LED路灯在市政道路照明中的应用

发表时间:2020/8/6   来源:《建筑实践》2020年第8期   作者: 吴秋伟
[导读] 随着我国城市化水平的不断提高,城市照明基础设施的发展更加完善
        摘要:随着我国城市化水平的不断提高,城市照明基础设施的发展更加完善,极大地便利了我国城市居民的日常生活,提高了人们的生活质量。目前,由于国人环保意识的迅速提高,科技的发展也取得了长足的进步,使得LED路灯逐渐取代传统的白炽灯,成为市政道路照明的主要设施。与白炽灯相比,LED路灯更节能,效率更高,使用寿命更长。因此,选择LED路灯作为市政道路照明是一个非常明智的选择。
        关键词:LED路灯;市政道路;照明;
        前言
        目前,中国主要依靠燃煤电厂发电。随着人类的不断发展,世界化石能源总量逐渐减少,火电发电的成本也越来越高。白炽灯作为一种高功率、低发电效率的传统灯,已不能满足环保的需要。因此,研究LED路灯用于市政道路照明已经成为我们迫切需要探索的课题。
        一、LED路灯的各种照明方式
        1.城市电路照明
        城市电路照明是我国当前进行照明工作的主要形式。城市电路照明具有照明效率高、线路布局方便、维修成本低廉等多种优点,但是也存在着一些问题:比如进行城市电路照明线路布局时,需要铺设大量的电缆线路来布置路灯的输电网络,并需要对每个路灯来进行加装供电设施的改造。因此,在线路布局之初,建设的成本非常高,工作量也很大。
        2.太阳能路灯照明
        太阳能路灯照明是一种绿色环保程度非常高的照明模式,可以做到接近零污染,是一种环境友好型的城市照明方式。太阳能路灯主要通过太阳能板来接受平时的太阳光,并通过转换器设备来将太阳能板所吸收的光能转化为电能,并储存在太阳能电池中,在夜晚时通过消耗太阳能电池中所储存的电能来进行供电。这种照明方式还有一个好处就是节约成本。相比于城市电路照明模式在建设之初所需的巨大工作量,太阳能照明路灯网络并不需要通过铺设电缆来进行供电,也不需要安装路灯供电设备,从而减少了建设的工作量。而且,太阳能照明路灯会配置相关感应设备,主要通过感光仪器来感应光线强弱,自主进行灯光的开闭工作,实现了自动化工作。但是,太阳能照明的模式也存在着其自身的局限。首先,太阳能路灯对周围环境的开阔程度要求较高。如果周围的环境不够开阔,就会导致照射到太阳能板上的光能减少,从而降低了太阳能电池所储备的电量,使得太阳能路灯在夜晚时不能够保证有充足的电量来进行工作。因此,太阳能照明路灯不能够布置在城市中心区,而只能布置在次干道等较为宽阔,遮蔽较少的道路上。其次,由于太阳能板和太阳能电池等配套设备精密度较高,所以需定期进行人工维修,且人工维修的难度较大,从而提高了维护成本。最后,太阳能路灯的区域布置还会受到该地区的气候条件的影响。如果太阳能路灯布置在地势低洼、气候潮湿多雨的地方,不仅会导致太阳能板吸收光能不足,电池电量不足,影响夜间工作,还会导致太阳能路灯的故障频率大大提高。
        3.太阳能、风能联合照明
        近年来,随着科技的发展,一些地区出现了可以用太阳能和风能来对电池进行充电的路灯设施。这种路灯白天可以吸收太阳光能和风能来为电池充电,如果天气不佳,或者光线受到了遮蔽,也可以以只依靠风能来对电池进行充电。在夜间进行工作时,也可以一边利用风能来供应电池的电量,一边进行供电工作。这种路灯照明模式相对而言所受限制更小,且也有着绿色环保的有点,供电的可靠程度和稳定程度相对较高。但是,这种路灯照明模式的研发和建造成本较高,单个路灯的建设、相关配套设施的研发等工作都需要大量的资金,很多城市并没有足够的资本实力来进行大面积的铺设。且该路灯内部结构精密,配套有多重精密仪器,对于恶劣环境的耐受程度较低,故障率较高,人工维护的成本也非常高。
        二、LED节能照明在市政路灯运用中的优劣势
        1.优点
        (1)光照效率高。光照效率高是LED路灯的优良特性之一。与普通照明相比,LED灯拥有单向性光源,并且采用了二次光学的设计形式,可使光的漫反射现象得到抑制,因此在需要照明的区域内,光照的效率显著增加,从而给人以更加明亮的视觉体验。(2)电能损耗较低。

