【正文】 定義 路燈是城市照明的重要組成部分，傳統(tǒng)的路燈常采用高壓鈉燈，高壓鈉燈 360 度發(fā)光，光損失大的缺點(diǎn)造成了 能源 的巨大浪費(fèi)。當(dāng)前，全球的環(huán)境在日益惡化，各國(guó)都在發(fā)展清潔能源。而隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，我國(guó)能源供需矛盾日漸突出，電力供應(yīng)開始存在著嚴(yán)重短缺的局面，節(jié)能是目前所急需解決的問題。因此，開發(fā)新型高效、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、顯色指數(shù)高、環(huán)保的 LED 路燈 對(duì)城市照明節(jié)能具有十分重要的意義。 道路照明與人們生產(chǎn)生活密切相關(guān)，隨著我國(guó) 城市化進(jìn)程 的加快， LED路燈以定向發(fā)光、功率消耗低、驅(qū)動(dòng)特性好、響應(yīng)速度快、抗震能力高、使用壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)逐漸走入人們的視野、成為目前世界上最具有替代傳統(tǒng)光源優(yōu)勢(shì)的新一代節(jié)能光源，因此， LED 路燈將成為 道路照明 節(jié)能改造的最佳選擇。 特點(diǎn) LED 路燈與常規(guī)高壓鈉燈路燈不同的是， 大功率 LED 路燈 的光源采用低壓直流供電、由 GaN 基功率型 藍(lán)光 LED 與黃色 熒光粉 合成的高效白光 二極管 ，具有高效、安全、節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、顯色指數(shù)高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于城市道路照明。外罩可用 PC 管制作，耐高溫達(dá) 135 度，耐低溫達(dá) 45度。 發(fā)光二極管 (LightEmittingDiode，簡(jiǎn)寫為 LED)是基于 半導(dǎo)體 PN 結(jié)形成的用微弱的電能就能發(fā)光的高效固態(tài)光源，在一定的正向偏置電壓和注入電流下 ，注入 P 區(qū)的空穴和注入 N 區(qū)的電子在擴(kuò)散至有源區(qū)后經(jīng)輻射復(fù)合而發(fā)出光子，將電能直接轉(zhuǎn)化為光能。 優(yōu)點(diǎn) LED 路燈本身的特性 —— 光的單向性，沒有光的漫射，保證光照效率。 LED 路燈有獨(dú)特的二次光學(xué)設(shè)計(jì)，將 LED 路燈的光照射到所需照明的區(qū)域，進(jìn)一步提高了光照效率，以達(dá)到節(jié)能目的。 LED 的光源效率目前已達(dá) 110130lm/W，而且還有很大的發(fā)展空間，理論值達(dá) 250lm/W。而高壓鈉燈的發(fā)光效率是隨功率增加才有所增加，因此，總體光效 LED 路燈比高壓鈉燈強(qiáng)； (這個(gè)總體光效是理論上的 ， 實(shí)際上 250W 以上高壓鈉燈的光效高于 LED）。 LED 路燈的光顯色性比高壓鈉燈高許多，高壓鈉燈顯色指數(shù)只有 23左右，而 LED 路燈顯色指數(shù)達(dá)到 75 以上，從視覺心理角度考慮，達(dá)到同等亮度， LED 路燈的光照度平均可以比高壓鈉燈降低 20%以上，（參照 英國(guó) 道理照明標(biāo)準(zhǔn)）。 LED 路燈的光衰小，一年 的光衰不到 3%，使用 10年仍達(dá)到道路 使用照度 要求，而高壓鈉燈光衰大，一年左右已經(jīng)下降 30%以上，因此， LED 路燈在使用功率的設(shè)計(jì)上可以比高壓鈉燈低。 LED 路燈有自動(dòng)控制節(jié)能裝置 ,能實(shí)現(xiàn)在滿足不同時(shí)段照明要求情況下最大可能的降低功率，節(jié)省電能。 Spark 智能 LED 路燈 可實(shí)現(xiàn)電腦調(diào)光，分時(shí)間段控制，光線控制，溫度控制， 遠(yuǎn)程控制 ，自動(dòng)巡檢等人性化功能。 LED 是低壓器件，驅(qū)動(dòng)單顆 LED 的電壓為安全電壓，系列產(chǎn)品單顆 LED功率都為 1 瓦，所以它是一個(gè)比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場(chǎng) 所（例如：路燈照明、廠礦照明、汽車照明、民用照明等）。 