摘要：LED作为一种绿色光源在城市道路照明中受到人们越来越多的关注，但目前的LED路灯在散热、重量、维护等方面还存在着一定的缺陷。 介绍了LED及其在城市照明中的应用，通过分析当前国内LED路灯中存在的缺陷，对LED路灯设计中的创新策略进行了探讨。?
关键词：LED路灯；照明改造工程；节能设计
引言：LED作为新一代的光源，以其节能、环保、寿命长、响应速度快等优点，已广泛的应用在交通信号、应急照明、大型显示屏以及城市景观等诸多领域中，并成为主流。而与之相比，在道路功能照明领域中LED路灯还处于由示范、尝试向逐步推广应用的过渡阶段。随着我国节能减排国策的深入实施，LED路灯作为绿色照明，正越来越多地应用在城市道路照明中。但在实际运行中，我们发现LED路灯现阶段仍然存在一些制约因素，这在一定程度上阻碍了LED在道路照明方面的发展。?
一、LED路灯概述?
LED路灯是一种新型的照明灯具，与传统的高压钠灯相比较而言，LED路灯的优势主要有以下四个方面：第一，LED路灯的灯光亮度更高，而且能够实现定向发光，不会出现漫反射，可以有效地解决传统高压钠灯使用过程中的能耗过高问题。当前市场上使用较多的LED路灯最长使用周期可以达到5万小时，是一种高效耐用灯具；第二，LED路灯具有良好的显色性，可以真实地呈现出物体本身的颜色，不会导致色差；第三，LED路灯是一种环保清洁的灯具，没有任何有毒物质，不需要进行高压供电就能工作，对电能的利用效率可以达到96%以上；第四，LED路灯的安全性很高，LED路灯对外界环境的适应性得到提升，与传统的高压钠灯相比较而言，不会出现燃烧、爆炸等危险。正是由于LED灯存在传统钠灯不具备的种种优势，在现代社会中的应用越来越广泛，人们日常生活中使用LED白炽灯的频率很高，在道路照明系统建设过程中对LED路灯的利用还处于起步阶段。?
二、LED路灯改造案例分析?
对城市照明系统进行LED改造，是一项系统性工程，需要做好规划设计与施工管理，提高城市照明系统的稳定性、安全性与节能性。本文以某市的LED路灯改造工程为例，对城市照明系统的LED改造过程进行分析：某市现有路灯约5.5万盏，其中城市路灯大约3.3万盏，农村路灯大约2.2万盏，在LED路灯改造过程中要实现全面改造，对城市和农村的部分路灯都进行更换。该市分期对改造工程进行实施，前两期工程共完成9368盏传统路灯的LED改造，LED路灯的型号有210W、168W、48W等多种功率，路灯的款式也比较丰富，有射灯、路灯、庭院灯等。在施工过程中，LED路灯的安装十分简单，一般只需要提供一条主电缆即可，一个路灯基础杆以及路灯基础，不需要重复更换路灯杆。当地有些路段的电压较低，不能启动高压钠灯工作，换上LED灯之后因为LED路灯的电压适应性更强，能够保证路灯被点亮。
三、EMC模式在LED路灯改造中的应用?
合同能源管理（Energy Management Contracting，EMC）是20世纪70年代在发达国家兴起的一种节能新机制，它是通过与客户签订节能服务合同，为客户提供包括能源审计、项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训、节能量确认和保证等一整套的节能服务，并从客户进行节能改造后获得的节能效益中收回投资和取得一定利润的一种商业运作模式。?
本次改造采用EMC模式的合同能源管理方式，即由政府职能部门先行规划，并承诺节约效益返还；节能服务公司提供专业指导；企业与银行合作，以合格产品进行前期投资，然后从节约效益回收投资并获得合理利润。该运作模式具有以下几个特点：一是政府不用资金投入即可完成节能技术改造，所谓“零投入”；二是EMC承担技术风险和经济风险，政府支付给EMC的款项全部来自能源节约所带来的项目效益，用户“零风险”；三是合同结束后，节能设备和后续全部节能效益归政府所有。?
项目实施过程中，节能服务公司作为政府和企业间的节能“经纪人”，在项目推进中积极协调，理顺各方关系，从而使企业可集中精力做好产品研发和生产，政府职能部门可专注于项目监督检查、预算审核和验收等方面的把关工作，提高了项目执行效率和工作质量。此次LED的改造，采用合同能源管理EMC模式建立规模化应用示范工程，通过试点区示范，为在全省推广LED节能产品和技术积累了经验。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆?
四、LED路灯改造的检测情况?
为了检测整个项目所安装的LED路灯的照明效果与节能情况，职能部门委托了有节能监测服务资质的专业检测机构对整个项目的LED路灯实际照明效果指标（如路面的平均照度、均匀度、及功率密度等）和节电率进行较大规模的抽样实测，从检测结果来看，各规格的LED路灯其平均照度全部符合（符合CJJ45—2006）城市道路照明设计标准要求，除个别路段存在功率密度偏高的现象，照度不够均匀外，整个项目的LED路灯光照度的相关指标总体上是合格的，且照明总体效果情况比较理想（照度测试结果详见表1）。经过测试计算，整个项目的节电率=（所有不同功率型号的高压钠灯单位时间实际功耗之和—所有不同规格型号LED路灯单位时间实际功耗之和）/所有不同功率型号的高压钠灯单位时间实际功耗之和，得出整体节电率为68.49%。达到了合同要求的技术指标，取得了预期的效果。?
