什么是LED路燈
LED路燈是指用LED燈具制作的路燈,具有高效、安全、節能、環保、壽命長、響應速度快、顯色指數高等獨特優點,對城市照明節能具有十分重要的意義。
道路照明是城市照明的重要組成部分,傳統的路燈常采用,高壓鈉燈360度發光,光損失大的缺點造成了能源的巨大浪費。當前,全球的環境在日益惡化,各國都在發展清潔能源。而隨著國民經濟的高速增長,我國能源供需矛盾日漸突出,電力供應開始存在著嚴重短缺的局面,節能是所急需解決的問題。因此,開發新型高效、節能、壽命長、顯色指數高、環保的LED路燈對城市照明節能具有十分重要的意義。
道路照明與人們生產生活密切相關,隨著我國城市化進程的加快,LED路燈以定向發光、功率消耗低、驅動特性好、響應速度快、抗震能力高、使用壽命長、綠色環保等優勢逐漸走入人們的視野、成為世界上最具有替代傳統光源優勢的新一代節能光源,因此,LED路燈將成為道路照明節能改造的最佳選擇。
LED路燈優點
1、本身的特性——光的單向性,沒有光的漫射,保證光照效率。
2、LED路燈有獨特的二次光學設計,將LED路燈的光照射到所需照明的區域,進一步提高了光照效率,以達到節能目的。
3、LED的已達110-130lm/W,而且還有很大的發展空間,理論值達360lm/W。而高壓鈉燈的發光效率是隨功率增加才有所增加,因此,總體光效LED路燈比高壓鈉燈強;(這個總體光效是理論上的,實際上250W以上高壓鈉燈的光效高于LED燈)。
4、LED路燈的光顯色性比高壓鈉燈高許多,高壓鈉燈顯色指數只有23左右,而LED路燈顯色指數達到75以上,從視覺心理角度考慮,達到同等亮度,LED路燈的光照度平均可以比高壓鈉燈降低20%以上。
5、光衰小,一年的光衰不到3%,使用10年仍達到道路要求,而高壓鈉燈光衰大,一年左右已經下降30%以上,因此,LED路燈在使用功率的設計上可以比高壓鈉燈低。
6、LED路燈有自動控制節能裝置,能實現于滿足不同時段照明要求情況下最大可能的降低功率,節省電能。可實現電腦調光,分時間段控制,光線控制,溫度控制,自動巡檢等人性化功能。
7、壽命長:能使用5萬小時以上,提供三年的質量保證。不足之處就是電源的壽命得不到保證。
8、光效高:采用≥100LM以上的芯片,相對于傳統高壓鈉燈能節能75%以上。
9、安裝簡便:無需加埋電纜無需整流器等,直接將安裝于燈桿接上或者將光源嵌套原有燈殼。
10、散熱控制出色:夏天溫度控制在45度以下,并采用被動散熱方式,夏天的散熱保障不足。
11、質量可靠:電路電源全部采用高質量元器件,每顆LED都有單獨過流保護,無需擔心損壞。
12、光色均勻:不加透鏡,不以提高亮度而犧牲均勻光色,從而保證無光圈光色均勻。
13、LED不含有害金屬汞,在報廢時不會對環境造成危害。
LED路燈缺點
1、單個LED功率低。為了獲得大功率,需要多個并聯使用。
2、顯色性低。在LED照射下顯示的顏色沒有白熾燈真實,這要從光譜分布上來分析,屬于技術問題。
3、光斑。由于白光LED本身制造工藝上缺陷加上與反射杯或透鏡的配合誤差,容易造成“黃圈”問題。
4、LED照射均勻度問題。如果不進行二次光學設計,LED的照射是比較集中,所以一定要進行二次光學設計,使其光強分布圖呈蝙蝠形。
5、LED的光衰問題。相比小功率LED,大功率LED路燈的光衰就會要好很多。但是小功率LED熱量散發很小。而大功率的LED是存在散熱沒有辦法解決的問題,而且發熱后亮度會明顯降低,所以功率不能做大。市場銷售的Spark LED路燈最大的是360W。
LED路燈選購要點
發光效率
技術日趨成熟,大功率LED光源已可以滿足一般路燈所需的。一般的高壓鈉燈的光效是100LM/W,常用的大功率LED是50-60LM/W,用國外的LED芯片可以達到80LM/W,發光效率越高,意味著節能效果越好,這也是選擇LED路燈最重要的指標之一。不過,LED的標準中并未對此有明確規定,所以在采購LED路燈時必須仔細確認。
光衰
而有的商家,為了降低成本,就采用幾百只0.5W的小功率LED。然而這種小功率的LED的光衰是非常嚴重的,其光衰至80%的壽命只有1000小時。所以,作為需要長期使用的路燈是絕對不能允許采用這種小功率LED的,選用大功率LED(一般指30W以上),其光衰就要好很多。
自重問題
LED路燈由于技術含量高、成分復雜等原因,一些大功率燈頭重量會遠遠超過普通高壓鈉燈,因此對相應的支撐材料要求較更高。不過,一些LED路燈廠家已經盡可能的在減少LED燈頭的自重,從原來的單個燈頭約30公斤左右,降到了10多公斤,重量的減輕還有進一步下降的趨勢。
散熱
LED因為是半導體元器件,其晶片受到溫度影響而減少到初始光通量的30%時,就將失去照明意義,也就是壽命終結了,理論上大功率LED路燈的壽命在3-5萬小時,但其重要前提是有良好的散熱性。值得一提的是,國內已有廠家采用了全球領先的針狀散熱技術。
LED路燈檢驗標準
根據參考以下標準制定出本公司生產路燈的檢驗標準
1.GB/T191包裝儲運圖示標志(GB/T191—2008,ISO780:1997,MOD)2.GB/T2900.65電工術語照明(GB/T2900.65—2004,IEC60050-845:1987,MOD)
