一、综述
随着我国经济快速增长,能源紧张的矛盾日益突显,我国照明所消耗的电能约占电力总消耗量的1/6,因此提高照明产品的能效水平,无疑将大幅度降低能源消耗,有效缓解目前我国电力供应紧张的局面。国家的节能优先政策,将“照明器具”列入节能重点领域,在“十一五”期间,大力推进绿色节能照明工程。
由于路灯灯杆高于6米,更换路灯光源就成为一项成本较高的工作。所以,路灯对光源的寿命及可靠性就有很高的要求,在道路照明系统的使用中就要选用具有光效高、寿命长和流明维持率高的光源,LED路灯则刚好满足这些需求。传统的高压钠灯虽然已经比普通的白炽灯节约电能,但是采用高压钠灯的路灯,仍然在消耗着巨大的电能,于是人们尝试用LED路灯作为照明光源。
二、关键技术
1、散热技术是热速得公司LED路灯的关键技术之一。
在LED路灯达到足够亮度时,却出现高热的问题。由于LED产生的热量很大,如果热阻过高,就会造成芯片结温过高,或芯片局部结温过高,过高的结温将引起器件光衰,降低使用寿命,甚至直接造成器件损坏。
LED散热是LED路灯急需解决的重点问题。
LED路灯是冷光源,不象白炽灯那样产生灼热的高温,但LED本身耐温能力较差,所以必须将产生的热量有效的散出去,保证芯片工作在安全的温度环境下,这样LED路灯才能真正体现出长寿命的优势。LED光源的寿命和光衰与其节点的工作温度有很密切的关系,温度每增加10°C其信赖性就会减少一半。
我司的LED路灯,通过将散热鳍片与灯体本身铸造在一起,除减小灯具的体积和重量外,同时将LED所产生的热量迅速有效的传导到灯具外表的散热鳍片上,再由流动的空气将热量带走,使灯具内单颗LED在承受近4W的功率下,结点温度仍能保持在75°C以下,在这样安全温度的环境下,真正延长了LED路灯的使用寿命。而在同样的每千瓦时耗电情况下,180W的LED路灯可以代替原有250W的高压钠灯,能够节电约40%,真正达到节能、降耗。
2、单晶LED可以承受将近4W的功率。
所谓单晶,就是一个晶粒。当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。目前,已经能制造出纯度为十二个9的单晶硅。单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。
目前市面上很多单颗5W或7.2W的LED,指的是单颗光源的功率,在单颗光源里还含有5颗甚至更多的晶粒,实际上每颗晶粒的功率只有1W或1.44W。
热速得公司的LED路灯做到单颗晶粒功率达到3.8W,大大超出了其他厂家单颗晶粒的功率1W或者1.44W。
道路照明中,对于不同的道路级别,在对应的照度值要求下,用规定照明功率密度值来达到节能的目的。以LED路灯而言,建议利用特殊光学设计和LED本身的高方向性发光优势,来增加灯杆之间的距离、进而减少灯头的数目,从而降低安装LED路灯的总成本。
在道路照明的方式和设计要求上,悬吊长度不宜超过灯杆高度的1/4、仰角不宜超过15度的规定仍然适用于LED路灯。通常情况下,传统路灯在灯杆为12米高时,光源才能达到国家要求的照明均匀度标准;而当使用LED路灯、在灯杆仅8米高时,就已经能够达到国家要求的照明均匀度标准了。同时,为了达到节能的需要,也可以与太阳能板相结合。
四、总结
能源紧缺,节能、绿色、环保的LED照明产品是缓解我国能源紧张的有效途径之一。LED作为绿色、节能、长寿的新一代照明产品,将在未来几年内大规模的取代现有的投光距离长、功耗大的高压钠灯是必然趋势,一场照明领域的节能之战如火如荼。