LED路灯是否成熟的问题

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1、南科韦浩明:也谈LED路灯是否成熟的问题LED路灯是一种新型节能道路照明电器，与传统路灯相比，在节能、寿命、配光、亮度控制等各方面都已经有了明显的优势。但是，正如对LED路灯在发展过程中利弊的研判一文所说的，“在这一功能性要求较高的领域里，LED却遇很大的阻力，显然LED路灯在目前的发展中暴露出它的一些不足。我们不难看到各地LED道路照明项目大多独立实施，良莠不齐，存在着反复试验，反复浪费的状况。”中国照明网技术论文LED照明 对LED路灯在发展过程中利弊的研判一文指出了阻碍LED在道路照明方面发展的主要障碍有（应该也是目前业界所认为的）： 1、配光设计问题； 2、散热问题； 3、维护问题；

2、4、性价比问题。中国照明网技术论文LED照明 对此，本人有如下看法。中国照明网技术论文LED照明 首先谈谈配光问题。所谓配光，就是把光线分配投射到所需要的位置上，并尽可能提高亮度的均匀性。LED作为点光源，比高压钠灯和无极灯的柱状光源和球面光源更好配光，通过一次透镜配光，辅以二次凹面反射镜配光，可以使LED路灯灯具的利用系数达到70%以上，均匀度也达到40%以上（本公司在杆间距35米，路宽14米，对称布置的道路上实现）。毫无疑问，其灯具利用系数和均匀度都优于高压钠灯路灯灯具。中国照明网技术论文LED照明 关于散热问题。LED是一种光电器件，但其工作过程中只有一部分的电能转换成光能，其余的电能几

3、乎都转换成热能，即使LED的光效达到200 lm/W，也只有29的电能转化成光能，其余的几乎都转化成热能，使LED的温度升高。而LED结温升高会使LED光效降低，寿命缩短，当其结温上升超过最大允许温度时，大功率LED会因过热而损坏。因此在大功率LED灯具设计中，散热设计是最重要的。中国照明网技术论文LED照明 在各芯片厂家的实验数据来看，白光LED的光效随结温的升高而下降的比例大致相同，结温每升高20光效要下降5左右（见图1、图2）。而各芯片厂家的白光LED寿命模型因为制造工艺的不同，所得白光LED寿命与结温关系数据却有较大差异（见图3、图4）。中国照明网技术论文LED照明 中国照明网技术论文

4、LED照明 中国照明网技术论文LED照明 中国照明网技术论文LED照明 按图3的的数据，结温在90时，LED寿命只有25700小时（足以让路灯寿命达6年）。按照图4的数据模型，电流密度350mA/m2时，结温在160，白光LED的理论寿命仍然能达到60000小时以上。所以，只要有性能良好的散热器，LED路灯的寿命是能得到保障的。目前LED路灯的散热方式主要有：自然对流散热、加装风扇强制散热、热管和回路热管散热等。加装风扇强制散热方式系统复杂、可靠性低，热管和回路热管散热方式成本高。所以自然对流散热方式是性价比最高的散热方式。中国照明网技术论文LED照明 现有的LED灯具一般通过散热片散热，但是

5、由于散热片之间的空隙呈平行排列，在平行于散热基板的水平方向上，只能形成一个方向纵向的对流，无法利用风从垂直于散热片表面的方向吹来所形成的对流，散热片之间的空气流通不顺畅，散热效果不好。中国照明网技术论文LED照明 中国照明网技术论文LED照明 中国照明网技术论文LED照明 本公司的散热技术（发明专利200810218683.2）提供了一种散热效果优异的大功率LED灯具散热装置（图6）。其方案是：将散热基板背面的片状散热面改成若干个柱状散热棒，增加散热面积，同时，利用空气的水平方向自然对流加速散热速度。通过实验对比，能使LED的结温比采用片状散热器低20以上。根据以上各图（图1图4）的试验数据和

6、LED寿命模型推断，在同等环境温度下使用，此散热器可使白光LED光效提高5，寿命延长10000小时以上。关于维护问题。由于LED路灯标准尚未颁布，造成LED路灯的寿命得不到保障，同时造成维护上的困难，甚至无法维护。广州南科LED路灯实行3年包换的销售策略，应能解决客户所担心的这些问题。中国照明网技术论文LED照明 关于性价比问题。性价比也是目前阻碍LED路灯发展的大问题。对LED路灯在发展过程中利弊的研判的算法是：中国照明网技术论文LED照明 传统250W高压钠灯：灯具单价2000元，高压钠灯光效120 lm/W，按灯具效率0.50计算 2000元/(250W*120lm/W*0.50)=0.

7、13元/lm中国照明网技术论文LED照明 LED路灯：单价4000元，LED实际光效50lm/W，按灯具效率0.65计算 4000元/(135W*45lm/W*0.65)=0.76元/lm中国照明网技术论文LED照明 本人在此问题上的看法是。首先，按灯具光效计算路灯“流明成本”不是很合适，应按灯具利用系数计算路灯“流明成本”比较合适；其次，计算流明成本应该在其使用寿命范围内计算，而不应该只计算首次投资成本；再次，50 lm/W的LED路灯光效，显然是2年前的LED路灯性能参数，现在的LED路灯光源光效至少也是80 lm/W，灯具利用系数为70（灯高10米，机动车道宽14米），而135WLED路

8、灯价格也已经降到了2600元左右。中国照明网技术论文LED照明 综合各方资料得知，目前高压钠灯路灯灯具利用系数为2535（灯高10米，机动车道宽14米左右），如果按35计算，那么： 13年内250W高压钠灯路灯的使用成本为 （1）购置费：2000元； （2）维护费：400元 (200元/年盏)； （3）电费： 【（250W12012h/天365天/年3年）1000W/度】0.8元/度3154元 合计：200040031545554（元） 3年内250W高压钠灯路灯的“流明成本”为:5554元(250W120lm/W0.35)=0.53元/lm中国照明网技术论文LED照明 23年内135WLED

9、路灯的使用成本为 （1）购置费：2600元； （2）维护费：0元（3年包换）； （3）电费： 【（135W10612h/天365天/年3年）1000W/度】0.8元/度1504元 合计：2600015044104（元） 3年内135W LED路灯的“流明成本”为:4104元(135W80lm/W0.70)=0.54元/lm中国照明网技术论文LED照明 由此可见，按目前LED的性能和价位，3年之内LED路灯的“流明成本”，基本相当，首次投资高出部分已经“返还”，3年之后，每盏LED路灯每年还可以为政府节省电费500多元，随着2009年光效为100 lm/W以上LED的推出，首次投资高出部分“返还”的时间更早，何乐而不为？中国照明网技术论文LED照明 另外，高色温也是一些人认为LED路灯不如黄光的高压钠灯的理由，说是穿透性差。其实，世界各地有雾天气都不多，更何况LED路灯的显色性高于黄光的高压钠灯的12倍，强调穿透性已经没有什么实际意义了。中国照明网技术论文LED照明 所以，本人认为LED路灯已经基本成熟。中国照明网技术论文LED照明