LED路灯 太阳能路灯 LED太阳能路灯 LED路灯外壳
一、我国LED路灯仿制品较多
针对世界金融风暴的应对,中央发改委拿出4万亿连同地方财政的支持预计将有10多万亿的资金投入到国家交通、扶持企业、完善基础建设上。国家科技部在全国启动“十城万盏”LED路灯半导体照明应用工程,在这股强劲东风下,一贯得到政府支持的半导体照明产业,将是一个大发展的契机。许多企业都看好这个朝阳产业的发展空间,特别是半导体户外照明的明显节能优势。近2年诸多企业投产,在还不甚了解半导体道路照明制作的特点下,模拟、仿造、沿着现今的常规照明路灯形状制作,产品纷纷推向市场。大部分的产品均存在不同程度的问题。
二、国产光源还不能满足市场需求
国内LED光源的发展相对国外起步较晚,技术水平离国际领先业者还存在一定距离,国产LED光源虽然理论寿命可以达到10万小时,但由于散热问题无法得到完全有效的解决,从而使其实际寿命大打折扣;电源系统不稳定:LED驱动电源不稳定是行业共识,实际上它在拖LED照明行业后退,因为驱动电源是LED路灯的重要部件,其故障将导致整灯的实效。电源可靠性差导致安装的路灯很可能在短时间内就坏了,这对LED路灯这种户外高处装置来说,安装难,维修更难,对于路灯厂家来说,不稳定的电源使得维修成本攀高。
三、产品维护困难,产品价格较高
维护问题。高压钠灯好维护,灯具只要擦洗,不必更换,光源4年更换一次,很方便。而LED路灯,涉及LED管、模组(含透镜等)、电源装置等,元器件、组件损坏的可能性较大,维护困难,很可能要整体更换,费用较高。价格偏高:LED路灯的价格是高压钠灯的2-5倍,即使LED路灯的耗电量仅是高压钠灯的二分之一,但由于价格比高压钠灯高许多,用LED代替高压钠灯成本回收周期仍然会很长;
四、产品设计及质量存在问题,有待改善
LED路灯的光色问题。大功率LED路灯,作为道路照明光源,在视觉感觉上过分阴冷甚至阴森,不利于机动车驾驶。LED路灯的寿命不高。高压钠灯平均寿命4年。LED路灯的使用寿命暂无实用经验,现有的企业号称5万小时,尚无可靠依据。因为LED驱动电路装置的电容器寿命,只有小时左右。
大功率LED路灯基本上是采用5000K 左右所在色温的白光。作为道路照明光源,视觉感过分阴冷,同时远视时观察能力会下降,在这方面路灯使用单位*有发言权,3000K左右的黄光或暖白光是比较适合道路照明的,因此日光色的LED路灯不适合做路灯使用。
LED路灯在产品规格方面缺少统一的技术标准,还没有统一的LED路灯生产技术标准,每个厂家按自己的标准生产自己的产品,彼此间是很难通用的,另外LED路灯生产厂家的灯具自成体系,光源电器组装和灯具捆绑在一起,各自不同的工作特性难以维护,维护时必须使用原厂产品。
案例
为发挥科技支撑作用,促进经济平稳较快发展,着力突破制约产业转型升级的重要关键技术,推动节能减排,有效引导我国半导体照明应用的健康快速发展,扩大半导体照明市场规模,拉动消费需求,促进产业核心技术研发与创新能力的提高,迅速提升我国半导体照明产业的整体竞争力,经我部研究,同意在天津市、河北省石家庄市、河北省保定市、辽宁省大连市、黑龙江省哈尔滨市、上海市、江苏省扬州市、浙江省宁波市、浙江省杭州市、福建省厦门市、福建省福州市、江西省南昌市、山东省潍坊市、河南省郑州市、湖北省武汉市、广东省深圳市、广东省东莞市、四川省成都市、四川省绵阳市、重庆市、陕西省西安市等21个城市开展半导体照明应用工程(简称“十城万盏”)试点工作。
“十城万盏”发展情况
截止2007年底,中国城市道路照明的路灯总数达1395万盏,并以年均10%至20%的速度递增。因此,城市道路照明的节电市场不容忽视。
在2009年的国务院常务会上,半导体照明被列入扩大内需的举措。2009年4月28日,科技部批准21个城市为“十城万盏”半导体照明应用工程试点。通过“十城万盏”示范工程,推进LED照明技术的应用,实现经济增长的目标。
中国“十城万盏”目标:
