淺談LED路燈在城市道路照明中的應用

沈文峰

（泉州市市政工程管理處）

淺談LED路燈在城市道路照明中的應用

沈文峰

（泉州市市政工程管理處）

隨著經濟全球化的迅速發(fā)展，全球經濟也取得了巨大進步，然而在這一發(fā)展過程中，卻產生了諸多問題，其中資源、能源的嚴重匱乏以及環(huán)境問題成為了制約經濟進一步發(fā)展的主要障礙。在這樣的大背景下，節(jié)能環(huán)保已成為了當前世界各國的一種共識。在我國開始積極倡導并高度重視LED事業(yè)發(fā)展的情況下，LED憑借自身的節(jié)能、高壽命以及環(huán)保、無污染等諸多優(yōu)勢，在全國范圍內尤其是以大城市為代表的光電產業(yè)基地取得了顯著地發(fā)展，并初步形成了具有一定規(guī)模的產業(yè)鏈發(fā)展。筆者將通本文，并結合自身的實踐工作經驗，根據(jù)我國當前城市道路照明的基本現(xiàn)狀，闡述LED路燈的突出特點以及發(fā)展前景，并通過對LED路燈的經濟性分析，提出其在城市道路照明系統(tǒng)中的應用。

LED路燈；城市道路；照明系統(tǒng)

城市照明是夜晚人們出行以及車輛交通安全的重要保障，伴隨著城市化進程的逐步加快，雖然城市道路對于照明提出了越來越高的要求，然而這并不是說明效果越好久符合要求，因而，做好城市路燈照明節(jié)能方案以及相關技術好需要做好很多工作?，F(xiàn)今，我國市區(qū)路燈光源質量基本達標，但是卻在一定程度上存在著店里資源浪費的情況，因此需要在保證城市道路正常照明的基礎上，提升電力資源的實際利用率。在這一現(xiàn)實狀況，LED路燈逐漸得到了廣泛應用，LED光源本身光效提升空間較大，此外，這種光源的突出特點便是具有較高的綠色環(huán)保性，內部不含有重金屬物質，便于回收。與此同時，LED光源系統(tǒng)還具有易維護、運行成本低以及質量高等諸多優(yōu)勢。所以，這種路燈引起了城市道路照明管理部門的高度重視。

1 LED路燈的優(yōu)缺點

1.1 LED路燈的優(yōu)點

（1）LED路燈定向發(fā)射光，無漫反射情況出現(xiàn)，能夠保證光照的效率和節(jié)能效果。

（2）LED路燈不含有汞、鈉等重金屬有害元素，從而達到了無污染、綠色環(huán)保的目的。

（3）LED路燈無需高壓，相比使用市電電壓的傳統(tǒng)型路燈更具有安全性。（4）LED路燈使用壽命較長，平均使用可以達到50000h以上，后期維護成本比較低。

（5）LED路燈電源效能高達95%以上，而高壓鈉的電源效率只能夠達到85%左右。

（6）LED路燈顯色性能比較好，可以較好的還原物體本身的實際顏色。

（7）LED路燈不存在燈絲發(fā)光易燒、光衰低以及熱沉積等情況，全年光衰小魚3%。

（8）LED路燈能夠實現(xiàn)連續(xù)調光，并配合數(shù)字控制，分時間段進行控制，光線控制更加省電。

1.2 LED路燈的缺點

（1）LED路燈驅動電源壽命較低。

（2）LED路燈具有難以解決的散熱問題，發(fā)熱程度較為嚴重，部分燈具使用壽命不穩(wěn)定。這種燈具在將一部分能量轉化成光能的同時，還有一大部分能量轉化為了熱能，較大功率的LED散熱要求更高，由于未能形成行業(yè)標準，通常只要將燈具溫度保持在小于60°C即為合格產品。此外這種燈具散熱方式，很多專家建議使用結構自然熱對流以及熱導管進行降溫，而不建議使用風扇散熱。

（3）LED路燈色溫很高，還具有高眩光以及穿透性弱等弊端，不適合常見多霧地區(qū)使用。

（4）LED路燈的方向性較強，較大功率的LED有許多例子構成，路燈配光應該只是簡單的疊加，而應該是由光源的光學設計以及嶄新燈具設計來實現(xiàn)較為均勻的光強分布，對于不同應用情況，需要使用不同種類的光學設計。當前部分路燈生產廠家制造的LED燈只是將原始燈具和LED光源進行初步疊加，這樣便不能達到較好的實際效果。

