摘要：本文主要通过计划用180WlED泛光灯代替400W钠灯投光灯情况介绍，以及灯具关键性指标的比较分析，分析LED光源的发展前景。
关键词：LED泛光灯；400W钠灯；对比分析
我国的LED道路照明已经取得相当大的进展，但是仍存在着一些问题亟待解决。如LED道路照明产品设计标准的缺位，不同显色指数的高压钠灯的照度标准不适合LED光源；但业内对其取代高压钠灯的实际节能效果一直有所争议。下面本文就以淮海北路照明改造计划展开论述：
淮海北路位于淮安市中心，路宽45米，该路照明方案采用双侧交叉布灯方式，灯型为中华灯式样，华灯内采用四盏400W投光灯，设计路灯安装位置在两侧人行道靠近慢车道侧，平均间距为50米。根据亮化和美化相结合原则，平均照度为21.5LX，均匀度不小于0.4，LPD值偏高。淮海北路灯具采用GE公司生产的beamtrimmer2型400W中功率投光灯具。防护等级IP65，一体化电气箱，采用热保护电感镇流器。灯体采用高压压铸铝制造，外表粉末防腐喷涂防腐蚀，钢化玻璃耐热及机械冲击，外部采用不锈钢螺钉，确保长久可靠实用。反射器采用高纯铝阳极氧化处理。淮海北路路灯改造工程在2008年竣工投入使用至今。最近十年 LED照明正在快速发展，智能照明、环境感光设计以及智能模块化已经成为LED光源发展的趋势之一。提高LED芯片发光效率及灯具的散热性能一直是LED材料和器件工艺技术研究的前沿课题。因此LED路灯比传统光源有着许多优点，LED路灯的应用也越来越规范。
180W LED泛光灯与400W钠灯投光灯从发光效率数字字面去理解，目前LED的发光效率与高压钠灯的效率已相差不大。通常大功率LED目前普遍在130-150lm/W（流明/瓦），高品质高压钠灯的效率在120lm/W左右，普通高压钠灯的光效大约在70-80LM/W左右。但是，高压钠灯的光谱比较集中于黄颜色，它的色温比较低只有2000-2500K，而LED的色温比较高，可以有比较宽的范围，例如偏暖色温的3000K左右，以及偏白光的6000K甚至更高，其色温可以根据实际应用需要更换不同的LED就可以实现，变化较为灵活多变。另外，高压钠灯的光线几乎是720度立体空间无指向性四维空间发光，有很大一部分无法达到路面，即使能够到达路面的，因为没有有效的二次光学折射处理，其光斑呈水滴形状，光斑比较集中，中间很亮边缘很暗，过度不均匀，而且容易形成灯杆之间的阴影区，甚至有很大一部分光照射到马路以外很远的地方造成光污染。还有，高压钠灯的显色指数差，只有20到40，感觉非常昏暗；而LED的显色指数高，可以达到72-85，所以采用LED路灯的路面，感觉路面明亮，很舒适。从实际发光效果来看，LED反而可以比高压钠灯高出许多。
如果淮海北路180 W的LED路灯完全可以取代400W的高压钠灯。挂在距离地面14米高的杆上使用。180W的LED，其裸光源总光通量大约有23400-27000lm左右，经过二次光学透镜后会有所损失，但由于其180度平面内指向性发光（二次光学处理以后LED所产生的光能全部到达马路上面形成有效照明），到达路面的光通量大约在15000-18000LM流明，而路面的平均照度就可以达到35-45lux以上，400W的高压钠灯的输出光通量大约为40000流明（按照100LM/W时的情况进行测试），但真正到达路面的光通量却只有13000-15000流明，路面照度大约为30-40lux，由于显色系数的差别，所以视觉方面会很明显的感受到LED路灯比高压钠灯显色性更好。所以，180W的LED路灯可以取代400W的高压钠灯，照度指标合格（以上为理论数据，需现场测量，均匀度因无配光数据以现场为准）。
以下是两者的一些对比：
从上表数据我们可以看出，将总共1盏400W的高压钠灯设计为180W的LED路灯，在5年时间里节约的综合成本为4685.95元，平均每年节省了937.19元的开支。
风险因素：
一、LED芯片存在光衰问题。按行业内标准及江苏省城市照明行业LED路灯应用技术指南要求，LED芯片光通维持率低于70%（通常是在50000h以上），其产品寿命应终止更换。
二、发热问题。改善LED的发热问题是攻克大功率照明灯具的关键。LED的工作状态和散热设计不仅直接关系到LED实际发光效率，也关系到实际使用寿命。通过现有新结构及新材料技术（陶瓷散热模组设计），LED的散热问题已得到极大改善。
三、长寿命和免维护是LED道路照明方案的主推优点，现有的企业号称其寿命5万、6万小时，都是理论数据。LED路灯、涉及LED管、模组（含透镜等）、电源装置等，发生元器件、组件损坏的可能性较大，维修更换困难，需要整体更换，费用较高，产品的质量参差不齐、差异甚大，，我处采用的 LED光源灯具的结构设计均为模块化设计，即其相关器件现场更换，无论是LED光源损坏或是电源故障，一有问题则必须模块拆除更换，维护工作成本大大节约。产品的备品包括维护就成为运行维护部门主要的问题。
四建议
我们认为LED光源是一种节能、环保、长寿的新型光源，它将可能缓解人们正遇到的能源短缺、环境破坏等问题，将会成为照明发展方向。现阶段应加强相关的研究，并在一定范围内试用，我们建议LED路灯具备安装市区主要道路试用的条件。
论文作者:卢洪为
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/23
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