LED路燈照明效果日益人性化 除LED照明本身的節(jié)能特性之外，對道路照明進(jìn)行智能控制，將使LED路燈照明的節(jié)能潛力進(jìn)一步釋放，LED路燈照明的市場潛力也在逐步釋放。城市化進(jìn)程的推進(jìn)將進(jìn)一步刺激LED路燈照明的需求。 盡管LED路燈照明的節(jié)能效果得到了市場的認(rèn)可，但同時(shí)也面對著一些批評，其中包括照明光源太亮、眩光嚴(yán)重、燈光太強(qiáng)烈刺眼等。隨著LED路燈照明的逐步推廣，不少LED路燈企業(yè)已開始越來越注重標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用、配光質(zhì)量以及視覺舒適性等更加人性化的照明需求因素。
光的色溫對人們所感知到的眩光程度有著顯著的影響。對于相同的實(shí)際光輸出，人們的感知是，低色溫的“暖白光”導(dǎo)致的不舒適感低于高色溫的“冷白光”。一個(gè)可能的原因是，人們對色溫和光照有著自己的偏好，人們在低光照下偏好“暖白光”，比如黎明、夜晚和黃昏;在高光照下偏好“冷白光”，即其他日間時(shí)間，進(jìn)一步的原因可能在于，人類歷來都把“暖”色與黎明、黃昏相聯(lián)系，把“冷”色與白晝相聯(lián)系。 眩光的另一因素是到達(dá)眼睛的光照度。多數(shù)燈具既有光照在道路上，同時(shí)也有部分光灑向路的邊緣。一種看似合理的做法是，限制光束的散布范圍，使燈具發(fā)出的光僅僅照亮路面。人們普遍認(rèn)為這樣做可以減少眩光、降低能耗。然而，這種“多余”的灑向路邊和眼睛的光卻非常有用：既照亮周圍的部分環(huán)境，又提高了人眼的適應(yīng)亮度，有助于駕駛員更快地適應(yīng)前方條件，會(huì)增加駕駛舒適度。 色溫與光效的關(guān)系 值得注意的是，在早一批的LED路燈色溫選擇上，幾乎所有的廠家都選擇了6000K，甚至6000K以上，與高壓鈉燈背道而馳，這又是為什么呢？原來，在早期熒光粉的技術(shù)條件下，冷白光源的LED發(fā)光效率更高。相比較色溫來說，人們更看重光效這一物理性能。提高光效主要的手段是提高熒光粉的激發(fā)效率，YAG黃粉的激發(fā)效率遠(yuǎn)橙粉。 顯而易見，較高色溫可以得到更高的光效，5500-6500K色溫的光源光效甚至比小于3500K的暖白光源提升48.7%。
LED之所以節(jié)能，完全是因?yàn)長ED具有比其他光源更高的光效，拋開光效單純談節(jié)能是毫無意義的。因此大部分LED路燈廠家為了追求高節(jié)能率，選擇了生產(chǎn)6000K左右色溫的產(chǎn)品就可以理解了。 高光效不僅帶來更高的節(jié)能率，更能降低燈具的成本，使產(chǎn)品更具有競爭力。隨著LED各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，LED芯片的效率不斷提升，封裝工藝也不斷改進(jìn)，目前應(yīng)用中的白光LED光效已經(jīng)突破160lm/W的關(guān)口，未來還有提升的空間。而熒光粉的技術(shù)也得到了一些突破，目前各色溫區(qū)間的白光LED光效差異也沒有以前那么大，3000-3500K色溫的暖白LED光源的光效與6000-6500K色溫的冷白LED光源相差不足6%， 明很多不同的選擇。
太陽能LED路燈相比交流電led路燈的優(yōu)勢在哪？