3.GB7000.1—2007燈具第1部分:一般要求與試驗(GB7000.1—2007,IEC60598-1:2003,IDT)
4.GB7000.5—2005道路與街路照明燈具安全要求(GB7000.5—2005,IEC60598-1-3:2002,IDT)
5.GB/T9468燈具分布光度測量的一般要求
6.GB17625.1電磁兼容限值諧波電流發射限值(設備每相輸入電流≤16A)
7.GB/T17626.5電磁兼容試驗和測量技術浪涌(沖擊)抗擾度試驗電磁兼容試驗和測量技術浪
8.涌(沖擊)抗擾度試驗(GB17626.5—2008,IEC61000-4-5:2005,IDT)
9.GB17743電氣照明和類似設備的無線電騷擾特性的限值和測量方法(GB17743—2007,CISPR15:2005,IDT)
10.GB19510.1燈的控制裝置第1部分:一般要求和安全要求(GB19510.1—2004,IEC61347-1:2003,IDT)
11.CJJ45—2006城市道路照明設計標準
13.IEC60838-2-2雜類燈座第2-2部分LED模塊用連接器的特殊要求
14.IEC61347-2-13燈的控制裝置第2-13部分LED模塊控制裝置安全要求
15.IEC62031普通照明用LED模塊安全要求
16.IEC62471燈和燈系統的光生物安全
LED路燈照明標準
中國大陸的LED路燈及其相關標準
LED路燈地方標準
我國內地有不少頗具實力的企業都制定了LED路燈企業標準,目前有幾個省市還出臺了LED路燈地方標準,例如:
山東省地方標準DB37/1229-2009發光二極管路燈燈頭通用技術條件;
廣東省地方標準DB44/T609-2009 LED路燈;
福建省地方標準DB35/T813-2008道路照明用LED燈具。
LED路燈相關標準
目前中國大陸已經建立起比較完善的燈具標準體系,可供LED路燈參考使用的相關標準有:
GB7000.5-2005道路與街道照明燈具安全要求;
BG7000.1-2007燈具第一部分:一般要求與試驗;
GB/T24827-2009道路照明燈具性能要求;
GB17743-2007電氣照明和類似設備的無線電騷擾特性的限制和測量方法;
GB17625.1-2003電磁兼容限制諧波電流發射限制(設備每相輸入電流≤16A);
GB17625.2-2007電磁兼容限制對每相額定電流≤16A且無條件接入的設備在公用低壓供電系統中產生的電壓變化、電壓波動和閃爍限制;
GB/T18595-2001一般照明用設備電磁兼容抗擾要求。
路面面積不同,燈桿高度不同,對路燈在空間光分布的要求也就有所不同,這就使得路燈的配光性能和配光測試顯得尤其重要。對于燈具的光度測量已有相應的國家標準GB/T9468-2008燈具分布光度測量的一般要求,該標準是對先前標準GB/T9468-1988修改而成的。但是,對于燈具測量后得到的光分布結果如何進行*價,目前還沒有對應的國家標準,致使對于燈具的好壞沒有一個統一的*判尺度。
***地區的LED路燈標準
***地區于2006年10月修訂公布了CNS10779道路照明標準,于2008年3月修訂公布了CNS9118道路照明燈具標準,***工業技術研究院于2008年8月發布了《發光二極管道路照明燈具標準》(草案)。***的LED路燈標準草案已經應用于LED道路照明示范,不僅用其驗證LED路燈產品的性能,同時對標準的修正提供重要的參考。
LED路燈標準草案的主要內容包含適用范圍、測量條件、規格和試驗方法。
(1)適用范圍:
本規范適用于LED路燈,具體包含電源供應器、散熱裝置、光學設計及相關機械結構。
(2)測量條件
測量條件包含溫度(25±2℃)、濕度(相對濕度為60±20%)、穩定狀態(點亮60分鐘后測試)、試驗用電源(變動范圍為±0.5%)及光強度測量注意事項。
(3)規格
主要內容包含絕緣電阻、絕緣耐壓試驗、枯化點燈、基本特性、電壓變動率、溫度循環、開關試驗、耐久性試驗、耐濕開關、突波保護、電磁、防塵防水、風洞試驗和振動試驗。
在基本特性款項中要求:“LED路燈的功率因子須在0.9以上,且其功率因子測試值須在標示值95%以上,總電路功率需在廠商標示值±110%以內,輸入電流諧波失真不得超過表8的規定值,且電流總諧波失真不得大于33%”。
表8 諧波容許值
在配光特性款向中要求:“LED燈具光度分布必須符合表9的要求(光度角度示意圖見圖1),LED路燈的初始發光效率不得低于表10的規定”。
圖1 光度角度示意圖
表9 燈具光度特性單位:光度(cd)/燈具光通量(klm)
表10 燈具之初始發光效率
(4)試驗方法
試驗方法具體包含絕緣電阻試驗、絕緣耐電壓試驗、枯化點燈、基本特性試驗、配光試驗、電壓變動率試驗、溫度循環試驗、開關試驗、耐久性試驗、耐濕開關試驗、突波保護試驗、電磁噪聲試驗、防塵防水試驗、風洞試驗和振動試驗。
***地區的LED路燈標準草案,既參考了***已有的路燈相關標準,也參考了國際上IEC和美國能源部(DOE)能源之星及ASSIST等組織的LED燈具規范,是目前比較全面和實用的一個標準。
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