LED路灯在道路照明中的运用分析许智峰

LED路灯在道路照明中的运用分析许智峰

许智峰

（扬州市建筑设计研究院有限公司江苏扬州225000）

摘要：进入新世纪以来，我国的市场经济持续繁荣，给资源和环境带来了更加沉重的压力。为了促进国民经济的发展，我国大力扶植LED事业，推动了LED事业的长足发展。与传统光源相比，LED路灯对外界的污染性更小，能源利用效率更大。在此背景下，将LED路灯运用在道路照明中势在必行。鉴于此，本文就LED路灯在道路照明中的运用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：LED路灯；道路照明；运用

1、常规路灯照明型式

1.1、城市电路灯照明型式

城市电路灯照明型式是当前我国各城市里应用较为广泛的一种照明方式，该方式照明效果好，而且照明方式灵活多样，灯具较易维护，因此被应用于多种标准的道路照明系统，其缺点是需要敷设电缆管线并配置路灯供电设备，施工安装的工作量比较大。

1.2、太阳能路灯照明方式

太阳能路灯通过吸收太阳光，不需要接入市网电，而是通过光电转换将太阳能转化为电能，并LED光源配合来为路灯供电，是一种科技含量较高的绿色路灯照明型式。该方式最突出的优点是节能、环保，同时不需要敷设电缆管线和配置路灯供电设备，安装施工方便工作量小。路灯开关是通过时控器感应外接亮度变化来控制，不需要人工操作。

1.3、风光互补路灯照明方式

风光互补路灯可以在白天利用太阳能和风能发电供电，而在夜晚则可以通过风能发电来供电，将风能供电和太阳功能统一配合应用起来，增强供电系统的可靠性和稳定性，其缺点是系统结构复杂，运行维护费用较高。

2、将LED路灯运用在道路照明中的优缺点

2.1、优点

2.1.1、环保优势

首先，将LED路灯运用在道路照明中，具有突出的环保优势。LED路灯可以提高能源的转换率，将电力转换为光效资源。与传统的路灯相比，LED路灯的光污染更小，可以保护生态环境。随着经济社会的不断发展，人们的环保理念不断深化，LED路灯的发展空间也日益广阔。

2.2.2、年限优势

其次，将LED路灯运用在道路照明中，具有突出的年限优势。由于LED路灯具有良好的节能效果，在应用的过程中，不会因为能耗过大造成电路温度上升，烧损内部构造，阻碍路灯的后续应用。一般来说，LED路灯的使用寿命为五万小时左右，比传统路灯的使用年限延长了一倍。

2.2.3、维修优势

再次，将LED路灯运用在道路照明中，具有突出的维修优势。LED路灯的安装步骤非常便捷，在应用LED路灯时，只需把其安装在灯杆之下即可。与之相较，传统路灯的安装步骤比较麻烦，不仅需要在灯杆上安装镇流器，还要应用触发装置等，在路灯出现故障时，维修的难度也比较大。

2.2、缺点

2.2.1、技术发展不平衡

由于各个厂商掌握不同的生产技术水平，所生产的LED路灯质量不一，国家对于LED技术的发展没有明确的规定，制度不统一，使得各个厂商的生产过程各不相同，LED路灯在使用过程中，如果遇到质量问题，维修人员对于不同产品批次的检修具有较大的难度，必须同原厂商进行合作，从而使得维修人员的工作增加一定难度，对于LED技术的掌握，南方的一些大厂商相较于北方的小厂商，技术掌握比较先进，国家应当加大力度完善LED技术的法律法规建设，制定LED产品规范，从而减轻工作人员的维修管理工作。

2.2.2、制造成本高

在传统路灯中，常使用高压纳灯作为路灯，随着LED灯使用范围的大量推广，LED路灯开始出现在大街小巷中，LED路灯具有使用寿命长的优点，然而，LED路灯造价比传统高压钠灯造价高。由于LED路灯较高的成本，在LED后期的使用过程中，如果出现一些损毁现象，将会使得成本的增加不断上升。