每個(gè)單元 LED 小片只有很小體積，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境。 壽命長(zhǎng)：能使用 5 萬小時(shí)以上，提供三年的質(zhì)量保證。不足之處就是電源的壽命得不到保證。 光效高：采用 ≥100LM 以上的芯片，相對(duì)于傳統(tǒng)高壓鈉燈能節(jié)能 75%以上。 1安裝簡(jiǎn)便：無需加埋電纜無需整流器等，直接將 路燈燈頭 安裝于燈桿接上或者將光源嵌套原有燈殼。 1散熱控制出色：夏天溫度控制在 45 度以下，并采用被動(dòng)散熱方式，夏天的 散熱保障不足。 1質(zhì)量可靠：電路電源全部采用高質(zhì)量元器件，每顆 LED 都有單獨(dú)過流保護(hù)，無需擔(dān)心損壞。 1光色均勻：不加透鏡，不以提高亮度而犧牲均勻光色，從而保證無光圈光色均勻。 1 LED 不含有害金屬汞，不像高壓鈉燈或 金屬鹵化物燈 在報(bào)廢時(shí)對(duì)環(huán)境造成危害。 綜合上述原理，大功率 LED 路燈的節(jié)能效果顯著，代替高壓鈉燈可節(jié)電60%以上。（有待考究） 維護(hù)成本低：相對(duì)于傳統(tǒng)路燈， LED 路燈維護(hù)成本極低，經(jīng)過比較，不到 6 年即可收回全部投入成本。 示范 工程 意義 LED 路燈改造效益主要在于通過應(yīng)用、發(fā)現(xiàn)和解決半導(dǎo)體照明產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題。需要參與的城市根據(jù)自身特點(diǎn)，尋找合適的產(chǎn)品與應(yīng)用領(lǐng)域，建立相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)模式，通過一段時(shí)間的試運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)其中的不足之處，最終總結(jié)歸納出相對(duì)合理有效的解決方案。因此，無論是通過應(yīng)用促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，還是以新的商業(yè)模式帶動(dòng)應(yīng)用，都有其巨大的實(shí)踐價(jià)值。 經(jīng)濟(jì)效益： 名稱 250W替代對(duì)比 LED路燈 400W替代對(duì)比 LED路燈 燈類 HPS250W SPL120W HPS400W SPL180W 燈泡功率（ W） 250 120 400 180 電源功率（ W） 80 20 130 25 實(shí)際耗電功率（ W） 330 140 530 205 日耗電量（度 /日） 年耗電量（度 /年） 電費(fèi)（元 /年） 維護(hù)（元 /年） 200 0 200 0 燈泡（元 /年） 100 0 200 0 總費(fèi)用（元 /年） 兩組數(shù)據(jù)分別節(jié)?。? 元 /年， 元 /年（電費(fèi) 元 /度） 環(huán)境效益 項(xiàng)目 數(shù)值（ 120W/盞） 數(shù)值（ 180W/盞） 備注 節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤 (kg/年 ) 減少 SO2的排放 /年 (kg/年 ) 減少 CO2的排放 /年 (kg/年 ) 社會(huì)效益 大力響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排政策 ,實(shí)現(xiàn)國(guó)務(wù)院提出的在 “ 十一五 ” 期間單位生產(chǎn)總值能耗降低 20%左右，主要 污染物排放總量減少 10%的約束性指標(biāo)。 使用科技含量較高節(jié)能環(huán)保的綠色照明，有助于城市整體形象的提升。 與傳統(tǒng)路燈相比， LED 路燈顯色指數(shù)高，真實(shí)反映路況 和環(huán)境狀況，大大提高道路照明的質(zhì)量。 響應(yīng)國(guó)家政策，推動(dòng)節(jié)能減排、提升城市品味、提高照明質(zhì)量，實(shí)實(shí)在在利國(guó)利民的政府實(shí)事。 技術(shù)指標(biāo) 目前， LED 照明 技術(shù)日趨成熟， 大功率 LED 光源功效已經(jīng)達(dá)到 100lm/W以上，這使得城市路燈照明節(jié)能改造成為可能。 LED 路燈，特別是大功率 LED路燈，正以迅猛的速度沖擊傳統(tǒng)的路燈市場(chǎng)。 