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LED 路灯在市政道路照明中的应用

2019-07-20贾月峰

建材发展导向 2019年21期
关键词:钠灯路灯灯具

贾月峰 刘 霆

(沈阳市市政工程设计研究院有限公司,辽宁 沈阳 110015)

在我国城市发展迅速进行下,市政路灯的建设随着道路的增加而增加,在电价不断上涨的情况下,而因采用传统照明使电能消耗加剧,市政照明建设受到制约。近年在对照明新光源的不断研究下,LED 光源的高光效,寿命长、低损耗低的优势,使得LED 路灯在市政路灯中的应用愈发普及。

1 LED 路灯的优缺点

目前,LED 路灯已经在市政道路中进行了应用,就现阶段的使用情况,对其优缺点进行了分析。虽然LED 路灯在市政道路照明中表现出了诸多的优势,但也存在不足,希望设计人员能够重视这些问题,并结合实际情况进行改善,尽可能的弥补LED 路灯存在的不足。

1.1 LED 路灯的优点

首先,LED 光源发光效率高,目前LED 路灯光效能高达110LM/W,是传统钠灯的2 倍,这归功于LED 发射的灯光能够定向,不像钠灯全方位发光,不会出现漫反射现象,这使LED 光能更加有效利用。

其次,LED 灯具使用寿命比较长,合格产品基本符合50000h 的规范要求,相比钠灯24000h 高出近一倍。而且显色性能较好,通常Ra 大于90,在夜间能够清晰真实的显示事物;

再次,LED 灯具的可控性较高,能够进行数字化控制,可根据数字信号调节输出光强弱,可以更好的实现调光进而节能;

最后,LED 灯具在道路照明美化效果明显,还可以进行进一步的提升城市形象。

1.2 LED 路灯的不足

在市政道路照明工程中,LED 路灯的应用也存在不足,主要表现在三方面:首先采用LED 路灯照明设计要根据配光曲线进行,目前各厂家LED 路灯的配光曲线各不相同,需要咨询所选LED 路灯厂家,如设计不够精准就容易均匀度不够,产生“斑马线”;

其次是低温环境LED 是否有效工作,北方天气极端能达到-40 度,在此基础上选择适合低温LED 路灯是必须考虑的,否则有潜在的照明风险;

最后是大雾天气不宜使用高色温的LED,灯光的穿透力与亮度不成正比,色温越高时,光线在空中遇到雪、烟、尘、雾等物质时,反射率就越强,穿透力变弱。因此宜采用色温3000K 偏黄色。

综合而言,在道路照明工程中LED 路灯存在的不足是设计人员应重视的问题,并应紧密结合实际情况,不断改进优化照明方案,尽可能弥补LED 灯具在应用中的不足。

2 LED 路灯常见照明型式

2.1 城市电网照明

市政电网供电是常规照明形式,主要是通过敷设专门照明电力电缆来实现照明供电。电市政电网供电形式可以用于各种场合的路灯照明,其在运用过程中稳定性也比较强,不会轻易受到外界天气的影响,这使得供电可靠性高。其次,电缆主要在灯杆内接线,维修方便且防盗,后期维护资金投入少。但因LED 路灯采用的电缆管线埋地敷设方式,需要前期进行照明电力管线敷设,这使得前期建设费用增加。

2.2 太阳能路灯照明

太阳能路灯是目前在市政照明中必不可少的一部分,主要是将光能转变为电能,以代替市政电网对LED 路灯进行供电。太阳能路灯在节能环保方面的使用优势更为突出,。由于太阳能路灯常规供电型式为单灯自带蓄电池供电,各个路灯是独立的,使得个别路灯故障时不会对其他路灯的照明产生相关影响,这利于提升市政路灯的使用可靠性与稳定性。缺点是依靠阳光,在高楼密集的都市,有效光照时间很少,蓄电不充分使路灯工作时间不足。太阳能路灯适合在公园道路,城郊公路这些有充分光照且电缆敷设不变的区域布置。

2.3 风光互补路灯照明方式

相对于太阳能,风能虽然使用范围具有一定局限性,但风能的清洁性与环保型也十分突出,其在实际市政路灯应用时,多是与太阳能相结合,通过风光互补的方式,对LED 路灯进行能源供给,以使得太阳能单一功能的不足之处能够得到改进,确保LED 路灯能够处于稳定运行的状态。在风能充足不方便敷设电缆的沿海道路,适合采用风光互补路灯进行道路照明。

