摘 要:LED作為新型光源,已運(yùn)用于越來(lái)越多的場(chǎng)合。進(jìn)入2009年以來(lái),LED道路燈具成為半導(dǎo)體及照明行業(yè)的焦點(diǎn)。國(guó)家科技部推出“十城萬(wàn)盞”半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范城市方案,使越來(lái)越多的地方政府認(rèn)識(shí)到LED的節(jié)能特性,相關(guān)政府部門(mén)在各地方道路照明中使用LED道路燈具的積極性日漸高漲。筆者就當(dāng)前LED路燈在投運(yùn)后在檢修維護(hù)方面的不足作一分析和建議,望能引起相關(guān)部門(mén)和研發(fā)單位的重視。 關(guān)鍵詞:LED路燈 優(yōu)化設(shè)計(jì) 可維護(hù)性 目前LED道路燈具在實(shí)際應(yīng)用中仍然暴露出許多問(wèn)題。作為新技術(shù)、新光源,LED道路燈具沒(méi)有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)際應(yīng)用的檢驗(yàn),相關(guān)技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟。現(xiàn)有不少燈具在結(jié)構(gòu)、散熱設(shè)計(jì)等方面不夠優(yōu)化,在應(yīng)用中出現(xiàn)LED芯片失效率高,光衰嚴(yán)重,電源損壞、包括光效、色溫、眩光等存在的問(wèn)題,實(shí)際使用壽命也低于50,000小時(shí)。眾多學(xué)者、專(zhuān)家、研發(fā)人員紛紛集思廣益,可謂仁者見(jiàn)仁、智者見(jiàn)智,提出了不少建設(shè)性的意見(jiàn),為L(zhǎng)ED道路燈具的健康可持續(xù)發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。 道路照明作為一項(xiàng)公共設(shè)施,隨著社會(huì)文明程度的進(jìn)步,越來(lái)越顯示出它的重要性和社會(huì)的關(guān)注度。可以說(shuō)它和一個(gè)城市、一個(gè)地方的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、人民的生活水準(zhǔn)密不可分,若要用道路照明的狀況來(lái)考量一座城市市容市貌優(yōu)劣程度,此舉一點(diǎn)也不為過(guò)。這是因?yàn)楫?dāng)前人們對(duì)城市公共照明認(rèn)知度提高的結(jié)果,也是社會(huì)進(jìn)步的一個(gè)標(biāo)志。 道路照明有一個(gè)很大的特點(diǎn),就是‘一致性',這一點(diǎn)和其他照明有明顯的不同?!恢滦浴盐蘸昧?,無(wú)論白天和夜晚,無(wú)論裝飾性和功能性都會(huì)起到良好的效果。要表現(xiàn)這’一致性‘,道路照明的設(shè)計(jì)選型、器材加工、包括施工作業(yè)都很重要,而日常維護(hù)更是體現(xiàn)道路照明’一致性‘的重中之重。要確保路燈長(zhǎng)期的’一致性‘始終處于良好狀況,道路燈具中光源和電器零部件的互換性是關(guān)鍵。目前,各地隨著城市化的推進(jìn),全國(guó)路燈管理部門(mén)維護(hù)半徑愈來(lái)愈大,線(xiàn)路遠(yuǎn)的要上百公里,人均維護(hù)量近千盞以上,雖然車(chē)輛等機(jī)械設(shè)備也在增加,但同樣維修1盞路燈,路途遠(yuǎn)、近成本大不一樣。由此對(duì)LED燈具的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化有了更高要求。這和景觀(guān)照明及廠(chǎng)區(qū)、居民小區(qū)、體育場(chǎng)館的路燈維護(hù)截然不同。就目前的燈具燈范疇而言,傳統(tǒng)燈具早已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,光源和電器規(guī)格、接口均成系列且不少已向模塊化發(fā)展。這些都為日常維護(hù)提供了便捷,同時(shí)最大限度地提高了燈具的使用壽命。 根據(jù)LED路燈燈具在各城市的試用情況看,主要存在:廠(chǎng)與廠(chǎng)之間的產(chǎn)品不能替代,有些同一家廠(chǎng)的產(chǎn)品也無(wú)法互換,造成運(yùn)行維護(hù)工作不便,現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法檢修,備品沒(méi)有通用性。由于更新?lián)Q代過(guò)快,產(chǎn)品沒(méi)有連續(xù)性,如要在路燈工程上大規(guī)模應(yīng)用,勢(shì)必造成維護(hù)困難和器材的浪費(fèi),以下分別作一判析: (一)LED路燈作為一個(gè)電子系統(tǒng),有高度集成化的特點(diǎn),現(xiàn)有燈具設(shè)計(jì)大多將驅(qū)動(dòng)電源、LED光源、配光器件都集成在燈體內(nèi)。這在一方面雖然減少了電流傳輸損耗,提升整體效率;但也使得燈具檢修發(fā)生困難,沒(méi)有專(zhuān)業(yè)儀器的配合,現(xiàn)場(chǎng)難以完成故障原因的判定與維修。電子器件抗水汽侵襲、抗老化能力低于傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器,對(duì)燈具的防水、防老化提出了更高的要求。出于結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝及成本考慮,一部分采用燈具整體灌膠的方法來(lái)保證防水等級(jí)包括提高防老化能力,這便使現(xiàn)場(chǎng)維修成為不可能。而過(guò)于樂(lè)觀(guān)的“免維護(hù)設(shè)計(jì)”一旦工作不正常,只能整燈拆下,返廠(chǎng)維修,周期過(guò)長(zhǎng)。