LED路灯功率、灯杆与高度及道路宽度的关系
一、路灯种类
路灯分类有多种,按光源可可分为LED灯路灯、灯路灯、节能灯路灯、高压钠灯路灯、金卤灯路灯等,按场合可分为普通路灯、高杆路灯、庭院路灯、景观路灯等,其它还可分为单臂路灯、双臂路灯、组合路灯、太阳能路灯等。
二、路灯光源
路灯光源有LED灯、灯、普通节能灯、高压钠灯、金卤灯等,那路灯光源哪种好呢?金卤灯与普通节能灯成本不高,寿命也长,维修也方便,但此类路灯光源用电相对高,不建议选择;高压钠灯虽透雾性能好,是以前常用的一类路灯光源,但其寿命与节能性相对不好,所以路灯光源也不建议选择高压钠灯;灯也是节能灯的一种,理论寿命也挺长,但成本高、维修不易,此类光源也不建议选择;路灯LED光源是近几年用得多的光源,节能、环保、寿命长、维修方便,价格也不贵,且很多国家与地区大力推广LED,路灯光源选择推荐LED,LED路灯是道路照明。
三、路灯间隔
路灯间隔也就路灯间距,是由路灯的照明功率、路灯高度、马路宽度等多种因素共同决定。路灯间距一般是灯杆高度的3.8-4倍。路灯灯具的纵向间距一般为30米~50米,当有电力线杆或其它电杆时,间距为40米~50米。尽量将供电电杆与照明电杆合杆,以节约投资,如果采用地下电缆供电,间距宜小,有利于照度的均匀度,间距通常为30米~40米。
四、路灯高度
路灯高度(路灯灯杆高度)一般有6米、8米、10米、12米、15米等,路灯高度具体使用情况要根据路面宽度,一般单侧布灯的话,路灯高度和路面宽度一致,或路灯高度小于路面宽度1米即可。常见LED路灯功率与灯杆高度关系一般为:30~60W路灯高度6米以下,60~100W路灯高度8米以下,100~150W路灯高度10米以下。
五、关于路灯所
路灯所即路灯管理所,是副科级全额预算事业单位,主要职责是负责县城道路照明规划、建设、管理和维护,负责县城公共场所、景点亮化管理,负责道路照明产品节能利用,与县城道路亮化相配套的建(构)筑物亮化工程建设和乡镇集镇路灯建设等。
成本对比
假设某城市有三段道路长度分别为3公里、5公里、10公里,铺设路灯以每隔30米一盏,每边一盏计算,这三段路所需的路灯总数分别为202盏、334盏、668盏,传统路灯以功率为250W 的高压钠灯为准,LED路灯以功率为50W为准进行对比。
传统路灯单价为1000元/盏,LED路灯单价为3000/盏,那铺设传统路灯三种长度的道路所需光源成本分别为:202*1000=20.2万元,334*1000=33.4万元,668*1000=66.8万元,铺设LED路灯三种长度的道路所需的光源成本分别为:202*3000=60.6万元,334*3000=100.2万元,668*3000=200.4万元。
我们来分析三段长度的道路两种光源铺设电缆的成本,3公里道路传统路灯主干线电缆负载流量I=P/U=202*250/220=230A,它需横截面积为60mm2的铜芯电缆,其单价为120元/米,则其电缆成本为120*3000=36万元,LED路灯干线电缆负载流量l=P/U=202*50/220=44A,它需横截面积为1Omm2的铜芯电缆,它需横截面12mm2的铜芯电缆,单价为12元/米,电缆成本为12*300=3.6万元,5公里道路传统路灯主干线电缆负载流量I=P/U=333*250/220=377A,它需横截面为90mm2的铜芯电缆,单价为180元/ 米,电缆成本为980*5000=90万元,LED路灯主干线电缆负载流量I=P/U=333*50/220=73A,它需横截面为20mm2的铜芯电缆,单价为25元/条成本为25*5000=12.5万元,10公里道路传统路灯主干线电缆流量I=P/U=666*250/220=680A,它需横截面为400m2的铜芯电缆,单价为360元/米,电缆成本为360*10000=360万元,LED路灯主干线电缆负载流量I=P/U= 666*50220=146A, 它需横截面为42mm2铜芯电缆,单价为60元/米,成本为60万元。
LED路灯的散热是需要重点解决的问题之一,不仅直接关系到LED实际工作时的发光效率,而且由于LED路灯亮度要求高、发热量大,并且户外这种使用环境比较苛刻,如果散热不好会直接导致LED快速老化,稳定性降低。因为在户外使用的道路灯具,应具有一定等级的防尘防水功能(IP),良好的IP防护往往会妨碍LED的散热。解决这个相互矛盾但又都得解决的两个问题是道路灯具设计时应关注的一个重要方面。在这一方面也是国内把LED应用于道路灯具中时出现不合格及不合理的情况多的。国内使用中出现的不合格及不合理的情况基本有:
(1)对LED采用了散热器,但LED连线的接线端子及散热器的设计无法达到IP45及以上等级,无法满足GB7000.5/IEC6598-2-3 标准的要求。
(2)采用普通的道路灯具外壳,在灯具出光面内用矩阵式LED,这种设计虽说能满足IP试验,但是由于灯具内的不通风会造成在工作时,灯具内腔的温度会升高到50℃~80℃,在如此高的工况下,LED的发光效率是不可能高的,同时LED的使用寿命也将大打折扣计,实际上存在明显的不合理情况。
(3)在灯具内采用了仪表风扇对LED及散热器进行散热,其进风口设计在灯具的下方,以避免雨水的进入,出风口设计在下射LED光源的四周。这样也能有效避免雨水的进入,另外散热器和LED(光源腔)不处于同一空腔内,这种设计如做的好,按灯具的IP试验要求,能顺利通过。这一方案,不仅解决了LED的散热问题,而且同时满足了IP等级的要求。但是这种看似良好的设计,实际上存在明显的不合理情况。因为在我国绝大多数道路灯具的使用场合,空中的飞尘量是较大的,有时会达到很大(例如起沙尘暴),这类灯具在一般条件下使用一段时间后(约三个月至半年),其内部散热器的缝隙内就会塞满灰尘,使散热器效果大打折扣,后还会使LED因工作温度过高而使用寿命明显缩短。这一方案的不足是在于不能持久良好地使用。
要兼顾道路灯具中LED的散热及IP防护,较合理的设计思想是:
a、在关键的散热位置,采用导热板。导热板是在金属板的内部,均布有供冷媒流动的细导管,并在细导管内充有冷媒,当导热板的某一部位受热时,细导管内的冷媒会快速流动而使热量迅速地传导。好的导热板的热传导系数可以达到同厚度铜材板的8~12倍,虽说价格较高,但如在关键部位使用,对LED的散热将起到事半功倍的作用。
b、把灯具的外壳设计成散热器状。大部分的道路灯具外壳是铝材的,直接利用灯具外壳外面作为散热器既可以保证IP防护等级的要求,也可以得到很大的散热面积,另外,灯具外壳组成的散热器在有落尘时,可以通过自然的风雨而冲洗,从而可保证散热器工作的持续有效性。
选购要点
发光效率
技术日趋成熟,大功率LED光源已可以满足一般路灯所需的。一般的高压钠灯的光效是100LM/W,常用的大功率LED是50-60LM/W,用国外的LED芯片可以达到80LM/W,发光效率越高,意味着节能效果越好,这也是选择LED路灯重要的指标之一。不过,LED的标准中并未对此有明确规定,所以在采购LED路灯时必须仔细确认。
光衰
而有的商家,为了降低成本,就采用几百只0.5W的小功率LED。然而这种小功率的LED的光衰是非常严重的,其光衰至80%的寿命只有1000小时。所以,作为需要长期使用的路灯是不能允许采用这种小功率LED的,选用大功率LED(一般指30W以上),其光衰就要好很多。
自重问题
LED路灯由于技术含量高、成分复杂等原因,一些大功率灯头重量会远远**过普通高压钠灯,因此对相应的支撑材料要求较较高。不过,一些LED路灯厂家已经尽可能的在减少LED灯头的自重,从原来的单个灯头约30公斤左右,降到了10多公斤,重量的减轻还有进一步下降的趋势。
散热
LED因为是半导体元器件,其晶片受到温度影响而减少到初始光通量的30%时,就将失去照明意义,也就是寿命终结了,理论上大功率LED路灯的寿命在3-5万小时,但其重要前提是有良好的散热性。值得一提的是,国内已有厂家采用了**的针状散热技术。
定义
道路照明是城市照明的重要组成部分,传统的路灯常采用,高压钠灯360度发光,光损失大的缺点造成了能源的巨大浪费。当前,**的环境在日益恶化,各国发展清洁能源。而随着国民经济的高速增长,我国能源供需矛盾日渐**,电力供应开始存在着严重短缺的局面,节能是所急需解决的问题。因此,开发新型、节能、寿命长、显色指数高、环保的LED路灯对城市照明节能具有十分重要的意义。
道路照明与人们生产生活密切相关,随着我国城市化进程的加快,LED路灯以定向发光、功率消耗低、驱动特性好、响应速度快、抗震能力高、使用寿命长、绿色环保等优势逐渐走入人们的视野、成为世界上有替代传统光源优势的新一代节能光源,因此,LED路灯将成为道路照明节能改造的选择。
全部采用LED灯,在传统灯杆的照明功能的基础上,增加了单灯控制和亮度调节功能,有助于节能减排,节电率达40%。” 这些新建的数据、停车场数据、智慧灯杆等数据将统一接入CBD区域管理中心,配套建设综合视频平台,对进行管理,实现商务区**区交通流数据的收集、分析、研究和应用,也为市容秩序、社会等提供良好的支撑,实现城市治理面的全覆盖,留下统一接入端口,方便各部门的接入。
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