大功率 LED 路燈顧名思義是功率大于 30 瓦以上，采用新型 LED 半導(dǎo)體光源的路燈。目前 LED 路燈的標(biāo)準(zhǔn)一般是路面照度均勻度（ uniformity of road surfaceilluminance)的平均照度 。光斑比值 1： 2，符合道路照度。（實(shí)際 1/2 中心光斑達(dá)到 25LUX,1/4 中心光強(qiáng)達(dá)到 15LUX， 16 米遠(yuǎn)的最低光強(qiáng)4LUX，重疊光強(qiáng)約 6LUX。 目前市場(chǎng)路燈透鏡材料為改良光學(xué)材料，透過率 ≥93% ，耐溫 38－ +90 度，抗 UV 紫外線 `黃化率 30000 小 時(shí)無變化等特點(diǎn)。它在新型城市照明中有非常好的應(yīng)用前景。對(duì)深度的調(diào)光，且顏色和其他特性不會(huì)因調(diào)光而變化。 太陽能 LED 路燈 就是指采用太陽能硅板為供應(yīng)電源的 LED 路燈。 標(biāo)準(zhǔn)： 1. 光的轉(zhuǎn)化率 17%，（每平方太陽能量為 1000W，實(shí)際利用效率為 170W） 2. 目前市場(chǎng)路燈透鏡材料為改良光學(xué)材料，透過率 ≥93% ，耐溫 38－ +90度。 路燈 透鏡 ，主要用于 LED 路燈的透鏡，光斑為矩形，材料是 PMMA光學(xué)材料，透過率 ≥93% ，耐溫 38－ +90 度，抗 UV 紫外線 `黃化率 30000 小時(shí)無變化等， 4. 路面照度均勻度（ uniformity of road surfaceilluminance)的平均照度 。光斑比值 1： 2 。（實(shí)際 1/2 中心光斑達(dá)到 25LUX,1/4 中心光強(qiáng)達(dá)到15LUX， 16 米遠(yuǎn)的最低光強(qiáng) 4LUX，重疊光強(qiáng)約 6LUX。 。對(duì)深度的調(diào)光，且顏色和其他特性不會(huì)因調(diào)光而變化。 ： ≤95 盡管 LED 路燈的發(fā)展速度迅猛，但 led 路燈的標(biāo)準(zhǔn)卻相對(duì)滯后。在全球范圍內(nèi)， LED 的路燈 標(biāo)準(zhǔn)也不是都沒有，像 LED 路燈的歐洲標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在就有。事實(shí)上，各地區(qū)對(duì) LED 路燈的標(biāo)準(zhǔn)，在指標(biāo)上不盡相同， LED 路燈要在標(biāo)準(zhǔn)上符合銷售區(qū)的要求，因此投標(biāo) LED 路燈工程要深入研究當(dāng)?shù)氐?LED 路燈標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣才會(huì)在激裂的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。 散熱設(shè)計(jì) 傳統(tǒng) LED 路燈設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)重點(diǎn)在 LED 的流明數(shù)上，而對(duì) LED 燈具 的散熱則的關(guān)注較少。 實(shí)際上， LED 的流明數(shù)正在迅速的增加。 2020 年量產(chǎn) LED 的單瓦流明數(shù)已經(jīng)達(dá)到 100 流明，而且這一數(shù)值還在快速地增長(zhǎng)。與之對(duì)應(yīng)的傳熱學(xué)理論體系已經(jīng)成熟，我們可以使用的傳熱手段也基本明確：傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射和相變傳熱。因此，在傳熱或者說散熱問題上，我們可以采取的措施是可見的、有限的。 散熱技術(shù) LED 路燈散熱技術(shù)，一般使用多為導(dǎo)熱板方式，是一片 5mm 厚的銅板，實(shí)際上算是均溫板，把熱源均溫掉；也有加裝散熱片來散熱，但是重量太大。重量在路燈系統(tǒng)上十分重要，因?yàn)槁窡舾哂?9 米，若太重危險(xiǎn) 性就增加，尤其遇到臺(tái)風(fēng)、地震都可能產(chǎn)生意外 .國(guó)內(nèi)有廠家采用全球首創(chuàng)的針狀散熱技術(shù)，針狀散熱器的散熱效率要比傳統(tǒng)片狀散熱器有很大幅度提高，能使 LED結(jié)溫比普通散熱器低 15℃ 以上，并且防水性能比普通鋁型材散熱器要好，同時(shí)在重量和體積上也有所改進(jìn)。 