3 市政照明中LED 路灯的实际应用

3.1 灯具选用

本文以市政道路照明改造为例说明LED 路灯的优势。现有道路照明原使用400W 高压钠灯作为路灯光源。但随着路灯频繁出现故障,使得相关人员对其进行改造。选择功率为200W LED 路灯代替传统400W 高压钠灯。LED 路灯使用的PC 材料透光率较高,当进行专业配光设计后,可以显著提高照射范围。图1 展示的是使用LED 路灯后预期达到的照明效果。

3.2 照明设计

图1 LED 路灯照明效果

图1 中的市政道路为带有中央绿化带的双向6 车道,其中绿化带宽度为3m,LED 路灯设在绿化带中,采用截光型灯具,它的灯杆高度为12m,能够覆盖六条车道的大部分区域。为了保证照明质量为保证美观和照度的连贯性,各个路灯灯杆间距为30m,设计人员选择使用功率为200W 的LED路灯,此时工作人员通过对LED 路灯照明进行测试照度测试,满足规范要求。这进一步证明LED 路灯是可靠的,更加节能环保。

3.3 电源选用

在该市政道路照明尚未使用LED 路灯时,统一使用了路边箱式变压器,使其能够实现正常照明。但由于受到高压钠灯自身功耗较大,钠灯启辉电压等影响,导致在供电设计中不仅存在功耗大的问题,同时供电范围也受到一定限制。因此在当该市政道路照明中运用LED 路灯后,如果在不改变使用路边箱式变压器的情况下,针对LED 节能效果突出,工作电压宽范围的特点,在电缆截面不变情况下,供电半径增加1.5 倍。通过严格按照国家相关标准要求对电缆进行科学布设。从而可以在保障路灯节能性的同时,使得供电范围可以得到进一步扩大,单台变压器能够拥有更大的供电半径,减少路灯箱变的投资。进而在有效降低能耗的同时,使得照明系统可以获得良好的照明效果。

4 LED 路灯在市政道路照明中的应用前景

伴随科学技术的不断发展进步,LED 技术也会日益进步,LED 照明产品也会越来越完善,虽然现今LED 所仍存在的一定缺点,但是LED 路灯凭借较小的体积、较低的功耗,适应潮湿等复杂户外环境等优点逐步在市政照明中推广;在LED 路灯特殊制造的过程中,有害的化学元素已经被去除,减小了对环境的污染;质量过硬的LED 路灯其使用寿命也相对其他光源较长,LED 路灯在市政道路照明的应用前景是可观的、可期望的。改革开放后,我国经济持续发展,增长率一直较高,良好的经济环境也促进了LED 照明企业的发展,虽然LED 路灯价格不菲,但是考虑节能效果,其运行期的电费支出相对较低,使用过程中也不需要支付大量工人维修费用,故LED 照明在越来越多的市政工程中得以采用。随着我国经济不断的发展以及居民可支配收入的日益提高,不论是政府、企业还是公民个人都支付得起使用LED 照明的费用,承受能力也在不断加强;作为新兴光源,节能环保的光源,LED 照明技术以及产品已走入社会,走进千家万户,星星之火,可以燎原。近年来我国政府多次对LED 照明技术提供资金的帮助和支持,也对其发展进行了标准的改革,因此LED照明技术发展的越来越好;LED 道路照明技术是目前为止应对能源危机最节能、最环保的新型光源,有着明显的节能作用和环保效果,当今也不只是我国需要这样的技术并广泛使用,资源的短缺是全球性的,所以全球都需要LED 照明技术,能够达到缓解电力资源相对短缺的目的。因此从长远来看,LED 路灯具有良好的发展前景。

5 结语

总而言之,通过在市政道路照明中使用LED 灯,可以在充分发挥LED 灯优势作用下,有效达到优化照度效果与显色效果,实现市政道路照明节能减排目标。因而未来在各城市的道路照明中,还需要结合实际情况加强对LED 灯的灵活运用,进而可以更好地为夜间道路通行创造良好、安全、舒适的照明环境。

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