在城市照明中，道路照明系統(tǒng)是*的重要組成部分，高質(zhì)量的道路照明不但能夠減少夜間行車安全問題的發(fā)生，也能夠?yàn)槌鞘械囊咕霸鎏砹辽?。目前城市照明系統(tǒng)中路燈的光源大部分仍采用高壓鈉燈，因此存在光效較低，色溫較低，顯色指數(shù)較低的“三低”問題。
隨著近年來LED照明的發(fā)展，“三低”問題有望得到解決，同時能夠得到更高質(zhì)量的城市照明。目前，推進(jìn)城市道路照明節(jié)能技術(shù)的發(fā)展是照明行業(yè)的主要趨勢，這里我們來簡單探討一下可供大家參考的方案。
電容補(bǔ)償式節(jié)能方案
目前應(yīng)用較多的方案是電容補(bǔ)償，在燈泡里添加電感式鎮(zhèn)流器，與其他物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)后產(chǎn)出能夠發(fā)光的氣體，起到節(jié)能的作用。電子鎮(zhèn)流器的特點(diǎn)是在節(jié)電方面的表現(xiàn)十分出色，且自身能耗非常低，只有普通燈具功率的5%，同時具備較高的功率因數(shù)，能夠較大幅度提高電網(wǎng)的效率。
調(diào)壓式節(jié)能方案
傳統(tǒng)調(diào)壓式節(jié)能方案主要由兩種模式構(gòu)成——變壓器調(diào)壓與可控硅調(diào)壓，但是這兩種調(diào)壓模式都或多或少存在著不同的缺點(diǎn)。因此，新的調(diào)壓方式應(yīng)運(yùn)而生，其調(diào)制原理為：可收集體系運(yùn)行的環(huán)境數(shù)據(jù)信息，計算電路的輸出實(shí)際功率，通過調(diào)節(jié)電壓控制路燈的發(fā)光亮度，zui終達(dá)到用較少的電力資源完成調(diào)光的任務(wù)。該方案利用較少的電能達(dá)到照明的需求，維持了城市路燈電壓的穩(wěn)定性。
LED路燈方案
與傳統(tǒng)光源相比，LED光源具有光效較高，色溫可調(diào)，顯色指數(shù)較高，體積較小，產(chǎn)生熱量較少等諸多優(yōu)點(diǎn)，目前作為第四代光源已經(jīng)成為未來照明的主流產(chǎn)品。在LED路燈的排列方式中，串聯(lián)LED燈形式簡單，電路易連接，電流和亮度一致。
但是，這種連接方式也存在一些不足，例如可靠性能較低，驅(qū)動器輸出電壓較高，對旁路串聯(lián)形式的要求較高等?；炻?lián)形式的LED燈目前使用范圍較為廣泛，其可靠性能高，交叉陣列形式也能夠確保較高的效率。但是混聯(lián)形式的LED燈驅(qū)動器設(shè)計過程繁瑣，正常工作時電路中必須是均流電。
LED路燈在驅(qū)動電源上的設(shè)置也需要特別關(guān)注，目前LED路燈有交流式供電和太陽能LED兩種形式，其中太陽能LED的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為負(fù)載較小，干擾較小等。LED驅(qū)動電源通常能夠?qū)⒔涣麟妷恨D(zhuǎn)換成直流電壓，同時注意與電流的匹配。在路燈使用數(shù)量較少的背景下，驅(qū)動電源的操作和設(shè)計是比較容易的，在路燈使用數(shù)量較多時，應(yīng)加強(qiáng)對驅(qū)動電源的反饋控制。
LED路燈質(zhì)量的評價
從道路照明的使用者的需求角度來講，道路照明zui本質(zhì)的職責(zé)是服務(wù)于夜間的道路使用者，這也是建設(shè)者規(guī)劃、設(shè)計和實(shí)施道路照明工程zui基本的出發(fā)點(diǎn)。根據(jù)《城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ45-2015)中關(guān)于機(jī)動車道、交會區(qū)、人行道及非機(jī)動車道照明標(biāo)準(zhǔn)值的描述，能夠客觀評價所設(shè)計燈具的照明效果是否達(dá)標(biāo)。
4.1 LED道路照明存在的問題
目前導(dǎo)致用戶對于LED照明產(chǎn)品產(chǎn)生疑惑的問題主要來自兩個方面：
(1) 照明工程質(zhì)量控制的不足。