LED路灯不需要借助于额外配置器即可使电流得到控制,这不仅可缩减制造成本还可防止产生高次谐波,进而降低了电能损耗。因而,LED灯在城市道路中的使用量越多、使用时间越长,越有利于降低市政建设成本。研究发现,目前LED路灯的功率已经超过了95%。(3)绿色环保。LED路灯的研发及其在市政方面的应用,可以说完全顺应了这一时代潮流。LED路灯在夜晚可调节驱动电流,并通过降低光通量与输入功效来减少电能损耗,从而达到了节能环保的目的。
        2.缺点
        (1)LED路灯的光线均匀度较低,经常容易出现光线“断条”的现象,影响照明效果。(2)LED路灯照明所发出的光线的色温比较高,当人直视光源时眼睛受到的伤害较大,容易产生眩光现象。而且,过高的光线色温也不利于光线在空气中的传播,使得LED路灯的照明辐射范围较小,使得路灯的布局密度不得不随之调整,从而提高了布置成本(3)LED路灯在使用时对于散热的要求非常苛刻。尤其是在夏季的高温时节进行工作的时候,如果LED路灯的发光芯片的工作温度较高,就会严重影响其发光效率,并且还会降低芯片的使用寿命,从而提高了维护成本。(4)LED路灯的产品供应链建设不完全。就目前来说,还没有哪一家LED路灯制造厂家有着全面布局配套产品的实力。许多厂家生产的LED路灯并不能符合使用要求。其路灯产品在工作的过程中经常出现质量问题,从而使得将LED路灯布局市政道路的工作出现各种困难。
        三、市政道路照明系统中LED路灯的应用和原则
        1.应用
        与传统路灯相比,LED路灯具有多种优势,有助于降低市政建设成本,有利于推动资源节约型社会的发展。但这种节能灯若要在现实中得到大规模应用,相关职能部门还需要做好以下几个方面的工作。首先,国家应当针对LED技术的发展出台完善的法律、法规和技术标准,以便于各处厂商生产出具有统一性与规范性的LED路灯。再者,各地政府应当在LED路灯的技术研发上增加财政投入,鼓励技术人员以降低LED路灯制造成本、提高其照明穿透力为宗旨积极开展技术研发工作。其次,应当使LED路灯的光通量不低于150lm/W,以便于获得良好的白光光效。最后,路灯维修人员应当增加巡检频次,对破损的LED路灯及时更换,确保人们的正常出行不受影响。
        2.原则
        (1)分时段进行路灯节能控制。当前阶段,我国市政工程中,道路建设的照明设施在进行节能控制的过程中,主要技术措施有完善控制方法和辅助节能设备等来减少电量的损耗。一方面,路灯光源的选用以白炽灯和LED等实现节能目标,另一方面,在路灯的控制方法上,根据时间和四季变换,在固定的时间完成路灯的开关,尽量减少电量的浪费。(2)分道路类型进行路灯节能控制。市政工程中,道路照明设施是为了在夜晚保证行进车辆和行人的人身安全,对于不同的道路类型,路灯的设置应该有所区别,从而实现电力资源的利用率最大化。道路类型不同,所需要的路灯数量和灯光亮度有所不同。在设置道路照明设施时,主次干道、道路车位数、旁路灯光等都会对路灯照明状况产生影响。
        结束语
        随着国家城市现代化建设的不断加快,市政工程道路照明设施基本完善,给人们的出行带来了极大的便利。LED路灯在市政道路照明中的应用将成为未来道路照明发展的主要趋势。因此,有必要认识到LED灯目前存在的各种问题,并针对这些问题提出相应的解决方案。总而言之,为了保护人类的长远利益,降低能源消耗,市政工程路灯节能控制系统的设计具有重要意义。
        参考文献:
        [1]刁相日.浅谈LED路灯在市政道路照明中的应用[J].居舍,2018
        (16):158.
        [2]杨屹巍.LED路灯在市政道路照明中的应用[J].居业,2017(11):
        36-37.
        [3]丁映.LED路灯在市政道路照明中的推广应用[J].机电信息,2015(12):179-180
       
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