LED庭院燈

發(fā)展背景

　　政策背景

　　1、2007年7月1日，建設(shè)部制定的路燈設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)“城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”（CJJ45-2006）開始執(zhí)行。

　　2、2008年1月，財(cái)部、發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布《高效照明產(chǎn)品推廣財(cái)補(bǔ)貼資金管理暫行辦法》，將采取間接補(bǔ)貼方式重點(diǎn)支持高效照明產(chǎn)品替代在用的白熾燈和其他低效照明設(shè)備。

　　3、2009年4月，國家科技部推出“十城萬盞”的政策，帶動了國內(nèi)LED路燈技術(shù)與產(chǎn)品的大力發(fā)展。4、2009年7月1日，由廣東省知名企業(yè)草擬的LED路燈地方標(biāo)準(zhǔn)《LED路燈》（DB44）正式執(zhí)行。

　　行業(yè)背景

　　隨著全球經(jīng)濟(jì)增長，全球路燈市場將呈現(xiàn)出逐年增長趨勢，2010年全球路燈市場規(guī)模達(dá)1.6至1.8億盞左右。

　　2009年LED庭院燈的發(fā)展速度雖然沒有預(yù)期的快，但是它必將取代傳統(tǒng)庭院燈，這是毋庸置疑的。很多LED企業(yè)競相投入力量研發(fā)LED庭院燈，有數(shù)百家已經(jīng)推出了LED庭院燈產(chǎn)品，但大多還沒有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。相對于LED庭院燈企業(yè)的熱情，2009年中國的LED庭院燈市場尚未發(fā)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年中國的LED庭院燈市場規(guī)模僅為20-30萬盞，未來幾年，在十城萬盞、千里十萬盞等口號的政策推動下，中國LED路燈市場仍然保持較快的市場發(fā)展速度，預(yù)計(jì)到2012年，市場規(guī)模將由2008年的5.6億元增長至39.6億元，年復(fù)合增長率達(dá)到63.0%。

主要構(gòu)成

　　LED庭院燈主要由5大部件構(gòu)成：

　　1、LED發(fā)光系統(tǒng)：LED光源系統(tǒng)包括[1]：散熱、配光、LED模組。

　　2、燈具：燈具內(nèi)安裝LED發(fā)光系統(tǒng)。裁線做導(dǎo)線，取1.0mm?紅、黑色銅芯多股線,各截6段40mm，兩端剝頭5mm,并浸上錫。做燈板引線，取YC2X1.0mm?兩芯線,截一段700mm，內(nèi)端剝?nèi)ネ馄?0mm，棕色線剝頭5mm，浸錫；藍(lán)色線剝頭5mm，浸錫。外端剝?nèi)ネ馄?0mm，棕色線剝頭20mm；藍(lán)色線剝頭20mm。

　　3、燈桿：LED庭院燈燈桿主要材質(zhì)有：等徑鋼管、異性鋼管、等徑鋁管、鑄鋁燈桿、鋁合金燈桿。常用的直徑有，Φ60、Φ76、Φ89、Φ100、Φ114、Φ140、Φ165，根據(jù)高度和所用場所的不同，所選材料厚度分為：壁厚2.5、壁厚3.0、壁厚3.5。（以上為常規(guī)尺寸）

　　4、法蘭盤和基礎(chǔ)預(yù)埋件：法蘭盤是LED庭院燈燈桿與地面安裝的重要構(gòu)件。LED庭院燈安裝方法：安裝LED庭院燈前，需要根據(jù)廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤尺寸，使用M16或M20（常用規(guī)格）螺桿焊接成基礎(chǔ)籠，然后在安裝地點(diǎn)，經(jīng)行挖掘合適尺寸的坑洞，把基礎(chǔ)籠放置其中，水平矯正后，使用水泥混凝土澆灌以固定基礎(chǔ)籠，3-7日后水泥混凝土充分凝固，即可安裝庭院燈。(注意：LED庭院燈基礎(chǔ)澆筑時(shí)需要把預(yù)埋的管線引出)。