在新建道路照明項(xiàng)目中，往往出現(xiàn)犧牲道路照明質(zhì)量換取節(jié)能收益zui大化的問題。這種問題之所以被掩蓋主要是由于竣工驗(yàn)收期間僅考慮機(jī)動車道照度和均勻度水平，而忽略了實(shí)際照明的質(zhì)量。由這種問題引起的多方面問題隨之出現(xiàn)，失能眩光、環(huán)境比不達(dá)標(biāo)、人行道垂直照度不達(dá)標(biāo)等現(xiàn)象屢見不鮮。
(2) 眩光問題。
相較于傳統(tǒng)照明燈具，LED的發(fā)光機(jī)理會引起用戶的視覺誘導(dǎo)性下降，同時伴隨著不舒適眩光等問題的產(chǎn)生，使原本傳統(tǒng)燈具能夠達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在難以達(dá)到，這也成為了目前很多用戶抵觸LED路燈的緣由。
4.2 LED路燈配光問題
(1) 垂直照度問題。
由于LED光源在配光設(shè)計過程中往往以點(diǎn)光源替代，容易實(shí)現(xiàn)的配光分布，使得機(jī)動車道內(nèi)外側(cè)的光照區(qū)別明顯，這在光能利用率和照度均勻性上均體現(xiàn)了LED照明光源的性能。
但是，如果考慮機(jī)動車道外側(cè)人行道的照明以及人臉識別等因素，這種明暗分明的光源配光反而不容易滿足要求。相反，傳統(tǒng)燈具在道路橫向和縱向的分布范圍較廣，這種分布沒有特別明顯的區(qū)域劃分，在設(shè)計之初不屬于照明區(qū)域的地方也能夠有光線到達(dá)，因而能夠輕易照明人行道的區(qū)域，從而比較容易實(shí)現(xiàn)人臉識別。
(2)誘導(dǎo)性問題。
在霧霾天的夜晚，傳統(tǒng)鈉燈下照明的道路可以提供更好的誘導(dǎo)性，這是因?yàn)檩^大的垂直角上的適量光強(qiáng)分布可以比LED較小的垂直角分布更讓人在遠(yuǎn)處發(fā)現(xiàn)它的存在，據(jù)此識別道路的線形特征。LED路燈在大垂直角上光截止過于銳利，因此即使在路面亮度較高的情況下，視覺誘導(dǎo)性也。
(3) 不舒適眩光問題。
引起不舒適眩光問題主要緣于觀察角度、觀察距離以及燈具表面亮度的選擇。就路燈而言，觀察角度和觀察距離兩者都是更改不了的，只有燈具表面亮度可供選擇。由于大功率LED芯片的表面亮度可達(dá)107cd/m2，導(dǎo)致LED路燈燈具在不同視角透鏡表面的亮度在105-106cd/m2之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高壓鈉燈的亮度，因此在較短距離的觀察下，LED燈具更容易引起不舒適眩光的產(chǎn)生。
飛利浦亞洲研究院、飛利浦荷蘭研究院以及埃因霍溫技術(shù)學(xué)院聯(lián)合研究后表明，LED眩光會引起行人和非機(jī)動車駕駛員的誤判，但由于機(jī)動車駕駛員通常觀察距離較遠(yuǎn)，致使眩光問題不會有太大的影響。
上述問題主要源于LED路燈的配光，但這并不是LED光源的天生缺陷。LED的配光光學(xué)特性為照明設(shè)計行業(yè)提供了許多可選項(xiàng)，其中一個就是可以*所有道路照明指標(biāo)，目前出現(xiàn)的問題不過是制造商的商業(yè)驅(qū)動和用戶的節(jié)能驅(qū)動所造成的一種矛盾現(xiàn)象。LED路燈能夠?qū)崿F(xiàn)道路照明的節(jié)能化，但是片面強(qiáng)調(diào)節(jié)能就會帶來其他方面的問題。
總之，道路照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是一個綜合性很強(qiáng)的評價體系，單方面追求照明節(jié)能必然導(dǎo)致照明質(zhì)量的流失，如果政策和建設(shè)方一意孤行地強(qiáng)調(diào)節(jié)能，那么照明質(zhì)量的問題就不會被合理解決；
許多LED路燈的制造商對于其產(chǎn)品和應(yīng)用的理解不足，導(dǎo)致一味迎合甚至誤導(dǎo)建設(shè)方的觀念也是LED路燈照明行業(yè)中的一大障礙。因此，LED道路照明還有很長的路要走，作為一名LED照明的相關(guān)從業(yè)人員，我們會一直在路上。
