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LED路灯照明的发展趋势及架构演变

来源:阿拉丁时间:2024-03-08

LED路灯照明的先天优势

传统的路灯照明通常采用高压钠灯(HPS)或汞蒸气灯(MH),技术已经非常成熟,不过与这两者相比,LED照明有很多先天的优势。
耗低有研究资料显示,路灯能耗一般约占城市市政能源预算30%。LED照明低能耗特性正好能减轻这一高额能源支出。据估计,世界各国改用LED路灯后,世界二氧化碳的排放量可降低几百万吨。
方向性好传统的道路照明光源缺乏方向性,一方面这会导致重点区域的照明亮度不足,另一方面由于光线散射到了不需要照明的区域,还会造成光污染。而LED灯出色的方向性正好可以克服这一问题,既可以照亮限定的空间,同时也不会影响到周围区域。
光效高相对于高压钠或者汞蒸气灯泡,LED灯源的光效更高,即单位功耗能产生更多流明。此外,LED的红外(IR)和紫外(UV)光含量远低于其他传统光源,这意味着它产生的废热较少,整个灯具上的热应力也小得多。
寿命长众所周知,LED具有较高的工作结温和超长的寿命。据测算,在道路照明中LED照明阵列的使用寿命可达50,000小时或更长,是高压钠灯或金属卤化物灯的2-4倍。由于无需频繁更换,由此带来的相关物料和维护成本的节省让人心动。
更环保高压钠灯和汞蒸汽灯由于含有有毒物质(如汞),废弃时需要专门的处理程序,费时费力,不环保;而金属卤化物灯有时会爆炸。并且LED灯具不存在上述问题,在使用时更加环保和安全。
可控性强

LED路灯驱动方式是由AC/DC和DC/DC两种电源变换成LED供给需要的电压与电流。这样虽使电路复杂性加大,但比传统交流照明技术可控性好、响应速度快、能达到快速开关、调光等效果,并且LED的色温还可通过元器件的选择得到准确的调控。而提高可控性,恰恰是实现自动化智能照明需要的关键因素,所以LED路灯在智慧城市建设名单上也是必不可少。

LED路灯照明的两大趋势

正因为以上突出优点,LED照明大规模运用于城市道路照明成为一种趋势。不过,值得注意的是,这次技术升级并不是对传统照明设备的简单“替换”,而是一次系统的变革。在这一变化的进程中出现了两种值得重视的倾向。
发展趋势之一是智能化。前面已经提到LED灯可控性较强,为在它周围创建自动化智能路灯系统提供了可能性。在这种路灯系统中,基于环境信息(例如,环境光,人或事物的生存与活动等)的精确算法甚至机器学习能力,无需人工干预,实现了路灯开关及明暗的自动调节,其所产生的好处是有目共睹的。而路灯作为覆盖城市基础设施网络,其自身有可能成为物联网更加智能化的边缘节点,将来有可能为LED路灯附加更多功能(例如,气象、空气质量监测等),使其在智慧城市中发挥更加重要的作用。
但我们还能看到,这一智能化发展趋势还将对LED路灯设计提出新的挑战——系统将更加复杂。这就决定了在路灯外形空间受限的情况下,必须包括照明,驱动,传感,控制,通信等功能和较多扩展功能,要迎接这个挑战,标准化是唯一的出路,也是当前LED路灯照明的又一重要发展趋势。标准化的优势在于能够使得更多的技术供应商功能模块与LED路灯实现无缝融合,从而使得系统可扩展性得到了极大提高。
智能化促生标准化,标准化又推动智能化不断深入——两种潮流交互作用,推动LED路灯照明技术与应用不断演变。
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