2.2.3、特殊天气照明穿透力差

LED路灯具有定向辐射功能，在天气好的情况下，可以将大部分光源用于道路照明，减少能耗的损失，增大照明效果。目前LED路灯的技术指标己经超过高压钠灯，节能效果达60%以上，其亮度均匀度达0.5一0.7(高压钠灯为0.2一0.4)，显色性大于65(高压钠灯20一25)，色温可调。然而，LED路灯常使用蓝色或白色等冷光源，在一些极端恶劣的天气中，比如在雨雾天气中，LED路灯的照明效果将显著下降，相较于传统的高压钠灯来说，LED路灯的光的穿透力不如原始灯光，会给人们的出行带来不便，在路面的照明效果发挥不理想。

3、LED路灯在道路照明中的运用

3.1、应用实例

为了方便对下文进行叙述，本文将列举实例，探讨LED路灯的应用流程。假设在某地的主干路线，需要应用LED路灯进行照明。对当地的环境进行分析，发现主干路的宽度为六十米，分割宽度为八米，机动车道为十二米，非机动车道为七米，人行道为四米。现在需要在分隔区域安装LED路灯，LED路灯的长度约为二点五米左右。在原有的机动车道上，安装了传统路灯，耗费了大量的能源，为了响应政府节能减排的要求，需要对传统路灯进行节能改造，不断扩大LED路灯的使用范围。将LED路灯安装在某地的机动车道上，可以得到以下的几个参数：第一，LED路灯的最大水平照度可以达到20lx左右。第二，LED路灯的最小水平照度为5lx左右。第二，LED路灯的平均水平照度为10lx左右。

3.2、应用效果

3.2.1、经济效益

如一条1千米，双向六道的主干道为例，LED节能灯需要的额定功率是210瓦，高压钠灯需要的额定功率要在400瓦；LED节能灯间隔是30米，高压钠灯的间隔是35米；每套的成本LED预计6300元每套，高压钠灯预计1500元每套；运行3A（1A为4000小时）成本费用LED节能灯预计20万，高压钠灯预计40万。从研究结果可以发现，LED节能灯在前期投资的时候成本比较大，但是一旦开始使用将比高压钠灯节省近一半的成本。

LED路灯在某城市道路上应用的评价：该市政道路为城市主干路，标准路段采用双向6车道，标准道路横断面形式为6.5m(人行道及非机动车道)-1.75m(绿化带)一23.5m(机动车道)-1.75m(绿化带)-6.5m(人行道及非机动车道)。路灯双侧对称布置，采用12m/7m高低臂钢杆灯，路灯臂长2m/0.5m,路灯间距32m左右，灯杆位于绿化带，其中机动车道侧光源采用2X140WLED灯，人行道及非机动车道侧光源采用80WLED灯。

3.2、环境和社会效益

由于LED节能灯要远远比高压钠灯节能成本，因此在可以最大程度节约资源，此外还可以降低二氧化碳的排放量。再加上LED节能在显色性能和视觉效果上远高于高压钠灯，有效的增强城市道路环境，也符合国家节能政策要求，市场求发展潜力无穷。

4、发展方向

首先，想要扩展LED路灯的使用范围，应用提高LED路灯的发光效率。就目前来看，LED路灯的发光效率还比较低，而且光强还与传统路灯存在较大差距。在未来，我国应该加大科技研发力度，研制新型LED路灯，以此提高LED路灯的发光效率，实现路灯的节能转型。其次，想要扩展LED路灯的使用范围，应该优化LED路灯的配光系统。

结束语：

综上所述，LED路灯替换高压钠灯是今后节能减排的一个趋势，可以用于市政道路快速路和主干道上，还得考虑综合考虑应用LED路灯目前存在的问题，改善其配光方式，通过合理布置，获得良好的照明效果。

参考文献：

[1]吕锋.光学元件仿真及LED路灯检测方法分析[D].暨南大学，2017.

[2]陈加琦.LED路灯光学设计及优化技术的研究[D].大连工业大学，2016.