主要功能

　　LED庭院燈發(fā)展到21世紀(jì)，被廣泛運(yùn)用于城市慢車道、窄車道、居民小區(qū)、旅游景區(qū)、公園、廣場、私家花園、庭院走廊等公共場所的道路單側(cè)或倆冊用來道路照明，提高人們夜間出行的安全性用來增加人們戶外活動的時(shí)間，提高生命財(cái)產(chǎn)的安全。它還可以改變?nèi)藗兊男那?，提高人的情緒，并且能夠改變?nèi)说挠^念，創(chuàng)造一個明暗相間的調(diào)色板般的夜晚。白天，庭院燈可以點(diǎn)綴城市風(fēng)景；夜晚，庭院燈具既能提供必要的照明及生活便利，增加居民安全感，又能突顯城市亮點(diǎn)，演繹亮麗風(fēng)格，以至于沿用至今，已經(jīng)發(fā)展為成熟的產(chǎn)業(yè)鏈。

對比

　　1、LED是一種半導(dǎo)體二極管，它的壽命非常長。當(dāng)光通量衰減到80%時(shí)，其壽命達(dá)到了5000小時(shí)。而金屬鹵化物燈的壽命在6000~12000小時(shí)，高壓鈉燈的壽命是12000小時(shí)。

　　2、LED的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，放置在一個有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。

　　3、白光LED的光色比高壓鈉燈好。在中間視覺水平下，人眼在高色溫環(huán)境里比低色溫環(huán)境更容易辨別事物。白光LED的顯色性也比高壓鈉燈好很多，高壓鈉燈的顯色指數(shù)只有20右左，而白光LED可以達(dá)到65~80。

　　4、LED能實(shí)現(xiàn)較完美的調(diào)光功能。由于LED的工作范圍較大，其光輸出和工作電流成正比，因此可以減小電流的方法來調(diào)光。另外，由于LED進(jìn)行頻繁開關(guān)對其沒有太大的損傷，LED的調(diào)光還可以采用脈沖寬度調(diào)節(jié)的方法來得到，通過調(diào)節(jié)電壓的占空比和工作頻率，能夠有效調(diào)節(jié)LED的發(fā)光強(qiáng)度。

　　5、在燈具的光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)，LED光源的光通量損失最小。與傳統(tǒng)光源不同，LED是半空間發(fā)光的光源。高壓鈉燈或金屬鹵化物燈是全空間發(fā)光的光源，需要將一個半空間的出射光線改變180°方向投向另一半空間內(nèi)。當(dāng)我們依賴反射器來完成時(shí)，反射器對光線的吸收和光源自身的擋光是不可避免的。而使用LED作為光源，不會存在這方面的損失，光線的利用率比傳統(tǒng)光源高。最后，LED光源不含有害金屬汞，不象高壓鈉燈或金屬鹵化物燈在報(bào)廢時(shí)對環(huán)境造成危害。

競爭優(yōu)勢

　　盡管LED庭院燈仍比高壓鈉燈價(jià)格貴3倍，但綜合耗電及維護(hù)成本等因素下，在使用2年后，LED庭院燈幾乎和高壓鈉燈的總成本相等。因此，長期而言，LED庭院燈的使用成本將優(yōu)于高壓鈉燈。以6米的LED庭院燈與高壓納燈比較，高壓納燈的功率消耗約要250瓦，LED只需60瓦，在使用壽命部分，高壓鈉燈平均約4,000小時(shí)，但LED可長達(dá)5萬小時(shí)。隨著LED庭院燈價(jià)格的不斷下降，其競爭優(yōu)勢將會越來越明顯。

