公路隧道工程中LED照明節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究

摘要：社會(huì)的發(fā)展帶動(dòng)了交通行業(yè)的發(fā)展，我國(guó)大部分地區(qū)都在進(jìn)行高速公路工程建設(shè)，隧道工程由于持續(xù)走高的照明成本受到了建筑企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注?；诖耍P者首先介紹了LED照明技能技術(shù)的工作原理，然后從應(yīng)用要求、應(yīng)用要點(diǎn)和應(yīng)用趨勢(shì)這三個(gè)方面，對(duì)該技術(shù)在公路隧道工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以期為相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：公路隧道工程；LED照明節(jié)能技術(shù)；散熱技術(shù)

在我國(guó)公路隧道工程中，傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)大都采用高壓鈉燈或者熒光燈，存在能耗高、配光質(zhì)量差、燈具使用壽命短以及光帶窄等問題，大大增加了公路隧道工程的照明成本和運(yùn)行費(fèi)用，還會(huì)浪費(fèi)較多的資源。LED照明節(jié)能技術(shù)應(yīng)用而生，憑借燈具能耗低和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)在公路隧道工程中有十分廣泛的應(yīng)用。

1 公路隧道工程中LED照明節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

1.1 應(yīng)用要求

第一，LED照明節(jié)能技術(shù)的一般要求。公路隧道工程中，應(yīng)用的LED照明系統(tǒng)的制造和檢驗(yàn)結(jié)果需要滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，而且LED照明系統(tǒng)中的燈具需要有三年以上的質(zhì)保期。

第二，LED照明節(jié)能技術(shù)的參數(shù)要求：要求LED燈具的表面光潔，不存在氣孔和裂紋，燈具外殼的防腐蝕等級(jí)為Ⅱ級(jí)；LED燈具需要具備蝙蝠冀配光曲線，確保路面照明的均勻度與亮度，燈具的光效不能小于100lm/w；LED燈具的適用溫度范圍為20℃55℃；LED燈具的50000h光衰需要低于30%[1]。

1.2 應(yīng)用要點(diǎn)

1.2.1 LED的配光

在公路隧道工程中應(yīng)用LED照明節(jié)能技術(shù)時(shí)，工作人員需要在解決眩光問題的同時(shí)，分析隧道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和LED照明系統(tǒng)安裝方式對(duì)配光造成的影響，以此選擇最佳的橫向光束角和縱向光束角，確保LED照明系統(tǒng)的空間光強(qiáng)能夠合理分布。一般來(lái)說(shuō)，LED光源的光斑為矩形時(shí)，LED光源的均勻度以及LED光源的光線利用率最佳。與此同時(shí)，工作人員還需要對(duì)LED照明燈具進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)，二次光學(xué)設(shè)計(jì)主要是利用多重光學(xué)透鏡和反射杯進(jìn)行LED燈具出光效率的提升。

1.2.2 LED的散熱

溫度會(huì)對(duì)半導(dǎo)體的性能造成影響，所以LED燈具也會(huì)受到溫度的影響，如果環(huán)境溫度升高，LED燈具將會(huì)出現(xiàn)如下變化：燈光輸出量銳減；LED燈具的使用壽命縮短；LED燈具的光源顏色出現(xiàn)變化。因此，LED燈具需要具備良好的散熱性能，保障公路隧道工程的照明效果以及照明系統(tǒng)的使用壽命。LED燈的散熱需要綜合考慮LED燈具的結(jié)構(gòu)和熱電等多種性能，目前常用的LED燈具散熱技術(shù)又自然散熱技術(shù)、強(qiáng)制散熱技術(shù)以及熱管散熱技術(shù)這三種。

第一，自然散熱技術(shù)，該技術(shù)主要是根據(jù)自然風(fēng)的對(duì)流和熱輻射實(shí)現(xiàn)散熱，散熱成本相對(duì)較低，技術(shù)的可靠性與穩(wěn)定性較高，但是對(duì)LED燈具的結(jié)構(gòu)要求高；第二，強(qiáng)制散熱技術(shù)，該技術(shù)主要是在LED燈具中安裝風(fēng)扇，通過強(qiáng)制對(duì)流進(jìn)行散熱，具有良好的散熱效果，但是風(fēng)扇的使用壽命短，成本和噪音比較高；第三，熱管散熱技術(shù)，該技術(shù)是在LED燈具中安裝熱管作為散熱構(gòu)件，用于散熱，散熱效果較好，但是成本比較高，而且不美觀。總的來(lái)說(shuō)，在公路隧道工程中，優(yōu)先選擇自然散熱技術(shù)，當(dāng)自然散熱技術(shù)的散熱效果不滿足工程需求時(shí)，可以考慮其他散熱技術(shù)。

