LED路灯和无极灯在道路照明领域进行使用

目前路灯节能方案主要存在在供电点安装、节能器和单灯分散使用两种方法。其中，在供电点安装节能器的方式，经过近些年的研究，业内普遍认为其技术尚不成熟。单灯分散节能主要是采用变功率镇流器替换现有镇流器或使用大功率led路灯、无极灯替换现有高压钠灯。变功率镇流器能够通过后半夜自动降低光源运行电流的方式，降低路灯光源的运行功率，达到路灯系统整体节能的目的。LED路灯和无极灯以其自身能耗低的优点正在道路照明领域进行使用。
1、变功率镇流器实验
从市区中选择龙潭工业园作为实验路段，本次试验区域为12～21 m双向行车道，双排布灯；共有配电箱1台，250 W高压钠灯79盏，400 W 高压钠灯82盏。使用台湾泰仕公司的Tes1335 light meter照度计分别对两种镇流器在不同工作一状态下(电压、电流改变)光源对路面的平均照度、均匀度进行测量。笔者发现，变功率镇流器在转换功率的瞬间不会发生熄灯现象，能够确保光源持续正常进行；变功率运行后，单灯光通量平均下降46.26％ ，光效下降16.54％ ，现场测试路面平均照度降低34.17％ ，均匀度升高5.76％ 。现场测试数据如表1所示，平均照度、均匀度变化情况如表2所示。
2、LED路灯实验
从市区中选择东城根下街及周边部分支线作为实验路段。该区域涉及东城根下街、红墙巷、老东城根街。使用台湾泰仕公司的Tes1335 light meter照度计分别在高压钠灯和LED灯工作时光源对路面的平均照度、均匀度进行测量。通过对测试结果的分析，笔者发现与传统高压钠灯相比，采用LED路灯作为城市照明路灯，不仅在耗电量上有高达20％ 以上的节能效率，而且LED路灯的均差和极差更小，路灯光照的均匀性得以进一步提升。现场测试数据如表3所示，耗电量统计如表4所示。
3、无极灯实验
从市区中选择新北小区作为实验路段。该区域涉及新乐路(新义路口——新义西街口)18 m道路，目前有单挑250 W高压钠灯17柱。选择多种品牌的无极灯17盏安装在以上道路(为方便描述，分别定义为1—5区)。使用台湾泰仕公司的Tes1335 light meter照度计分别在高压钠灯和LED灯工作时光源对路面的平均照度、均匀度进行测量。通过对测试结果的分析，笔者发现个别无极灯的功率因素低于国家标准要求；与传统高压钠灯相比，无极灯之所以节能，主要在于其自身功率小于高压钠灯，但其光通量和光效也将远低于高压钠灯。与目前常用的飞利浦250 W高压钠灯相比，无极灯的光通量平均要低64.25％ ，光效平均要低42.33％。
4、结论
(1) 变功率镇流器的基本工作原理是对单灯的功率进行控制，在亮灯后一段时间段满功率运行，当进入深夜时降低功率运行，平均节电率在20％ 以上。总体来说，变功率镇流器使用灵活，节点效果较明显，对现有路灯供配电系统没有太大影响，可考虑在城市主次干道、工业园区进行应用。
(2) 无极灯之所以节能，主要是因为其自身功率低于高压钠灯。本次试验的5种无极灯代表了目前国内无极灯行业的领先技术，但其发光效率最高的产品与高压钠灯相比还差了14.03 m/W；从安装后的道路平均照度测试来看，无极灯比之前的高压钠灯降低了54.46％ ，这也进一步印证了无极灯的照明水平低于高压钠灯。总体来说，无极灯目前的光通量和光效都还不如高压钠灯，如果大规模推广，将会对城市道路夜间照明水平造成不利影响，甚至在治安和交通方面造成不安全隐患。
(3)以LED路灯替代传统钠灯照明系统作为城市照明，其节能效率可高达20％以上，可有效节省城市路灯系统能源消耗，并改变传统高压钠灯存在的耗电严重、视觉效果差、维护成本高、交通隐患多等缺点。但应该看到，LED路灯采用的是白光芯片，其光源穿透性比较差，将影响对城市道路的诱导效果；而其使用过程中会有80％左右的电能转换成热能，将使得LED路灯的温度急剧升高，在遭遇空气中较冷气流时，会造成灯盏骤冷形成裂缝。伴随着我国及世界范围内对该项技术研究的不断深入，根据使用过程中出现的各类问题，有针对性地进行改进，LED路灯明天将更加灿烂，并为城市的节能减排工作提供有效推动作用。