1、前言 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源需求量日益攀升,能源價(jià)格亦隨之高漲。電力是我國(guó)能源的重要組成部分,其中照明用電占了不小比例。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,早在2013年,我國(guó)的總發(fā)電量超過了5.2萬億千瓦時(shí),而照明用電在占據(jù)總發(fā)電量的比例達(dá)到了13%以上,其中,城市道路照明用電又占據(jù)了照明用電比例的30%以上。在我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快的背景下,城市道路照明用燈的數(shù)量正在以每年150200萬的速度增加。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,道路照明用電比重還將會(huì)逐步提高。對(duì)此,相關(guān)部門在下發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)中國(guó)綠色照明工程的意見》的通知中,提出了綠色照明的概念,希望能夠以節(jié)能燈具取代傳統(tǒng)高耗能燈具。本文就目前城市道路照明存在的問題進(jìn)行闡述;從節(jié)能環(huán)保要求著手,比較分析高壓鈉燈與LED燈在道路照明中各自特點(diǎn)及節(jié)能潛力,進(jìn)而證明了用LED燈取代高壓鈉燈作為道路照明的可行性和必要性。 2、高壓鈉燈與LED 燈用于城市道路照明的比較 目前城市道路照明的光源主要有傳統(tǒng)高壓鈉燈、日光燈等,其中,高壓鈉燈以其光效高、霧穿透能力強(qiáng)等特點(diǎn),在道路照明中使用量。結(jié)合我國(guó)目前道路照明設(shè)計(jì)特點(diǎn),采用高壓鈉燈的道路照明存在以下以下不足: (1)燈具直接照射在地面上,并且照度極高,在一些次干道也可以達(dá)到401x以上,但是顯然,這種照度屬于過度照明,造成了大量的電能浪費(fèi)。同時(shí),在相鄰兩個(gè)燈具的交叉位置,照度僅僅達(dá)到直接照射方向的40% 左右,無法有效滿足照明需求。 (2)高壓鈉燈的反射器效率僅為5060%左右,這也就表明在照明中,由將近3040%的光都照射在了燈具內(nèi)部,整體效率僅僅達(dá)到60%,存在嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象。 (3)理論上,高壓鈉燈的壽命可以達(dá)到15000小時(shí),但是受電網(wǎng)電壓波動(dòng)以及運(yùn)行環(huán)境的影響,其使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到理論壽命,每年燈具的損壞率都超過60%。 與傳統(tǒng)高壓鈉燈相比,LED 路燈具有如下優(yōu)勢(shì): (1)作為一種半導(dǎo)體元件,理論上,LED燈的有效使用壽命可以達(dá)到50000小時(shí),較高壓鈉燈的15000小時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出。 (2)與高壓鈉燈相比,LED燈的顯色指數(shù)可以達(dá)到80以上,相當(dāng)接近自然光照,在這樣的光照下,人眼的識(shí)別功能能夠得到有效發(fā)揮,從而保證道路行車安全。 (3)在路燈開啟時(shí),高壓鈉燈需要一個(gè)預(yù)熱的過程,其光線從暗到明需要一定的時(shí)間,不僅造成了電能的浪費(fèi),而且影響了智能化控制的有效開展。而相比之下,LED燈在打開的瞬間就能夠達(dá)到光照,不存在所謂的啟動(dòng)時(shí)間,因此能夠?qū)崿F(xiàn)良好的智能化節(jié)能控制。 (4)從發(fā)光機(jī)制看,高壓鈉燈采用的是汞蒸汽發(fā)光,在光源廢棄后,如果不能有效處理,必然會(huì)造成相應(yīng)的環(huán)境污染。LED等采用的是固態(tài)照明,不存在對(duì)人體有害的物質(zhì),是一種綠色環(huán)保的光源。 (5)從光學(xué)系統(tǒng)方面分析,高壓鈉燈的光源屬于全向發(fā)光,有超過50%的光線需要經(jīng)反射器反射后才能照射到地面,在反射過程中,必然會(huì)損失一部分光線,影響其利用率。LED燈屬于單向發(fā)光,光線能夠直接定向照射,因此利用率相對(duì)較高。