试点阶段(2009年)目标:到2009年,在21个试点城市,应用100万盏LED市政照明灯具。包括道路照明、隧道照明、地铁车厢站台、地下停车场、加油站等公共场所。LED器件国产化比例为60%。预期年节电2.2亿度。
试点阶段期间主要的工作内容还包括制定出示范标准,进行评估与验收,同时加强制定产品标准与检测平台。
示范阶段 (2010~2012年)目标:至2010年,在全中国完成50个半导体照明示范城市建设工作,应用200万盏LED市政照明灯具。国产化比例为70%,预期年节电达10亿度。
工作内容:定期发布产品指南与**企业。并且由财政部与科技部研究制定财政补贴标准,对示范城市进行财政补贴。
推广阶段 (2013~2015年)目标:至2015年,半导体照明进入30%通用照明市场。预期年节电1400亿度。创造100万人以上就业,并且成为半导体照明产业第三强。
工作内容:通过试点阶段的引导,形成成熟的市场推广模式,达到全国30%通用照明采用半导体照明。
在“国家半导体照明工程”的推动下,中国的LED产业已经形成了四大聚集地、七个产业化基地。形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链。
产业发展案例:
1、深圳市LED相关企业数量由2007年的700余家,迅速发展到了2009年的2000多家。
2、世界照明工业巨头——通用电气、飞利浦、奥斯拉姆纷纷与半导体公司合作,成立照明企业。
3、日本日亚化工、丰田合成、SONY、佳友电工都已有LED照明产品问世。
4、台湾LED产量仅次于日本,位居第二,列美国之前。
程招标项目招标活动胜利落下帷幕。
三部委为进一步推动绿色照明工程,促进我国LED照明节能产业健康有序发展,9月初联合组织开展了半导体(LED)照明产品应用示范工程公开招标,拟选择一批**的LED照明产品企业进入“半导体照明应用示范工程项目入围企业”。
此次招标活动吸引了国内外数百家半导体照明企业积极参与。三部委经过对投标企业灯具技术先进性、企业资质、产品质量及市场价格等方面进行综合考评,*终确定斯派克光电等28家国内外**照明企业成为“半导体照明应用示范工程项目入围企业”。标志着我国半导体照明产业发展将进入一个新的里程。
“十城万盏”的意义
LED路灯改造效益“十城万盏”的示范意义主要在于通过应用、发现和解决半导体照明产品在实际应用中出现的问题。需要参与的城市根据自身特点,寻找合适的产品与应用领域,建立相应的运营模式,通过一段时间的试运行,发现其中的不足之处,*终总结归纳出相对合理有效的解决方案。因此,无论是通过应用促进技术创新,还是以新的商业模式带动应用,都有其巨大的实践价值。
1、经济效益:
名称
250W替代对比
LED路灯
400W替代对比
LED路灯
灯类
HPS-250W
SPL-120W
HPS-400W
SPL-180W
灯泡功率(W)
250
120
400
180
电源功率(W)
80
20
130
25
实际耗电功率(W)
330
140
530
205
日耗电量(度/日)
3.96
1.26
6.36
1.85
年耗电量(度/年)
1445.4
459.9
2321.4
897.9
电费(元/年)
1329.77
423.11
2135.69
826.07
维护(元/年)
200
0
200
0
灯泡(元/年)
100
0
200
0
总费用(元/年)
1629.77
423.11
2535.69
826.07
两组数据分别节省:1206.66元/年,1309.62元/年(电费0.92元/度)
2、环境效益
项目
数值(120W/盏)
数值(180W/盏)
备注
节省标准煤(kg/年)
368.577
615.660
0.374kg/度
减少SO2的排放/年(kg/年)
10.841
18.108
0.011kg/度
减少CO2的排放/年(kg/年)
375.476
627.183
0.381kg/度
3、社会效益
1.节能减排
大力响应国家节能减排政策,实现国务院提出的在“十一五”期间单位生产总值能耗降低20%左右,主要
