翻新时间:2023-02-07
LED路灯技术真的还不成熟吗?-LED技术论文(1)
最近听到不少专家学者的意见,认为LED作为路灯来取代高压钠灯在技术上还不成熟。主要的理由有以下几点: 1. LED的发光效率无法和高压钠灯相比 2. LED的照射过于集中,其照射的均匀度差 3. LED路灯的长期光衰严重,寿命不长 4. LED发光量不稳定(短期光衰),会随时间、季节变化 5. LED路灯本身自重过重,不利于安装,防风。
6. LED路灯造价过高,无法普及。 当然,所有这些都是根据国内很多试验线路的使用经验得出的。
是有一定依据的。 但是国内的试验线路的性能,能不能代表LED目前的状况是值得探讨的。
1. 发光效率问题 目前来说,LED的发光效率从数字上来看的确不如高压钠灯。目前LED在65-75流明/瓦,而高压钠灯可以达到125流明/瓦。
但是,高压钠灯的光谱比较集中于黄色,它的色温比较低只有2000-2500oK,而LED的色温较高,可以达到3500-4500以上。另外高压钠灯的光线是向四处发射的,有很大一部分光无法到达路面。
还有,高压钠灯的显色指数差,只有20到40,感觉昏暗;而LED的显色指数高,可以达到75-80。所以路面明亮,感觉舒适。
所以从实际的发光效果来看,LED反而可以比高压钠灯高出很多。100W的LED可以取代250W的高压钠灯,或300W的水银灯。
100W的LED,其输出光通量大约只有6250流明(经过二次光学设计,会有所损失),到达路面时的流明数仍为6000流明,而路面的平均照度可以达到16Lux(12m高杆)。250W高压钠灯的输出光通量为20,000流明。
但到达路面的流明数就只有7000流明。路面的照度大约为30-40Lux,由于显色系数的差别,LED的照度修正系数为2.35倍,高压钠灯的修正系数为0.94倍。
所以100W的LED经过修正以后地面的照度为37.6Lux,而高压钠灯的修正后的照度为28.2-37.6。二者相当。
所以,100W的LED可以取代250W的高压钠灯,LED可以节能2.5倍。 2. 照射均匀度问题 的确,如果不进行二次光学设计,LED的照射是比较集中,所以一定要进行二次光路设计,使其光强呈蝙蝠形。
所以这个问题是很容易解决的。 3. LED的光衰问题现在有的商家,为了降低成本,就采用几百只φ5的小功率LED。
然而这种小功率的LED的光衰是非常严重的,按照其光衰至80%的寿命只有1000小时。所以,作为需要长期使用的路灯是绝对不能允许采用这种小功率LED的。
作为大功率LED,其光衰就要好很多。然而国内不少厂家也还是只能做到10000小时下降10%。
远远不能满足使用要求。 实际上,LED寿命问题主要是由于长期在高温下工作而形成的问题。
在不同结温时的寿命如下图所示: 当结温从115℃提高到135℃,就会使寿命从50,000小时降低到20,000小时。 目前来说,在LED的发光效率还没有提高到极高的程度,还只能尽量改善其散热来延长LED的寿命。
台湾的一家光炬科技有限公司(Light Torch Technology)已经很好地解决了这个问题。他们采用了回路热管(LHP)冷却技术来散热。
采用了回路热管散热技术可以把LED的结温降低到65℃,这就大大地提高了LED灯具的使用寿命。他们经过了3年实际测试表明,在每天工作12小时,其光衰
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