散熱方式 LED 路燈的散熱方式主要有：自然對(duì)流散熱、加裝風(fēng)扇強(qiáng)制散熱、熱管和回路熱管散熱等。加裝風(fēng)扇強(qiáng)制散熱方式系統(tǒng)復(fù)雜、可靠性低，熱管和回路熱管散熱方式成本高。而路燈具有戶外夜間使用、散熱面位于側(cè)上面以及體型受限制較小等有利于空氣自然對(duì)流散熱的優(yōu)點(diǎn)，所以 LED 路燈建議盡可能選擇自然對(duì)流散熱方式。 散熱設(shè)計(jì) LED 路燈散熱設(shè)計(jì)中存在的問題有：散熱翅片面積隨意設(shè)定，散熱翅片布置方式不合理，燈具散熱翅片的布置沒有考慮到燈具的使用方式，影響到翅片效果的發(fā)揮，強(qiáng)調(diào)熱傳導(dǎo)環(huán)節(jié)、忽視對(duì)流散熱環(huán)節(jié)，盡管眾多的廠家考慮了各種各樣的措施：熱管、回路熱管、加導(dǎo)熱硅脂等等，卻沒有認(rèn)識(shí)到熱量最終還是要依靠燈具的外表面積散走， .忽視傳熱的均衡性，如果翅片的溫度分布嚴(yán)重不均勻，將會(huì)導(dǎo)致其中一部分的翅片沒有發(fā)揮作用或作用很有限。 空氣對(duì)流散熱式大功率 LED 路燈燈具 空氣對(duì)流 散熱式大 功率 LED 路燈燈具（ ）。其目的是解決大功率 LED 燈具散熱問題，提出一種空氣對(duì)流散熱式大功率 LED 路燈燈具，它包括有燈頭組件、燈具散熱體組件和燈尾組件，燈具散熱體組件為弧弦柱形殼體，兩端開口，其弧柱面兩側(cè)面為立面，立面也開有陣列通孔，在弧弦柱形殼體內(nèi)腔設(shè)有 4～ 10 條軸向排列的并與弧柱面和弦 柱面固接立筋導(dǎo)熱板，立筋導(dǎo)熱板和弧弦柱形殼體兩側(cè)的兩個(gè)立面也都開有陣列通孔，立筋導(dǎo)熱板和弧弦柱形殼體兩側(cè)的兩個(gè)立面在燈具散熱體組件內(nèi)形成 5～ 11條熱空氣流動(dòng)的散熱通道。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是散熱體內(nèi)腔有多條熱空氣流動(dòng)的散熱通道，立筋導(dǎo)熱板也都充當(dāng)散熱面，熱交換面增加，熱排放效率高。 專利技術(shù)五大創(chuàng)新點(diǎn) 一、鋁質(zhì)散熱器及產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 外觀設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)巧妙、充滿現(xiàn)代氣息，符合時(shí)代潮流，在散熱方面我們創(chuàng)造性的采取了空氣對(duì)流型腔式鋁質(zhì)散熱器設(shè)計(jì)方案，散熱器上下兩層散熱面，中間由八條立筋相連接，前后通透，同時(shí)左 右兩側(cè)有空氣對(duì)流孔，加強(qiáng)了型腔內(nèi)部的空氣流通，有利于熱量的排出，從而有效的提高了 LED 光源的熱傳導(dǎo)效率。以上獨(dú)特的散熱設(shè)計(jì)方案確保了大功率 LED 光源在 45℃ 以下的安全工作溫度。 二、金屬螺栓式大功率 LED 光源的設(shè)計(jì) 自主研發(fā)設(shè)計(jì)了金屬螺栓式大功率 LED 光源。為提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性我們采用了高品質(zhì)的美國(guó)原裝進(jìn)口 的 LED 發(fā)光芯片，將 LED 發(fā)光芯片直接封裝在金屬螺栓的螺帽頂部，產(chǎn)品組裝時(shí)將 LED 金屬螺栓直接旋緊在鋁質(zhì)散熱器上，從而有效的將 LED 與散熱器緊密的融為一體，改變了傳統(tǒng)大功率 LED 光源借助導(dǎo)熱硅膠進(jìn)行導(dǎo)熱的現(xiàn)狀，極大的提高了 LED 與鋁質(zhì)散熱器之間的熱傳導(dǎo)效率，有效的保證了 LED 光源的使用壽命大于 6 萬小時(shí)。同時(shí)采用臺(tái)灣優(yōu)質(zhì)熒光粉，使單顆 LED 亮度達(dá)到80 流明以上；并且有多種色溫可選擇，能滿足不同場(chǎng)合對(duì)不同色溫的需求。 三、二次光學(xué)系統(tǒng)和配光曲線的設(shè)計(jì) 采用獨(dú)特的二次光學(xué)透鏡模組和 “ 帶狀光斑 ” 出光設(shè)計(jì)。光斑長(zhǎng) 度由 LED出光角度來確定，從而合理地控制光的分布，避免了光的疊加浪費(fèi)，降低了光