寒地环境下LED照明应用面临的困难及对策

　　3.LED的光色问题

　　进入秋冬季节后，北方的大雾天气也会逐步多起来。当然，大雾不是高寒地区的特产，全世界到处都有，但是在这些高寒地区，光的颜色除了会涉及雾的穿透问题之外，还有感觉舒适性和环境和谐的问题。

　　关于LED灯的雾穿透力的问题，业界一直讨论比较多，那么不同波长的光对雾的穿透力是否有差异，钠灯的黄光和LED的白光对雾的穿透性究竟有多少不同呢?

　　观点一：在一定雾浓度下，不同波长的光，由于衍射能力不同，具有不同的雾穿透能力。这个观点也被国内外一些研究结构的相关实验证实：单色光中，黄光的雾穿透能力最强，其次是红光、绿光和蓝光〔4〕。

　　表2和图8分别是不同颜色的单色光的相对穿透能力的比对，其中横坐标表示是雾的浓度。我们可以看出：同一种单色光情况下，随着雾的浓度增大，透过性越来越差。在同一种雾的浓度下，黄光的透光性最强，其次是红光、绿光和蓝光，但是数量级都是一样的，相差不多。

　　同时，还有一种观点认为：不同可见光透雾能力是差不多的，理由是：不同光子的尺寸大小相比而言是绿豆和黄豆的关系，而相比雾粒子的尺寸，则相当于是个足球(如图9所示)。当雾的浓度很大的时候，任何的光都很难穿过去。这个时候表现出来钠灯的黄光比LED的白光雾穿透能力更强，其主要原因是在LED白光照射下，雾呈现白茫茫一片，而黄光则表现出很好的诱导性〔5〕。笔者认为这个观点还是有一定道理的，我们可以通过图10的两张照片看出这种差异，左边是LED的冷白光，右边是钠灯的黄光。

　　综合上述两种观点，我们再来对比一下钠灯、高色温LED和低色温LED的光谱分布曲线，图11、图12和图13是本人通过远方的PM-80光谱分析系统实际测量得到的上述灯具的光谱图。其中图11是6500K高色温LED光谱，图12是2700K低色温LED光谱，图13则是高压钠灯的光谱。

　　很明显，相对而言，高色温LED的蓝色成分比例较大，黄光和红光的比例比例相对较少。高压钠灯和2700K的低色温的LED中，蓝光成分相对较少，黄光和红光的成分则相对较大。而且钠灯和2700K的LED相比，并没有多少优势，如果考虑到LED显色指数的影响，则低色温的LED有更多的优势。因此，寒地照明中，应该更多的考虑采用3000K以下的低色温LED，具有更好的透雾能力和诱导性。

　　当然，在北方，除了雾的原因之外，大多季节的晚上都比较冷。冷白色得光更加会让城市显得冷清和凄凉，而暖色光会给人一种温暖、愉悦的感受，从这个角度，也应该采用更加暖色调的灯光，让城市夜色显得更加的和谐美丽。

　　4.紫外老化问题

　　记得在前两年上海的一次行业论坛上，有业内专家提到了一个现象。当时他们开展了一次批量的户外LED灯具实地性能测试，半年后在评估光衰指标时发现一个奇怪的现象：在同时段户外老化实验的LED灯具，光源电源的配置也是差不多的，但是24小时工作的LED隧道灯的光衰却比10个多小时工作的路灯还要小的多，他们觉得非常奇怪，经过多次分析研究，最后认为主要还是白天的紫外线对灯具相关部件的老化造成的。这个结论当时也得到了台湾一个专家的现场支持，他说他们也研究过，白天户外的紫外线对荧光粉、透镜等部件的加速老化是不可小视的。需要在透镜、灯罩等部分做抗紫外线的处理，比如镀抗紫外膜，或者在这些部件成型时加入抗紫外的组分。

　　三、结语

　　我们通过对寒地环境下多个因素的分析可以看出，LED作为一种半导体照明器件，有它自身的很多优势，但也存在有别于传统照明光源的一些问题，只有仔细的研究这些差异性，逐个认真分析解决，才能真正发挥出LED照明在寒地条件下的优势。

编辑：Lemon