從LED優(yōu)缺點來看，這種大功率燈具受散熱以及驅動電源壽命的限制，通常建議在小于16cm的次干道燈桿上使用，對于主干道而言，建議仍舊使用低色溫的高壓鈉路燈。根據(jù)LED路燈專家計算，并結合道路照明情況以及我國照明標準，可將LED路燈代替高壓鈉燈的方案總結為：

①220W的LED路燈可以替代400W的高壓鈉燈。②140W的LED路燈可以替代250W的高壓鈉燈。③85W的LED路燈可以替代150W的高壓鈉燈。

2 傳統(tǒng)路燈與LED路燈的經濟性對比

我們以某市政道路為例，比較分析250W傳統(tǒng)高壓鈉路燈以及140W LED路燈的選購、安裝、維護以及電能耗費情況。

2.1路燈選購成本比較

傳統(tǒng)250W的高壓鈉路燈的市場采購價大約為1000元，而140W的LED路燈采購價格大約為2400元。

2.2電纜成本比較

在長度為1750m到了上安裝路燈，路燈間距大約在35m左右，按照單側布置路燈進行計算，一共安裝50只路燈。

（1）傳統(tǒng)250W高壓鈉路燈的功率大小為10%電容補償功率系數(shù)為0.85，在中間位置設置供電電源，因此，傳統(tǒng)路燈需要敷設的電纜應是VV-5*16mm2的銅芯電纜，由于這種電纜的單價為65/m，所以通過計算得出，電纜成本為113750元。

（2）按照上述使用的類似方法，LED路燈需要使用的電纜應是VV-5*6mm的銅芯電纜，這種電纜的單價為25元/m，所以通過計算得出，電纜成本為43750元。

從面電纜成本的對比來看，傳統(tǒng)高壓鈉路燈113750元/50=2275元/基。而LED路燈應為43750元/50=875元/基。

2.3耗電成本的比較我們將市政電費按照1.2元/度的單價進行計算，且全年平均每天用燈10h左右。通過計算得出，傳統(tǒng)高壓鈉路燈全年總用電量大約為1003.7度，全年用電費用在1204.4元左右。

而LED路燈的全年耗電大小為438度，全年總用電費用約為526元。

2.4后期維護、保養(yǎng)的費用對比

（1）由于傳統(tǒng)高壓鈉路燈的電網(wǎng)實際工作點壓相對標準電壓具有較大的波動電源，通常情況下使用壽命不足6000h，基本在一年伴讀左右，而鎮(zhèn)壓器的平均使用壽命在3年左右。

（2）LED登錄的使用壽命較長且功率較低，在連續(xù)條件下進行使用，時間可持續(xù)50000h，使用壽命大于10年，期間也無需進行更換光源。同時，其他電器配件的平均使用壽命也在3年左右?，F(xiàn)在我們以3年的時間進行計算后期維護、養(yǎng)護的費用：傳統(tǒng)高壓鈉路燈：（40元*2支+50元/套）/3年≈43元/年；LED路燈：60元/套/年=20元/年。

所以，傳統(tǒng)高壓鈉路燈的總費用大小約1000元+2275元+1204.4元+43元≈4522.4元；LED路燈的總費用大小約為2400元+875元+526元+20元≈3821元。

所以，從以上對比我們可以看出，將傳統(tǒng)的高壓鈉路燈替換為LED路燈雖然在燈具選購時多花費了1400元，然而卻在電纜安裝時節(jié)約了1400元的成本。因而，通過使用LED路燈每年節(jié)省下來的費用便是收益，與此同時，道路安裝線路越長節(jié)省的費用也就越多，且安裝LED路燈所花費用也大大低于安裝傳統(tǒng)高壓鈉路燈的費用。

3 LED路燈在城市道路照明中的應用前景

LED路燈主要使用普通高亮特制的LED制作而成，并按照一定比例排列成路燈。由于其具有較小的體積、功率以及發(fā)熱性，在使用合理電路的情況下，能夠防止由于高濕條件引起的能耗衰減，在通過LED的特制方法，去除了熒光粉中的有害化學元素，確保了LED路燈的使用壽命。相信隨著科技的不斷進步，將來LED在技術方面的問題一定能夠最終解決，進而得到更廣泛的普及。

4 結語

綜上所述，LED道路照明技術是目前為止應對能源危機最節(jié)能、最環(huán)保的新型光源，通過在我國大范圍使用LED照明技術，能夠達到緩解電力資源相對短缺的目的，同時也可起到良好照明燈具的改造工程，是極具現(xiàn)實意義的。因此從長遠來看，LED路燈具有良好的發(fā)展前景。

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