá)標(biāo)產(chǎn)品出現(xiàn)。另外LED路燈在使用一年后,容易發(fā)生色偏的現(xiàn)象(藍(lán)光LED熒光粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致)。另外由于LED路燈光衰問(wèn)題有待進(jìn)一步克服,其壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)需要實(shí)際應(yīng)用中去考驗(yàn)。
2.2 維護(hù)成本
傳統(tǒng)高壓鈉燈便于維修,其光源、鎮(zhèn)流器、電容、觸發(fā)器壞了可以單獨(dú)更換,成本不高,而LED路燈是集成式,一旦滅燈就必須整體更換,成本較高。
2.3 一次性投入高
因?yàn)長(zhǎng)ED路燈目前市場(chǎng)售價(jià)約為傳統(tǒng)路燈的2~4倍,因此一次性投入較高。但也感受到了LED技術(shù)進(jìn)步正在較快的拉低其生產(chǎn)成本,相信隨著技術(shù)進(jìn)步,終有一天能夠做到和傳統(tǒng)路燈同售價(jià),甚至更低。
2.4 標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)體系尚需完善
檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)方法研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定工作不能適應(yīng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的要求。半導(dǎo)體照明產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)體系建設(shè)亟待完善,權(quán)威檢測(cè)平臺(tái)尚未建立,無(wú)法對(duì)現(xiàn)有半導(dǎo)體照明產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)或認(rèn)證。對(duì)于用戶最突出的問(wèn)題是缺乏互換性,不具備通用性,使用了多少品牌LED路燈就必須儲(chǔ)備一樣多品牌的備品備件,增加了運(yùn)行檢修和物資管理的難度。
表1 試點(diǎn)照度測(cè)試表
3.1 應(yīng)用簡(jiǎn)介
管理中心對(duì)路燈高科技前沿產(chǎn)品,特別是節(jié)能環(huán)保路燈產(chǎn)品一直持積極的態(tài)度,但鑒于首都的特殊政治地位,中心一直按照論證、單體測(cè)試、試點(diǎn)試驗(yàn)、推廣應(yīng)用的程序穩(wěn)步推進(jìn)。2004年中心就開始陸續(xù)對(duì)LED路燈進(jìn)行了單體測(cè)試,測(cè)試地點(diǎn)就選在中心南側(cè)的馬路上,但早期的LED路燈的光效、均勻度、壽命均未能達(dá)標(biāo)。后來(lái)的產(chǎn)品性能不斷提高,達(dá)到了試點(diǎn)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。2008年12月由發(fā)改委出資、市政管委委派中心配合,在辟才胡同安裝了124具LED路燈(生產(chǎn)廠家為勤上光電),當(dāng)時(shí)組織單位委托了具有資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試,中心目前沒(méi)有相應(yīng)數(shù)據(jù)。但總體來(lái)看,運(yùn)行平穩(wěn),照度、均勻度能達(dá)到通用標(biāo)準(zhǔn),節(jié)能性有所體現(xiàn)。(182 W LED替換了400 W高壓鈉燈,98 W LED替換了150 W高壓鈉燈)。
3.2 應(yīng)用案例
中心先后在四條路上進(jìn)行了LED試點(diǎn)試驗(yàn)工作。為保證試點(diǎn)道路的典型性并兼顧可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn),特別規(guī)避了城市主干路,對(duì)目前鈉燈中數(shù)量應(yīng)用最多的250 W進(jìn)行了替換的試點(diǎn)試驗(yàn),并進(jìn)行了照度測(cè)試,數(shù)據(jù)如表1所示。
3.3 數(shù)據(jù)分析
通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析,可以看出在降低功率后,照度也有所下降,這和性能指標(biāo)兩者的光電轉(zhuǎn)化效率基本一致相吻合。均勻度基本相當(dāng),這里整體均勻度偏低和道路兩旁樹木對(duì)光的遮擋有關(guān)系。但通過(guò)對(duì)比,顯色性確有提高,這帶來(lái)了兩方面的效果,一是主管感覺(jué)看物體更清晰,另外就是在寒冷的冬夜,LED冷光給人的感覺(jué)有點(diǎn)陰冷(資芳路和四方景園路在冬季測(cè)試),而在炎熱的夏天,LED冷光給人清涼的感覺(jué)(三里河?xùn)|路和月壇南街在夏天進(jìn)行的測(cè)試)。
表2 試點(diǎn)道路明細(xì)表
3.4 推廣試用
目前,繼劈才胡同之后,中心又按照管委的委派配合發(fā)改委做7條路LED路燈的試點(diǎn)工作,目前跟蹤測(cè)試中,道路明細(xì)如表2所示。
4.1 總體前景
可以預(yù)見,因LED路燈比傳統(tǒng)光源有著許多優(yōu)點(diǎn),相信隨著技術(shù)進(jìn)步和相關(guān)政策的出臺(tái),LED路燈必將在道路照明中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,擁有良好的發(fā)展前景。
4.2 改進(jìn)突破點(diǎn)
但這個(gè)過(guò)程突破,甚至明確的廣義上的產(chǎn)業(yè)升級(jí),需要行業(yè)政策的支持,統(tǒng)一標(biāo)注和規(guī)范,解決用戶端互換性的問(wèn)題;其次要解決光效提升問(wèn)題,使得LED的光效較主流照明的高壓鈉燈高出50%以上,這樣節(jié)能效果能充分顯現(xiàn);第三是成本控制,只有控制住成本才能體現(xiàn)出性價(jià)比的優(yōu)勢(shì),才會(huì)使得用戶有內(nèi)在動(dòng)力來(lái)更換,才可能利用EMC(合同能源管理)的方式來(lái)促進(jìn)大繁榮、大發(fā)展。只有解決了上述四個(gè)問(wèn)題,才能真正迎來(lái)LED路燈的春天,這個(gè)產(chǎn)業(yè)也才能從目前“僧多肉少”的慘烈競(jìng)爭(zhēng)中走出來(lái)。
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