污染物排放总量减少10%的约束性指标。
2.城市形象
使用科技含量较高节能环保的绿色照明,有助于城市整体形象的提升。
3.照明质量
与传统路灯相比,LED路灯显色指数高,真实反映路况和环境状况,大大提高道路照明的质量。
4.利国利民
响应国家政策,推动节能减排、提升城市品味、提高照明质量,实实在在利国利民的政府实事。
技术指标
LED照明技术日趋成熟,大功率LED光源功效已经达到100lm/W以上,这使得城市路灯照明节能改造成为可能。LED路灯,特别是大功率LED路灯,正以迅猛的速度冲击传统的路灯市场。
大功率LED路灯顾名思义是功率大于30瓦以上,采用新型LED半导体光源的路灯。LED路灯的标准一般是路面照度均匀度(uniformity of road surfaceilluminance)的平均照度0.48。光斑比值1:2,符合道路照度。(实际1/2中心光斑达到25LUX,1/4中心光强达到 15LUX,16米远的*低光强4LUX,重叠光强约6LUX。太阳能LED路灯就是指采用太阳能硅板为供应电源的LED路灯。
标准:
1. 光的转化率17%,(每平方太阳能量为1000W,实际利用效率为170W)
2. 市场路灯透镜材料为改良光学材料,透过率≥93%,耐温-38-+90度,抗UV紫外线`黄化率30000小时无变化等特点。
3.LED路灯透镜,主要用于LED路灯的透镜,光斑为矩形,材料是PMMA光学材料,透过率≥93%,耐温-38-+90度,抗UV紫外线`黄化率30000小时无变化等,
4. 路面照度均匀度(uniformity of road surfaceilluminance)的平均照度0.48。光斑比值1:2
5.符合道路照度。(实际1/2中心光斑达到25LUX,1/4中心光强达到15LUX,16米远的*低光强4LUX,重叠光强约6LUX。
6.它在新型城市照明中有非常好的应用前景。对深度的调光,且颜色和其他特性不会因调光而变化。
7.适应湿度:≤95
尽管LED路灯的发展速度迅猛,但led路灯的标准却相对滞后。在全球范围内,LED的路灯标准也不是都没有,像LED路灯的欧洲标准就有。事实上,各地区对LED路灯的标准,在指标上不尽相同,LED路灯要在标准上符合销售区的要求,因此投标LED路灯工程要深入研究当地的LED路灯标准,只有这样才会在激烈的市场竞争中占有一席之地。
散热设计
传统LED路灯设计主要设计重点在LED的流明数上,而对LED灯具的散热则的关注较少。实际上,LED的流明数正在迅速的增加。2009年量产LED的单瓦流明数已经达到100流明,而且这一数值还在快速地增长。与之对应的传热学理论体系已经成熟,我们可以使用的传热手段也基本明确:传导、对流、辐射和相变传热。因此,在传热或者说散热问题上,我们可以采取的措施是可见的、有限的。
散热技术
LED路灯散热技术,一般使用多为导热板方式,是一片5mm厚的铜板,实际上算是均温板,把热源均温掉;也有加装散热片来散热,但是重量太大。重量在路灯系统上十分重要,因为路灯高有9米,若太重危险性就增加,尤其遇到台风、地震都可能产生意外.国内有厂家采用全球首创的针状散热技术,针状散热器的散热效率要比传统片状散热器有很大幅度提高,能使LED结温比普通散热器低15℃以上,并且防水性能比普通铝型材散热器要好,同时在重量和体积上也有所改进。另外,针对大功率LED灯具开发的石墨散热片也具有良好的导热和散热性能。
散热方式
LED路灯的散热方式主要有:自然对流散热、加装风扇强制散热、热管和回路热管散热等。加装风扇强制散热方式系统复杂、可靠性低,热管和回路热管散热方式成本高。而路灯具有户外夜间使用、散热面位于侧上面以及体型受限制较小等有利于空气自然对流散热的优点,所以LED路灯建议尽可能选择自然对流散热方式。
散热设计
