三類(lèi)節能路燈綜合分析及實(shí)施
路燈節能改造參考標準
關(guān)鍵詞：色溫、平均照度、均勻度、壽命、光衰、LED、無(wú)極燈、三基色扁葉燈、反光器效率、顯色指數、眩光、黃光、白光、遠視、近視、視覺(jué)效果
前言：LED燈、無(wú)極燈、三基色扁葉燈，作為路燈節能光源的三類(lèi)代表，到底哪個(gè)更適合用作路燈節能改造，本文從五個(gè)方面進(jìn)行了各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)分析，希望能給業(yè)主提供一些可綜合選擇的基本標準。
第一部分
道路照明特點(diǎn)及現有節能路燈對比分析
道路照明有其獨特性，更多需要的是遠視效果，和家用等室內照明有不同的要求，家用照明講求眼前的視覺(jué)效果，所以作為道路照明在滿(mǎn)足測試數據如平均照度、均勻度等外，其色溫和眩光也是非常重要的。
大部分路燈照明首先滿(mǎn)足的是司機的需要，其次是行人和治安需要，特別是在城市主干道和快速路。由于偏黃的光具有波長(cháng)更長(cháng)的光，從而使穿透力更強，所以更適合使用在快速路和主干道，這是有科學(xué)依據的，而不是對白光或是黃光的適應不適應的問(wèn)題。一般在車(chē)速較快的道路，建議使用2800-3000K的暖白光（黃光）更好，司機的遠視能力比4000K或5000-6000K的白光要提高很多，對交通安全有很大的好處。當然在商業(yè)街道或小巷中，使用4000K以上的白光沒(méi)有什么問(wèn)題，因為此時(shí)路燈對司機的照明功能弱化了，而對行人的照明功能提高了，照明的主要功能是更側重近視能力，而不是遠視能力。
現階段道路照明節能主要涉及四個(gè)方面的技術(shù)創(chuàng )新，一是控制系統、二是新光源、三是燈具反光器效率，四是新光源具有較長(cháng)的壽命。
控制系統分成兩部分，一是根據環(huán)境亮度變化控制開(kāi)燈和關(guān)燈時(shí)間，以減少環(huán)境亮度高的情況下開(kāi)燈造成的浪費，二是采用變頻技術(shù)提高功率因數降低諧波，平穩電壓變化，減少超亮度浪費和供電系統自身?yè)p耗如節電器，一般節電器可節省15%左右的電能。
現有新光源電器方面基本上至少已經(jīng)包含了控制系統節能中的變頻節能效果。但新光源節能必須解決好燈具反光器的效率問(wèn)題。新光源是通過(guò)燈具起綜合作用的，所以反光器效率非常重要，這包括LED。因為LED必須做配光，同時(shí)必須減少其眩光，才適合使用在路燈照明中。由于傳統的反光器效率很低，一般在65%左右，特別是把新光源直接使用在傳統反光器上，光效利用率就更低，所以燈具反光器技術(shù)的發(fā)展也是非常重要的節能手段。在選擇節能產(chǎn)品時(shí)應該重點(diǎn)考慮。比如無(wú)極燈A的光效是80Lm/w，反光器效率是65%，無(wú)極燈B的效率是60Lm/w，反光器效率是95%，綜合效率A是52Lm/w，B是57Lm/W，當然如果A的反光器效率是95%，綜合光效可以達到76Lm/W。反光器效率體現了LED的優(yōu)勢：LED是向下發(fā)光的，無(wú)向上發(fā)射的光。一盞由單顆1W光效100Lm/w的LED，扣除電源損耗、二次配光、眩光處理等等措施（不考慮組合成大功率后溫度升高光效降低因數），其綜合光效可以達到80Lm/w左右，考慮到溫升光衰（即溫度升高亮度下降），實(shí)際可以達到60-70Lm/W，這主要看各家的散熱技術(shù)水平。至于LED燈的有效利用率優(yōu)勢，其實(shí)無(wú)極燈或三基色扁葉燈可以通過(guò)提高安裝昂角與LED燈達到平衡。所以目前無(wú)極燈等非LED光源要在照度上超過(guò)LED燈，是否能擁有高效率反光器是關(guān)鍵因數。
在目前新光源包括LED、無(wú)極燈和三基色扁葉燈等都是屬于熒光燈，因為都是熒光粉吸收紫外線(xiàn)或藍光轉換為可見(jiàn)光，只是被熒光粉吸收的前提能量產(chǎn)生方式不一樣。無(wú)論哪種產(chǎn)品，熒光粉獲得能量轉換效率突破，都會(huì )有光效的突破。這些光源的光效都達到或超過(guò)90LM/W，但是大功率LED的顯色指數和色品容差要低于無(wú)極燈和三基色扁葉燈，換句話(huà)說(shuō)，光源的品質(zhì)還是無(wú)極燈和三基色扁葉燈更好，從可視光角度，無(wú)極燈和三基色扁葉燈的比例更高，而且更舒適。另外無(wú)極燈和三基色扁葉燈的優(yōu)勢是幾乎沒(méi)有眩光，不需要做眩光處理而降低燈具光效?？梢酝ㄟ^(guò)提高安裝仰角以控制人行道的照射光比例。
