【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，各國都在發(fā)展清潔能源。而隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速增長，我國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、顯色指數(shù)高、環(huán)保的 LED 路燈 對城市照明節(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 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)動特性好、響應(yīng)速度快、抗震能力高、使用壽命長、綠色環(huán)保等優(yōu)勢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、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 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 路燈有自動控制節(jié)能裝置 ,能實(shí)現(xiàn)在滿足不同時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，分時間段控制，光線控制，溫度控制， 遠(yuǎn)程控制 ，自動巡檢等人性化功能。 LED 是低壓器件，驅(qū)動單顆 LED 的電壓為安全電壓，系列產(chǎn)品單顆 LED功率都為 1 瓦，所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場 所（例如：路燈照明、廠礦照明、汽車照明、民用照明等）。 每個單元 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：能使用 5 萬小時以上，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，相對于傳統(tǒng)高壓鈉燈能節(jié)能 75%以上。 1安裝簡便：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)廢時對環(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)營模式，通過一段時間的試運(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替代對比 LED路燈 400W替代對比 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 ) 社會效益 大力響應(yīng)國家節(jié)能減排政策 ,實(shí)現(xiàn)國務(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)國家政策，推動節(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。 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。對深度的調(diào)光，且顏色和其他特性不會因調(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。 。對深度的調(diào)光，且顏色和其他特性不會因調(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 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)，只有這樣才會在激裂的市場競爭中占有一席之地。 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 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。與之對應(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，尤其遇到臺風(fēng)、地震都可能產(chǎn)生意外 .國內(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流散熱的優(yōu)點(diǎn)，所以 LED 路燈建議盡可能選擇自然對流散熱方式。 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。 空氣對流散熱式大功率 LED 路燈燈具 空氣對流 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)的兩個立面在燈具散熱體組件內(nèi)形成 5～ 11條熱空氣流動的散熱通道。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，符合時代潮流，在散熱方面我們創(chuàng)造性的采取了空氣對流型腔式鋁質(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，同時左 右兩側(cè)有空氣對流孔，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。同時采用臺灣優(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，能滿足不同場合對不同色溫的需求。 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 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