顾学敏
浙江巨祥智能科技有限公司浙江省湖州市313000
摘要：半导体照明的优点显而易见，LED灯在道路照明中占有很大的优势，它既安全、环保、节能，又具有寿命长等等优点。而且随着我国城镇化的不断推进，城市配套设施也在逐渐完善，而光源是不可缺少的一部分。LED灯作为一种绿色光源，在市政道路的照明中表现出较为突出的优势。本文从LED路灯在市政道路中的应用情况进行分析和探讨。
关键词：LED路灯；市政道路；照明
随着常规化能源的逐渐减少，能源的价格正在不断提高，但是能源带来的环境污染是我们在使用材料的过程中想尽量避免的。目前我国正在大力推行“节能减排，低碳环保”政策，所以环保是当今社会十分关注的热点问题。LED灯作为一种新型的光源，它本身的特点中有取代传统光源的优势。LED路灯在照明中是行业新科技的发展，它的实际应用受到社会和政府的高度关注。在应用过程中我们要了解LED路灯的原理和应用模式，才能更好的对它进行优劣的分析，使它在应用领域中得到充分合适的使用。
1LED路灯的特点及能源应用
1.1LED原理
LED是一种发光二极管，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，是一种固态的半导体器具，它是基于半导体PN结形成的用微弱的电能就能发光的高效固态光源，在一定的正向偏置电压和注入电流下，注入P区的空穴和注入N区的电子在扩散至有源区后经辐射复合而发出光子，将电能转化为光能。它没有燃烧的灯丝，也没有可以电离的气体，所以工作过程中温度很低，避免了灯泡由于温度过高而损坏的问题。其次，LED路灯使用稳定性较好，供电安全不受天气等外来因素的影响。因此，LED路灯将成为道路照明节能改造的最佳选择。
1.2LED路灯的优点
在使用过程中，LED路灯的发光效率高，它的实际光效已达到100lm/W，比目前的路灯照明中使用的高压钠灯高出10%，随着技术的不断发展，提升空间很大。它的平均寿命达5万小时，是白炽灯的20多倍，普通高压钠灯的4倍以上，可以有效降低灯具的维护周期和成本。它的光源没有闪烁、热辐射极低、无紫外线，对人眼起到保护作用。LED光源无传统照明需要的汞、铅等污染物质，其废弃后只有极少部分不能回收利用外，其余几乎可以全部回收利用。不仅节约了资源，还保护了环境。在照明过程中，LED的照明光线绝大部分能够直射在路面上，提高了光线的照明利用率。在深夜，LED路灯通过合理的调节驱动电流降低光通量，或者关闭部分LED路灯模块，达到降低输出功率的目的。
1.3LED灯的多种形式能源供电
一般的市政道路上较为常见的就是通过电线网络实现LED路灯照明的供电，是一种常见的市政道路照明方式。在实际应用中有很大的优势。照明方式上较为灵活，适用与多种场合。它的稳定性较好，像下雨之类的因素影响下，受影响很小。设备结构本身简单，在维修方面较为便利，不需要花费太大的人力和财力。但是在电路电线的前期准备过程中就工作量较大，施工周期相对长。
为了解决电路电线的准备工作问题，提出了另外的清洁能源供电方式。太阳能是被广泛使用的能源之一，具有环保可再生和绿色清洁的特点。LED路灯替代市政电网的传统供电，对其进行一种新的太阳能供电形式。这需要在市政照明系统中利用光电转换来实现光源转化为电源的工作。太阳能LED路灯在实际应用中有较为突出的优点，路灯在安装过程中并不需要敷设电线，这减少了施工的时间，设备能够快速进入使用。因为没有电路的连接，个别的路灯在线路损坏后不会造成其他路灯的故障问题，在维修过程中不用去花过多时间检查到底是哪处线路出现问题，提高了维修检查的效率。但是当遇到阴天、雨天等恶劣天气，光照强度不高，会严重影响太阳能供电，光电转换率会受到极大影响。目前太阳能LED灯的应用范围较窄，基本应用在宽广的城市大道上，像城市中心高层建筑旁会很少使用，因为吸收的光强被遮蔽物影响。