決定新光源路燈使用壽命的有三個(gè)部分因素：一是本身光源的可靠性技術(shù)水平，二是抗環(huán)境影響能力，三是光衰減程度。光衰到一定程度比如30%以上就可能應該更換了，當然這里還有個(gè)絕對值問(wèn)題，如果說(shuō)功率一樣的一盞燈亮度是另一盞燈的亮度的一倍，兩盞等都符合照明要求，同樣達到光衰減30%，更亮的那盞燈根本就不需要換。這個(gè)道理大家都應該明白。在抗雷擊、積塵、環(huán)境溫度過(guò)高等從抗環(huán)境影響能力來(lái)說(shuō)，無(wú)極燈和三基色扁葉燈的能力更好，除了低溫啟動(dòng)需要特別設計外，光源可靠性受環(huán)境影響比較小。LED容易被靜電擊穿，所以對雷擊的抵抗能力較差；除電器部分外，LED的光衰取決于散熱技術(shù)、當然壽命還取決于環(huán)氧樹(shù)脂等LED組成部分的老化速度和抗環(huán)境變化能力，無(wú)極燈的光衰取決于制造燈的工藝和散熱技術(shù)，三基色扁葉燈的光衰取決于制燈工藝中光衰工藝的技術(shù)創(chuàng )新。由于現在的三基色扁葉燈采用預熱延時(shí)啟動(dòng)，而且采用保護電極的技術(shù)，電極的開(kāi)關(guān)壽命可以達到至少數萬(wàn)次，長(cháng)的可達10多萬(wàn)次以上，對于路燈或隧道燈而言，開(kāi)關(guān)次數極少的情況下，電極對燈的壽命影響是有限的，從光衰角度衡量無(wú)極燈和三基色扁葉燈的壽命，有無(wú)電極對于壽命基本上沒(méi)有區別。當然在頻繁開(kāi)關(guān)燈的場(chǎng)所，情況可能不一樣。當然三基色扁葉燈電極斷路了，燈壽命就終結了。
從輻射角度來(lái)說(shuō)，更準確的是LED無(wú)磁場(chǎng)輻射，而不是宣傳中的無(wú)輻射，這和三基色扁葉燈一樣。無(wú)極燈是由頻率極高的磁場(chǎng)驅動(dòng)的，確實(shí)有大量的微波輻射，相當于一個(gè)微波爐。大功率LED發(fā)熱量很大，也就是說(shuō)有熱輻射，所以需要散熱，從能量轉換守恒定律而言，LED不比無(wú)極燈高多少，所以說(shuō)LED是冷光源的說(shuō)法這有一半是錯誤的。微瓦級的LED是冷光源，因為功率極低，所以發(fā)熱量極少，壽命有十萬(wàn)小時(shí)，但是應用型的大功率LED就不是冷光源，當然壽命也不可能高到十萬(wàn)小時(shí)，所以大眾總有這樣的誤區，不管什么樣的LED燈，壽命有10萬(wàn)小時(shí)，這是夸大宣傳造成的消極后果，也是現時(shí)代社會(huì )浮躁化問(wèn)題的體現，為什么這么說(shuō)呢，因為這里面不泛有很多大專(zhuān)家大教授在當鼓手。一般情況下，電子產(chǎn)品溫度升高10°，壽命下降一倍。當然微瓦級的LED溫度本人沒(méi)有測試過(guò)，所以不評價(jià)壽命下降的可能幅度。
從壽命角度而言，LED燈的壽命還不僅僅取決于發(fā)光二極管是否被擊穿，造成光衰的所有因素都影響LED的壽命。無(wú)極燈由于沒(méi)有電極不受開(kāi)關(guān)影響所以壽命無(wú)限制這也是夸張宣傳所致。事物一份為二，無(wú)極燈不受開(kāi)關(guān)次數的影響，是優(yōu)勢部分，但無(wú)極燈沒(méi)有電極，就有磁極—磁場(chǎng)發(fā)生器，而磁場(chǎng)發(fā)生器就相當于電極功能，這是其一；其二，無(wú)極燈磁場(chǎng)發(fā)生器位置局部溫度極高，如果沒(méi)有散熱光衰很大，當然在密封環(huán)境下散熱還是存在技術(shù)難度；其三造成光衰的影響因數還包括生產(chǎn)工藝、熒光粉老化等等影響因數，對三基色扁葉燈、無(wú)極燈和LED都一樣不可避免，有無(wú)電極是其中很小部分因素，節能燈現有技術(shù)12000小時(shí)光衰可控制在10%之內。當然LED需要電源驅動(dòng)，無(wú)極燈和三基色扁葉燈也需要電器驅動(dòng)，這就涉及電器壽命長(cháng)短的問(wèn)題。不管LED還是無(wú)極燈或三基色扁葉燈，其組成部分，哪怕極小配件的老化或失效都會(huì )造成燈壽命終極。