五、 LED路灯改造工程在应用中的经验和改进措施?
两期LED路灯改造工程取得了预期的成效，亦积累了大量宝贵的经验及可供借鉴的模式，但在以下几方面还有待进一步完善和改进：?
（1）更换后的路灯灯具保管和处理问题?
为保证原有灯具在更换时无故遭受损坏，可通过签订相关协议来确保原有旧灯具安全回收。对于回收后路灯灯具的处理，可采取以下方式进行：?
1）对于那些破损及老化严重的灯具，应作报废处理，灯具上的各种元器件予以分类，交给回收公司回收，外观较完好的灯具，经清洁处理后，配注：整体节电率=（3933.862-1239.666）/3933.862=68.49%。套成完整的灯具，委托专业公司进行拍卖和销售。这样既保证了资源的重复利用，回收的资金还能继续用于其他路灯改造工程。
2）对于外观较新、较完好的灯具，经清洁处理后，由有关部门出面，捐献给援建的城市或者西部欠发达的地区使用，这样不但减少了灯具的仓储费用，还能将其重新利用，既避免了资源的浪费，也为政府建立了良好的声誉。?
（2）在原有EMC运作模式下，增加维护管理的方式?
此次LED路灯改造工程完成后，日后的维护工作将由专门的路灯维护单位进行养护维修，鉴于LED灯具目前产品暂时没有统一标准，市场上没有通用产品和配件供应，为保证改造后路灯照明效果，避免保修期内LED路灯改造单位与路灯维护单位之间的相互扯皮，提高维修效率和管养水平，建议采用EMC公司在项目投资回收期间对路灯及配套设施进行全面管理维护的方式，即：以EMC+维护管理的联合体的形式运作，若EMC公司无相关维护资质，可与具有维护资质的公司进行合作，共同对LED路灯进行维护。?
（3）个别路段存在功率密度偏高的现象，照度不均匀的问题?
虽然LED在保证标准照度要求的情况下，减少了电源的消耗，由于LED路灯是在原来的高压钠灯处直接更换灯头，无法根据LED路灯的光学特征重新进行光学设计，以致灯柱下照度过高，灯柱之间的中间位置照度过低。造成个别路段存在照度不匀。建议在下一步LED路灯节能改造时，应针对直接更换灯头的模式，综合考虑各种具体因素。对LED路灯进行更充分的光学设计和路灯选型，或通过增加可调角度的灯具接头等措施，以改善原有的部分灯距远、灯杆低路段的照度均匀度问题。?
（4）攻克难题，探索更系统、科学、快捷的测评体系?
本项目涵盖不少老供电系统，城区路灯的控制大部分沿用旧式的控制箱，线路控制和布线方式相对混乱，用电量影响因素复杂，原有的布线和连接存在不少问题，在这种城市用电动态发展及各复杂因素影响的情况下，给准确客观地静态评价LED路灯节电量带来一定的工作难度。建议在本项目现有工作基础上，组织相关单位和部门就“基于城市用电动态发展及各复杂因素影响的情况下准确客观地静态测评LED路灯节电量”这一现实难题，通过申报课题等方式开展联合攻关，从理论模型构建和实证研究等方面进行进一步探索并形成一套更系统、科学、快捷的测评体系。?
（5）重视LED产品宣传，营造节能减排的良好氛围?
因长期使用的都是黄光的高压钠灯，禅城区居民对LED照明还不了解，因此加强LED照明产品的宣传，让市民了解LED照明产品的节能意义和知识是十分必要的。政府要利用节能宣传周、报告会等多种形式宣传节能的意义和节能知识；新闻媒体要加强对LED照明产品生产企业的宣传报道；教育部门要开展节能知识基础教育，提高全社会的节能意识，引导市民节能减排的理念，营造良好的节能氛围。?
结束语：?
LED路灯改造是提高路灯利用效率，减少能耗的重要途径，在城市照明系统建设过程中应该要积极加强对EMC模式的应用，对LED路灯系统进行节能改造，并且加强对改造之后的检测、维护管理，提高LED路灯的使用效率，降低LED路灯系统的运行成本，实现节能照明、绿色照明。?
参考文献：?
（1）甘倩.浅谈LED路灯在城市道路照明中的应用 2011.7
（2）张航宋 城市道路照明节能改造中LED节能效果分析 2013.5
（3）李媛.探究LED路灯在城市道路照明中的应用 2012.9
论文作者:秦彩霞
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/27
标签：路灯论文; 节能论文; 钠灯论文; 照度论文; 灯具论文; 项目论文; 高压论文; 《防护工程》2017年第36期论文;