风光互补路灯可以实现白天通过太阳能和风能发电供电，而在晚上可以利用风能发电来供电，风能和太阳能供电的统一结合，一方面增强供电系统的稳定性和可靠性，但是它的缺点是结构复杂，运行维护费用高。新能源的利用与LED路灯结合，使LED路灯的实用性提升了一步。
2LED路灯的市政道路应用
根据以上介绍的LED路灯的优点及其使用的能源情况，此部分对市政道路的LED路灯应用进行分析。
LED路灯在市政道路中多采用的是传统的敷设线路的方式，虽然在一定程度上会加大施工量，但是它可以避免其他除停电之外的外界因素的影响。一般的市政道路为城市主干路，标准路段采用双向6车道，包括人行道及非机动车道、绿化带、机动车道、绿化带、人行道及非机动车道，形成一种对称的方式，而路灯双侧对称设置在道路旁，路灯间距32m左右，我国的公路发展速度快，所以路灯的需求量很大。高压钠灯光源的规格只有150W、250W和400W几种，当需要75W、170W照明时，没有相应功率的光源，只能用150W、250W代替，这会使能耗大幅增加。大量路灯的叠加，这样无效的能量损耗基数就更大了。而对于LED光源而言，规格为3.5V，3W，1000mA；经220V交流转换为直流供电。可以根据实际的道路需求进行电路设计，会消除超标准照明造成的电能浪费现象，节能效果比较明显。
在我国，目前城市主干道的照明灯源主要还是高压钠灯，在《城市道路照明设计标准》中，明确规定了高压钠灯的使用范围：快速路、主干路、次干路和支路。在市政道路的使用中，正在向LED路灯方向转变。LED路灯和高压钠灯相比，LED灯可以节省大量的变配电系统的费用和电缆费用，可是总的工程初步投资要比高压钠灯高。考虑长期的运营过程，LED路灯将会节省更多费用。LED路灯的寿命长，更换的次数少，维修的费用大幅度降低，还用它本身具有节能功效，不像高压钠灯会造成电能浪费。从LED路灯的优点来看，它的实用价值较高。
3应用过程中存在的问题
实际应用中，LED路灯存在一些问题需要进行克服。由于目前的LED发光特点及现有技术的局限性，在照明均匀度方面很难达到标准范围，很容易出现“斑马线”现象。显色性较低，在LED照射下显示的颜色没有白炽灯真实。更换LED路灯的方式非常繁琐，这是因为LED路灯内部的部件很多，除了光源，其他各个部分损坏都会导致灯芯不亮，现场无法立即断定LED路灯损坏的原因，需要摘下运回工厂进行各项检测。而且大功率的LED路灯的体积较大，在台风频发的沿海地区存在安全隐患，初期投入太大，是一种高风险投资。而且LED路灯实际的寿命达不到5万小时。LED路灯的光源色温高，炫光明显，可高压钠灯色温低，让人感觉舒适，穿雾能力极强。
结语：
LED路灯替换高压钠灯是节能减排的趋势，因此随着LED路灯制造技术的不断发展，LED路灯将以环保、节能等优势成为城市、小区内道路照明行业的新宠，市场潜力巨大。节能方面，LED路灯省电，不对电能过多的浪费。LED照明将以本身绿色、节能的优点，引领第三次照明革命的到来。虽然当前的LED路灯技术不是很成熟，但是在各领域专家的积极努力下，一定会将LED路灯的技术练就得更加成熟，在更多的领域运用，从而大幅度的降低能源的损耗问题，在保护环境上做出巨大的贡献，同时获得丰厚的经济、社会效益。
参考文献：
[1]王巍，惠昭，殷骏，王宁.基于改进型四点法的LED路灯道路照明测试[J].天津工业大学学报.2012（04）
[2]孙士祥.LED道路照明与传统道路照明的比较[J].现代显示.2010（10）
[3]李瑶，林海阔，李涛，朱继红，许敏.LED道路照明中“照度”与“亮度”评价体系的应用探讨[J].照明工程学报.2017（06）
[4]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）
[5]陈滔.LED前沿技术及全球道路照明应用前景分析[J].信息系统工程.2013（04）