路燈管理部門(mén)為了保證道路的正常照明,必須儲(chǔ)備相應(yīng)整燈,從而大大提高了日后的運(yùn)行成本。 (二)LED路燈沒(méi)有相關(guān)零部件接口規(guī)范,各類(lèi)LED路燈燈具規(guī)格繁多,有的同一廠(chǎng)家不同時(shí)期生產(chǎn)的產(chǎn)品也互不兼容。這樣,一旦大規(guī)模使用LED路燈,路燈管理部門(mén)不得不面對(duì)種類(lèi)繁多的燈具,除要準(zhǔn)備大量互不通用的配件外,還造成工作復(fù)雜,效率降低,人員培訓(xùn)難度加大。由于LED照明正在飛速發(fā)展,LED芯片關(guān)鍵參數(shù)每年都會(huì)有質(zhì)的提高,但是往往現(xiàn)有設(shè)計(jì)缺乏考慮在維修替換時(shí)應(yīng)用最新的節(jié)能照明成果,沒(méi)有一點(diǎn)升級(jí)的空間,導(dǎo)致巨額投資的照明工程往往在一年半載之后就處于“落后”的尷尬情況。 (三)路燈燈具行業(yè)缺少必要的“門(mén)檻”,一些原先生產(chǎn)普通燈具的廠(chǎng)家,對(duì)路燈燈具的特質(zhì)并不了解、對(duì)發(fā)光二極管LED燈具的特質(zhì)更不了解。更有一些廠(chǎng)家在研發(fā)LED路燈技術(shù)與資金不具備的條件下倉(cāng)促上馬,仿制國(guó)外或國(guó)內(nèi)批量生產(chǎn)的LED燈具。還有一些廠(chǎng)商完全套用傳統(tǒng)道路燈具形式,繞開(kāi)配光、散熱等LED路燈燈具制造中應(yīng)掌握的核心技術(shù),連機(jī)械強(qiáng)度、電器絕緣、安全性能都存在隱患,使一些剛開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品尚未使用便陷入淘汰的窘境。 綜上所述,LED路燈在目前快速發(fā)展中看似節(jié)約了電能(主要是150W以下),但遺留的問(wèn)題是顯而易見(jiàn)的。特別是相當(dāng)一部分燈具得不到日后有效的維護(hù)而被過(guò)早的換下,其中造成間接的浪費(fèi)切不可視而不見(jiàn)。為了日常維護(hù)的簡(jiǎn)便與燈具使用壽命的真正延長(zhǎng),并能及時(shí)的應(yīng)用最新LED照明技術(shù)成果,在燈具設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮可維護(hù)和維護(hù)的便利性、必須體現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)用化、模塊化、系列化的設(shè)計(jì)理念。 首先,必須對(duì)LED燈具的防水防塵進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),盡量通過(guò)燈體結(jié)構(gòu)來(lái)保證防護(hù)等級(jí),避免灌膠,尤其要杜絕燈具整體灌膠封死的情況,使現(xiàn)場(chǎng)拆卸維修成為可能。在現(xiàn)場(chǎng)維修可用替換法找出損壞模塊,快速維修,分步升級(jí)替換;要注意到LED路燈剛剛興起,雖然各種方案尚在摸索之中,但相關(guān)制定LED燈具標(biāo)準(zhǔn)或暫行辦法工作應(yīng)同步推進(jìn)。 建議將LED燈具按功能分為電源驅(qū)動(dòng)、LED芯片、配光器件(反射器及透鏡)和燈體幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分。每個(gè)部分須規(guī)定一定的接口標(biāo)準(zhǔn),如:LED芯片--驅(qū)動(dòng)電流,輸出光通量分布,LED的排列;電源--輸出電流可相應(yīng)微調(diào),可在應(yīng)用新一代芯片時(shí)相應(yīng)調(diào)低驅(qū)動(dòng)電流,在保持照明效果的同時(shí)更為節(jié)能。 通過(guò)以上的設(shè)想,至少可以保證部分廠(chǎng)家的路燈燈具配件可通用或相對(duì)統(tǒng)一,并留有升級(jí)的余地。同時(shí)燈具行業(yè)管理部門(mén)應(yīng)積極收集LED路燈實(shí)際應(yīng)用情況反饋,比較各種解決方案,分階段做出相應(yīng)改進(jìn)或更新要求,待技術(shù)成熟時(shí)即形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)一些缺乏互換性、現(xiàn)場(chǎng)維修難度大的LED路燈使用范圍要加以限制。 有位國(guó)外照明權(quán)威在本世紀(jì)初曾聲稱(chēng):“原則上發(fā)光二極管是燈的最終形式”.此話(huà)不可全信,但也不可不信。時(shí)至今日,半導(dǎo)體LED發(fā)光二極管是照明領(lǐng)域的一場(chǎng)革命已毋容置疑。在我國(guó)LED路燈發(fā)展迅速,已有廣泛的基礎(chǔ),前景廣闊,如引導(dǎo)得當(dāng)由此產(chǎn)生的節(jié)能成果和帶動(dòng)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈效能不可估量。作為業(yè)內(nèi)人士既要看到LED路燈的長(zhǎng)處,更要認(rèn)識(shí)其存在的不足,正確引導(dǎo),穩(wěn)步推進(jìn)。燈具行業(yè)主管部門(mén)應(yīng)早日出臺(tái)其具體細(xì)則或暫行辦法,共同為推進(jìn)LED路燈健康可持續(xù)發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 參考文選 《照明設(shè)計(jì)手冊(cè)》北京照明學(xué)會(huì)照明設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)委員會(huì) 編 《固體照明導(dǎo)論》A.茹考斯卡斯 等著 |
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