LED路灯散热设计中存在的问题有:散热翅片面积随意设定,散热翅片布置方式不合理,灯具散热翅片的布置没有考虑到灯具的使用方式,影响到翅片效果的发挥,强调热传导环节、忽视对流散热环节,尽管众多的厂家考虑了各种各样的措施:热管、回路热管、加导热硅脂等等,却没有认识到热量*终还是要依靠灯具的外表面积散走,.忽视传热的均衡性,如果翅片的温度分布严重不均匀,将会导致其中一部分的翅片没有发挥作用或作用很有限。
散热路灯
空气对流散热式大功率LED路灯灯具。其目的是解决大功率LED灯具散热问题,提出一种空气对流散热式大功率LED路灯灯具,它包括有灯头组件、灯具散热体组件和灯尾组件,灯具散热体组件为弧弦柱形壳体,两端开口,其弧柱面两侧面为立面,立面也开有阵列通孔,在弧弦柱形壳体内腔设有4~10条轴向排列的并与弧柱面和弦柱面固接立筋导热板,立筋导热板和弧弦柱形壳体两侧的两个立面也都开有阵列通孔,立筋导热板和弧弦柱形壳体两侧的两个立面在灯具散热体组件内形成5~11条热空气流动的散热通道。本实用新型优点是散热体内腔有多条热空气流动的散热通道,立筋导热板也都充当散热面,热交换面增加,热排放效率高。
专利创新
外形结构
外观设计新颖、结构巧妙、充满现代气息,符合时代潮流,在散热方面我们创造性的采取了空气对流型腔式铝质散热器设计方案,散热器上下两层散热面,中间由八条立筋相连接,前后通透,同时左右两侧有空气对流孔,加强了型腔内部的空气流通,有利于热量的排出,从而有效的提高了LED光源的热传导效率。以上独特的散热设计方案确保了大功率LED光源在45℃以下的安全工作温度。
LED光源
自主研发设计了金属螺栓式大功率LED光源。为提高产品的稳定性我们采用了高品质的美国原装进口的LED发光芯片,将LED发光芯片直接封装在金属螺栓的螺帽顶部,产品组装时将LED金属螺栓直接旋紧在铝质散热器上,从而有效的将LED与散热器紧密的融为一体,改变了传统大功率LED光源借助导热硅胶进行导热的现状,极大的提高了LED与铝质散热器之间的热传导效率,有效的保证了LED光源的使用寿命大于6万小时。同时采用台湾优质荧光粉,使单颗LED亮度达到80流明以上;并且有多种色温可选择,能满足不同场合对不同色温的需求。
LED全铝1W大功率 5730大功率玉米灯,20W-82W。可以作为小路路灯的光源。
配光曲线
采用独特的二次光学透镜模组和“带状光斑”出光设计。光斑长度由LED出光角度来确定,从而合理地控制光的分布,避免了光的叠加浪费,降低了光损耗,实现了灯杆之间带状光斑的彼此连接,使其达到了国家标准规定的各项亮度指标。在确保理想的路面照度及均匀度的同时消除了LED眩光和保护LED光源的作用。
驱动电路
直流9V—30V或市电交流84V—264V宽电压输入驱动电路设计。精准的恒流输出,使每颗大功率LED光源工作在恒定不变的额定电流下,线路损耗和老化系数小,电转换效率≥85%,精准的恒流输出确保了LED光源的使用寿命。
光源模组
光源采用模组化设计方案,实现了地面照度与功率的*佳匹配,通过增减光源数量,来满足不同的路面宽度和照度要求,达到了既满足城市的照明要求又不浪费电能的目的。
路灯标准
范围
本标准规定了LED(发光二极管)路灯的定义、产品分类、型号和命名、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、使用说明书、包装、运输和贮存的要求等。
本标准适用于250V以下直流电源或1000V以下交流供电的道路、街路、隧道照明和其他室外公共场所
照明用LED(发光二极管)路灯。
特殊技术要求
1 灯具电性能
LED路灯在标称的额定电源电压及额定频率下工作时,其实际消耗的功率与额定功率之差不应大于10%,功率因素不应小于0.92。
2 防护等级
LED路灯防护等级A级品不应低于IP67;B级品不应低于IP66;C级品不应IP65。
3 平均寿命
LED路灯的额定平均寿命不应低于30000h。
4 *大温度
LED路灯额定*大温度Tc值不应大于58℃。
5 *大热沉温度
灯具内各个 LED管的*大热沉温度不应大于65℃。
6 主要光参数
7 抗扰度
浪涌抑制性能(抗雷击)的电压保护水平应不低于2kV(线—线)和4kV(线—地)。
8 配光特性