LED燈有另外一個(gè)優(yōu)勢是沒(méi)有汞。三基色扁葉燈和無(wú)極燈都含有汞，但都采用綠色汞技術(shù)：使用常溫下幾乎不揮發(fā)的高溫合金汞，一支三基色扁葉燈含汞量比一支家用節能燈少30%左右。另外現無(wú)汞節能燈的技術(shù)發(fā)展也非?？?，無(wú)極燈和三基色扁葉燈在無(wú)成本壓力下也很可能也會(huì )向無(wú)汞技術(shù)發(fā)展。
從節能改造后維護投資或再投資成本上考慮：LED燈的再投資成本比無(wú)極燈高，而無(wú)極燈的再投資成本比三基色扁葉燈高。因為LED路燈成本主要集中在發(fā)光二極管上，而無(wú)極燈和三基色扁葉燈燈管成本相對極其便宜，更換一次LED燈頭需要的費用是更換五次到十次無(wú)極燈燈管或三基色扁葉燈燈管的費用。
從維護簡(jiǎn)便性來(lái)說(shuō)：三基色扁葉燈最簡(jiǎn)便，由鎮流器和燈管構成，燈管直接抽出更換就行，無(wú)極燈次之，LED最復雜。
二
路燈節能改造的選擇標準
由上述分析我們可以歸納出一些節能路燈的選擇標準進(jìn)行參考。
1、 快速路主干道選擇2800-3000K黃光為佳，而小巷和商業(yè)街可適用所有色溫，有報道藍光可能更能預防犯罪。
2、 注重光源光效、顯色指數等燈質(zhì)量指標同時(shí)，更要注重反光器反射效率。
3、 不要迷信有永不熄滅免維護的燈，因為這是不可能的，對于電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō)。當然，這不排除出現某一類(lèi)節能路燈產(chǎn)品技術(shù)非常突出的企業(yè)，使得節能路燈的產(chǎn)品比其他產(chǎn)品更好，壽命更長(cháng)。
4、 綜合考慮不同節能路燈的投資成本、壽命、維護成本和再次投資需要的總成本因素，再根據您的承受能力選擇您需要的產(chǎn)品。
5、不要太迷信專(zhuān)家的話(huà)，當然也不要太相信我的話(huà)。因為您們經(jīng)?？吹降哪承?zhuān)家說(shuō)出偏見(jiàn)的話(huà)和否定別人技術(shù)創(chuàng )新的話(huà)往往是因為他代表了一部分群體的利益，所以他必須那樣說(shuō)。
第三部分
我公司能提供的專(zhuān)利節能路燈產(chǎn)品及產(chǎn)品特點(diǎn)
本公司可以提供以下專(zhuān)利產(chǎn)品：
三基色復合節能路燈：
由第二代三基色扁葉燈和全反射反光器組成節能燈具。
光效：100Lm/W，
功率 55W、75w、100w、120w、185w
全反射反光器效率：大于95%
節電率：60%或以上
可選擇調光降功率鎮流器
使用標準：55w替換NG100；75W替換NG150；100w、120w替換NG250；185w替換NG400
質(zhì)量保證：5年
無(wú)極燈路燈：
由無(wú)極燈和全反射反光器組成節能燈具。
光效：80Lm/w
顯色指數：80
功率：65w、85w、135w、200w，對應替換高壓鈉燈四個(gè)規格。
質(zhì)保：5年
超輕重量LED路燈：100w重量：4-5.5kg
光效：100Lm/W
顯色指數：70
功率：55W/75w/100w/120w/160W
使用標準：55w替換NG100；75W替換NG150；100w、120w替換NG250；160w替換NG400
質(zhì)保：3年
電子鎮流器高壓鈉燈全反射燈具
由高壓鈉燈電子鎮流器、全反射反光器燈具、減反射玻璃構成，節能40%。
反光器效率：95%
顯色指數：23
質(zhì)保：1年
節電率：50%
備注：可根據指定燈殼設計制作全反射反光器。
電子鎮流器金鹵燈全反射反光器節能燈具。
金鹵燈光效：100Lm/W
反光器效率：大于95%
節電率：50%
質(zhì)保：1年
備注：可根據指定燈殼需設計制作全反射反光器。
二、我公司可提供的節能產(chǎn)品類(lèi)別：路燈、隧道燈、廣告燈、工礦燈、T5日光燈支架和LED日光燈、LED射燈等。
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