1. 所有路燈改為太陽能路燈可以節(jié)省一個(gè)三峽水電站的發(fā)電量 LED路燈比高壓鈉燈要節(jié)能，早已為人們所認(rèn)識(shí)。不過可能還缺乏一些定量的概念。現(xiàn)在公認(rèn)100瓦的LED路燈可以取代250瓦的高壓鈉燈，所以可以簡單地認(rèn)為，每一盞LED路燈可以節(jié)約150瓦電。 然而，如果改成用太陽能供電的話，那么連這100W的電也能節(jié)省下來，也就是說，每盞路燈可以節(jié)省250瓦電。據(jù)有關(guān)方面估計(jì)，中國現(xiàn)有路燈總數(shù)大約在一億盞以上，并以每年20%的速度增長，2008年就新增路燈2000萬盞。假如這一億盞路燈可以折合成為6000萬盞250瓦的路燈，再假定這6000萬盞路燈全部改成太陽能LED路燈，那么總共可以節(jié)約1500萬千瓦的功率。假定每盞路燈每天工作12小時(shí)，在1年內(nèi)將節(jié)約657億度電。而三峽水電站在2007年的發(fā)電總量為616.03億度電。因此把全國的路燈全部改為太陽能路燈后所節(jié)省的電量將超過一個(gè)三峽水電站一年的發(fā)電量。這是一個(gè)極其驚人的數(shù)字。 不僅如此，太陽能是一種清潔的可再生能源，它不僅節(jié)約了電能，而且減少了二氧化碳的排放量。每一盞250瓦的高壓鈉燈在一年之內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生1290公斤的二氧化碳，所以6000萬盞路燈全部改成太陽能路燈以后，將可以減少7740萬噸二氧化碳。所以改成太陽能以后，不但節(jié)省了電費(fèi)，而且還節(jié)約了二氧化碳的減量成本。每噸二氧化碳的減量成本為345-404美元。減少7740萬噸二氧化碳就相當(dāng)于節(jié)省了310億美元的二氧化碳減量成本！ 前面的數(shù)字只是LED路燈和高壓鈉燈的比較。對于同為100W的LED路燈，采用交流電和采用太陽能的節(jié)能比較，只需要把上面的數(shù)據(jù)除以2.5就可以得到。也就是說，6000萬盞的100瓦LED路燈，假如全部采用太陽能供電的話，可以比全部采用交流電供電時(shí)節(jié)省262.8億度電，而二氧化碳的減排成本為124億美元。
2．交流電供電時(shí)的效率將會(huì)比太陽能供電時(shí)的效率低15%。 因?yàn)椴捎媒涣麟姽╇姇r(shí)采用開關(guān)電源將其變?yōu)橹绷鳌Ｒ话汩_關(guān)電源的效率大約在80%左右。所以對于100W的LED路燈，其交流輸入功率就大約需要120W（下面的比較表中就采用120W）。而采用太陽能供電時(shí)只要采用DC/DC恒流源，其達(dá)95%。因此合計(jì)后采用交流電的總效率約低15%。所以上述的數(shù)字還應(yīng)該增加15%。
3．交流供電還有功率因素問題。 在比較低檔的開關(guān)電源中沒有采用功率因素的補(bǔ)償，大量采用以后，將會(huì)引起電網(wǎng)的總體效率降低。
4．采用交流供電的主要問題是使整個(gè)燈具的壽命降低 因?yàn)榻涣麟娊?jīng)過整流濾波才能變成直流電，因而所有開關(guān)電源中都采用電解電容來濾波。人所周知，電解電容的壽命是很低的，一般的電解電容壽命只有1000小時(shí)，命的電解電容壽命也只有10,000小時(shí)。而且，周圍環(huán)境溫度每升高10度，壽命就降低一半。在大功率LED路燈的燈具中溫升是很高的，所以電解電容的壽命也就更短了。而通常對LED路燈的壽命要求為5萬小時(shí)以上。整個(gè)燈具的壽命必然會(huì)受到電解電容壽命短的拖累。可以認(rèn)為過去很多低質(zhì)量LED路燈的很快失效，除了因?yàn)闆]有處理好LED本身的散熱問題而加速其光衰以外，交流電源中的電解電容失效也是一個(gè)重要的因素。而太陽能供電的系統(tǒng)中是沒有電解電容的。所以其恒流源的壽命可以和LED的壽命相匹配。
5．太陽能電池供電的LED路燈的總體成本要比交流供電的LED路燈系統(tǒng)的總體成本低很多。 雖然太陽能路燈的初次安裝成本要高，但是交流供電的電纜鋪設(shè)成本和長期的電費(fèi)支出就遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出太陽能系統(tǒng)。