使用效益

　　LED的發(fā)光效率高。可采購到的LED的光效已達(dá)100lm/W,其光效遠(yuǎn)高于節(jié)能燈、金鹵燈和無極燈，比路燈照明中普遍采用的高壓鈉燈還要高出10%.因此，LED現(xiàn)在已成為發(fā)光效率最高的光源之一。用LED取代白熾燈、熒光燈、金鹵燈和高壓鈉燈等光源已不再有大的技術(shù)障礙，只是個時(shí)間問題。

技術(shù)難題

　　隨著LED照明市場的井噴入市，LED路燈發(fā)展逐漸明朗。眾企業(yè)紛紛搶灘LED路燈市場的態(tài)勢一發(fā)不可收拾。雖然LED產(chǎn)業(yè)在最近幾年內(nèi)發(fā)展迅速，但至今仍缺乏權(quán)威的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致整個行業(yè)良莠不齊，對大范圍推廣十分不利。而在技術(shù)難度相對較高的LED路燈方面，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏帶來的問題尤其明顯。許多技術(shù)出色的LED制造商和集成商，并不懂如何設(shè)計(jì)一個實(shí)用的庭院燈，應(yīng)用部門也說不清具體要求。例如，不少制造商為了解決LED散熱問題，設(shè)計(jì)了一個“鏤空型”燈罩。但對庭院燈來說，這樣的造型“遮風(fēng)擋雨”的功能較差，并不適合做LED庭院燈。

　　雖然在政府的大力扶持下，LED庭院燈市場正快速發(fā)展，但不容忽視的是，要想真正獲得LED庭院燈市場的長遠(yuǎn)發(fā)展仍然面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。除成本過高外，LED庭院燈產(chǎn)品面臨的主要問題包括：光源、散熱以及電源系統(tǒng)。

　　從光源方面來看，一方面是需要LED發(fā)光效率的進(jìn)一步提升，另一方面則是改善光源的排列方式。市場上很大一部分LED庭院燈產(chǎn)品中，LED光源是通過點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行排列，這種方式最大的優(yōu)點(diǎn)在于有利于解決散熱問題，但由于這種結(jié)構(gòu)橫向照射距離不夠，同時(shí)光源分布范圍較大，導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)反光杯的集中配光、需要利用二次透鏡實(shí)現(xiàn)獨(dú)立配光，這就對于二次透鏡的選材要求較高，不同材料的二次透鏡都存在一定的問題，影響了產(chǎn)品的使用效果。而若處理不好，采用透鏡也會影響路面的照明效果和清晰度。

　　為了改進(jìn)上述問題，一些LED庭院燈企業(yè)已經(jīng)推出了采用集成模組方式的光源，該種光源封裝形式減少了電路板焊接時(shí)和成品在工作時(shí)由于光源排列而出現(xiàn)的一路或幾路產(chǎn)品缺亮。此外，由于可以利用反光杯實(shí)現(xiàn)集中配光，也可以避免因使用二次透鏡而帶來的負(fù)面影響。但不可否認(rèn)的是，采用此種封裝形式的光源將面臨更為嚴(yán)峻的散熱挑戰(zhàn)。從電源方面來看，不同于傳統(tǒng)照明產(chǎn)品可直接連接交流市電，LED屬于低電壓驅(qū)動器件，并且需要恒流驅(qū)動，這就需要對LED庭院燈的電源系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。LED電源成本約占到整體產(chǎn)品成本的10%-20%,電源系統(tǒng)不過關(guān)將在很大程度上影響產(chǎn)品使用壽命。

　　應(yīng)用推廣方面也是阻礙LED庭院燈發(fā)展的原因。由于LED庭院燈還沒有正規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，色溫、顯色性和眩光等幾個主要參數(shù)尚未確定，LED庭院燈還無法全面推廣。其次，LED庭院燈的價(jià)格過高也給LED路燈推廣應(yīng)用帶來很大困難。再加上LED庭院燈的燈具標(biāo)準(zhǔn)以及采用LED庭院燈的道路路面測試方法標(biāo)準(zhǔn)還未制定，現(xiàn)階段，LED路燈市場發(fā)展主要是依賴政府的大力扶持。