大功率LED隧道照明创新应用与技术展望[1]

（杭州皓玥科技有限公司  李浩  汪正林  徐琦）

　　一、背景：

　　1、国家４万亿投资中铁路、公路、机场、城乡电网18000亿元，占45%；

　　2、科技部批准的21个“十城万盏”试点城市推广目标是：到2009年，在批准的试点城市（镇）应用100万盏以上LED市政照明灯具，LED器件国产化比例60%，预期年节电2.2亿度。重点支持道路照明、隧道照明、地铁车厢及站台、地下停车场、加油站照明、室内照明等产品的示范应用；到2010年，在全国范围内完成50个半导体照明应用示范城市建设工作，应用LED市政照明灯具200万盏， LED器件国产化比例70%以上，列入财政部“绿色照明工程”，预期年节电10亿度；到2015年，半导体照明进入30％的通用照明市场，预期年节电1400亿度，带动半导体照明产业规模达到5000亿元，出口300亿美元，创造100万人以上就业，成为世界半导体照明产业三强。

　　3、国家大力推崇节能减排、绿色照明等新技术、新产品的创新应用；

　　4、大功率LED作为第三代照明革命，产业本身的技术和创新应用得到飞速发展，其固有的特性更优于其他传统光源

　　5、隧道运营管理部门（业主）应对隧道安全与照明节电的最佳选择

　　6、技术和产品更新换代的需要

　　随着一系列的利好消息将推动我国经济新一轮的快速发展，而半导体照明这一新兴高效、节能、环保、长寿命、智能化等诸多固有特性而一身的产业将进入一个最佳的发展时机，而且能带动相关行业的快速发展，特别是各类户外照明的应用将得到快速发展，其中各类隧道照明的LED创新应用已逐步进入成熟应用阶段。

　　二、隧道照明应用新光源的必要性

　　高压钠灯作为目前通用的隧道照明光源，其特性为：

　　1、高压钠灯发光颜色为黄色，色温及显像指数较低。太阳光显色指数为100，而高压钠灯的显色指数仅25左右，物体的本貌较难呈现。

　　2、钠灯灯泡结构决定了灯具的光源利用率较低，为60%左右。灯管的发光角度为360°，大部分光必须通过反射器反射后才能照射到指定区域。

　　3、高压钠灯灯泡启动时间长，再次启动时需要有一定的时间间隔。高压钠灯在通电5～10分钟左右的时间，才能达到正常的亮度，再次启动的时间间隔一般要大于5分钟。

　　4、钠灯由于灯亮时与灯灭时的温度差异很大，若灯体不带呼吸系统时，反射器容易被有害气体腐蚀而产生较大光损失。

　　5、技术非常成熟，应用非常广泛，功率可以做的比较高，价格比较低廉，寿命20000小时左右。

　　无极灯作为隧道照明光源，其特性为：

　　1、超长寿命，灯内无灯丝和电极，灯泡寿命仅取决于荧光粉的自然衰减，设计寿命指标≥4万小时。
　　2、目前光效80lm/w左右，显示指数75左右。
　　3、辐射大，电磁干扰明显，无闪烁、无溅射、低眩光。
　　4、瞬间启动，启动时间≤0.1秒，无需预热，瞬间可启动照明。
　　5、电气性能好，功率因数≥0.95，电流谐波小；
　　6、扩展功能强，能实现直流供电、定时开断等个性功能设计。
　　7、低色温时光效较低，显色性差。
　　8、功率限制，目前只能做到400W，价格相对比较便宜，被业界普遍认为是一种过渡性光源，而非替代性光源。

　　大功率LED光源的应用于隧道照明的主要特性为：

　　1、超长寿命，理论寿命10万小时，实际寿命≥5万小时。
　　2、目前单颗1瓦光效90～130lm，集成单颗10W光效≥900lm，显示指数≥75。
　　3、无辐射，无电磁干扰，无闪烁、无溅射、低眩光。
　　4、瞬间启动，启动时间≤0.01秒，无需预热，瞬间可启动照明。
　　5、电气性能好，功率因数≥0.95，整灯效率≥90％，电流谐波小。
　　6、延伸功能强，可实现智能无极调光，安全预警等辅助功能。
　　7、散热要求高，价格相对比较昂贵，被业界认为是一种替代性光源，是既白炽灯，荧光灯后的第三代照明革命。

三种光源光衰曲线示意图

　　从比较结果可以得出：LED光源应用于隧道照明不仅可行，而且还能提升隧道照明的效果和运营成本的下降。