1.2.3 電源的選擇

在公路隧道工程中，工作人員會(huì)根據(jù)交通量和洞外亮度的大小進(jìn)行LED照明燈具亮度的無(wú)級(jí)調(diào)控，以此降低能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。也就是說(shuō)，在公路隧道工程中，照明系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電源需要接收無(wú)級(jí)調(diào)光相應(yīng)的信號(hào)，還需要通過電流輸出的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)LED燈光通量的調(diào)節(jié)。但是在實(shí)際的應(yīng)用中，LED燈并不具備平穩(wěn)的正向伏安特性，電源的供電難度較大，而且LED燈的工作電流非常敏感，電壓的微小變化都會(huì)對(duì)其造成較大的影響，從而對(duì)LED燈的光通量和使用壽命等方面造成影響，使LED燈不滿足公路隧道工程的照明需求。因此，工作人員需要為L(zhǎng)ED燈具配備可靠可控的恒定電源，保障照明系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

2 公路隧道工程中LED照明節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)

LED照明節(jié)能技術(shù)最早應(yīng)用于公路隧道工程是在2006年，觀察LED照明節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用歷程可以發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)越來(lái)越成熟。具體而言，LED照明節(jié)能技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)如下：

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了各行各業(yè)的智能化發(fā)展，LED照明系統(tǒng)的智能化發(fā)展，可以避免人為因素的影響，提高照明的效果，充分發(fā)揮出LED照明系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保作用。傳統(tǒng)的LED照明系統(tǒng)采用亮度分級(jí)調(diào)光，工作人員可以在公路隧道工程中應(yīng)用功率大小不同的LED燈具，或者在公路隧道的分區(qū)內(nèi)合理規(guī)劃LED燈具的布局，合理調(diào)整LED燈具的通斷，實(shí)現(xiàn)公路隧道的明暗過渡，但是該方法不能適應(yīng)天氣和白天黑夜的變化，還會(huì)浪費(fèi)大量的電能。在LED照明系統(tǒng)的智能化發(fā)展中，主要采用高度智能無(wú)級(jí)調(diào)光，工作人員可以通過可調(diào)光控制器或者感光器件進(jìn)行LED照明系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)洞外亮度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，結(jié)合洞外的車流量等參數(shù)，對(duì)公路隧道所需的亮度進(jìn)行科學(xué)地計(jì)算，根據(jù)計(jì)算的亮度控制LED照明系統(tǒng)的光通量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保[3]。

3 結(jié)論

綜上所述，LED照明節(jié)能技術(shù)可以在保障照明效果的同時(shí)，降低能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，需要在公路隧道工程中推廣應(yīng)用。通過本文的分析可知，在公路隧道工程中，工作人員需要明確LED照明節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用要求以及應(yīng)用要點(diǎn)，充分發(fā)揮出該技術(shù)的作用，提高公路隧道工程的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益；技術(shù)人員需要加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，促進(jìn)LED照明節(jié)能技術(shù)的科學(xué)化與智能化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡明忠.LED照明智能調(diào)光技術(shù)在公路隧道工程中的應(yīng)用[J].交通節(jié)能與環(huán)保，2015，11（02）：6164.

[2]李文杰，陳磊，陳裕.LED節(jié)能燈在高速公路隧道照明改造工程中應(yīng)用實(shí)踐[J].中國(guó)交通信息化，2014（S1）：130131+139.

[3]張青文，翁季，胡英奎，楊春宇.LED照明工程在高速公路隧道中的應(yīng)用——上海、北京、南京三地考察記[J].燈與照明，2012，36（02）：4044.

作者簡(jiǎn)介：李可（1984），男，漢族，河南人，碩士，工程師，講師，研究推廣工業(yè)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域互聯(lián)網(wǎng)+節(jié)能減排技術(shù)。