LED路燈工程后期管理的分析探討

1、    led路燈工程后期管理的分析探討    官紅梅摘要：led路燈與以高壓鈉燈為代表的傳統(tǒng)路燈比較，具有光效高、能耗低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格比傳統(tǒng)路燈偏高，目前在技術(shù)上也有待進(jìn)一步提高，本文根據(jù)壽光市在led路燈工程建設(shè)管理和使用中遇到的問題，就led路燈工程后期的管理和發(fā)展方向做粗略探討。關(guān)鍵詞：led路燈工程；后期管理；發(fā)展方向： j914： a引言當(dāng)前，led照明技術(shù)因其功率的增加、效率的提高、成本的下降，越來越多地被各類照明工程所采用。led作為一種固體照明光源，以其長壽命、高光效、多光色及一次配光定向照射的功能優(yōu)勢(shì)，可在安全低電壓下工作，也

2、可連續(xù)開關(guān)閃斷，成為新一代光源的發(fā)展趨勢(shì)。1、城市照明現(xiàn)狀以壽光市為例，壽光市原有路燈多為高壓鈉燈，高壓鈉燈與led燈具相比，整體確實(shí)上存在光效低、能耗大的缺點(diǎn)，因此，從2011年開始，壽光市大力開展led路燈工程建設(shè)，所有新建道路均使用led路燈，目前路燈總量達(dá)到了1萬3千余基，3萬7千余盞，其中新安裝led路燈6500余盞，完成led路燈改造5107盞，作為一個(gè)縣級(jí)市，推廣綠色照明的力度是非常大的，但是，在led路燈工程建設(shè)和使用過程中，也逐漸發(fā)現(xiàn)了一些問題，對(duì)led路燈工程后期的運(yùn)行、管理、維護(hù)情況有一些擔(dān)憂。2、led路燈光衰的影響因素及控制狀況2.1、熒光粉（特別是熒光粉使用的膠）熒

3、光粉在溫度升高后，特備是高溫下使用1000小時(shí)后，會(huì)出現(xiàn)明顯的光衰現(xiàn)象。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，這種對(duì)溫度的響應(yīng)主要是受到熒光粉膠的影響。目前，多數(shù)生產(chǎn)商已經(jīng)開始使用高質(zhì)量的硅膠替代耐溫性能差的環(huán)氧膠，大大降低了熒光粉本對(duì)光衰的影響。另外，熒光粉本身晶型的熱穩(wěn)定性，也是光衰的影響因素之一。實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，即使采用高質(zhì)量的硅膠，還是會(huì)在高溫使用3000-5000小時(shí)后出現(xiàn)光譜“藍(lán)移”的現(xiàn)象。對(duì)于路燈就是可觀察到地面光線出現(xiàn)藍(lán)青色色差。這就是本身熒光粉在高溫下發(fā)生的光衰現(xiàn)象。雖然國際上也有高檔的熒光粉銷售，但熒光粉已經(jīng)絕大部分實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。因此，解決該問題的重點(diǎn)還是在控制溫度上。2.2、芯片本身熱性能不

4、同類型的芯片及其襯底的導(dǎo)熱性能相差較大，這也導(dǎo)致了芯片工作時(shí)的熱積累狀況及散熱狀況的差異。經(jīng)過近幾年的應(yīng)用，該方面性價(jià)比也陸續(xù)為行業(yè)內(nèi)廠家所了解。已經(jīng)可以更加理性的選擇芯片型號(hào)了。2.3、芯片導(dǎo)熱襯底材料芯片封裝底座材料的導(dǎo)熱性，也會(huì)影響到芯片本身的散熱性能及工作狀況。經(jīng)過多年的實(shí)踐，目前高端產(chǎn)品也已經(jīng)選用了優(yōu)質(zhì)的金屬材料，基本解決了該問題。2.4、封裝材料，特別是封裝材料的導(dǎo)熱性封裝膠本身的導(dǎo)熱性能，也會(huì)間接的影響芯片的整體散熱性能，從而影響led光衰性能或壽命。與上述其它因素相比，影響要小一些，但是用于散熱器之間的密封膠卻會(huì)直接影響到芯片的熱性能。2.5、封裝工藝封裝過程中，虛焊會(huì)產(chǎn)生電阻

5、和熱阻，間接造成芯片的熱積累，從而影響光衰。這主要應(yīng)當(dāng)通過質(zhì)量管理加以控制。2.6、驅(qū)動(dòng)電路本身是否涉及合理驅(qū)動(dòng)電路中電容的壽命往往會(huì)影響整體led的使用壽命。目前主要使用的鋁電解電容本身在使用過程中并非發(fā)熱元件，但由于電路中其它功率元件的發(fā)熱，造成電容隨之發(fā)生升溫降溫變化，而影響到其使用壽命。鋁電解電容內(nèi)含有液體電解液，升溫降溫的熱效應(yīng)會(huì)造成液體的“呼吸效應(yīng)”，最終導(dǎo)致電解液的蒸發(fā)，壽命的縮短。較為可行的方式是采用有效的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加以解決。3、后期維護(hù)更換率的有效控制通過以上文獻(xiàn)調(diào)研的結(jié)果分析，我們注意到，所有的影響因素最終都是通過溫升才產(chǎn)生作用。這就使人想起老式的半導(dǎo)體收音機(jī)在正常的使用

6、溫度下，實(shí)際壽命可達(dá)二十年甚至三十年。因此，led路燈控制光衰的核心就轉(zhuǎn)化成控制溫升。而控制溫升最直接的綜合手段就是有效散熱。近年來，圍繞著led路燈的散熱，出現(xiàn)了多種散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要有外力輔助散熱（架風(fēng)扇）、導(dǎo)熱管散熱技術(shù)、多光源點(diǎn)陣布置平面（或模組）散熱結(jié)構(gòu)系列和通透式單光源散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。以下就這幾種散熱結(jié)構(gòu)從原理上初步分析比較其優(yōu)劣：3.1、通過外力鋪助散熱（如加風(fēng)扇）傳統(tǒng)的風(fēng)扇散熱方式不適合led照明，主要原因有兩個(gè)：1）風(fēng)扇的壽命決定了燈具的壽命，從而無法發(fā)揮led燈超長壽命的優(yōu)勢(shì)。2）使用風(fēng)扇也增加了燈具的功率，從而無法發(fā)揮led燈節(jié)能的優(yōu)勢(shì)。3.2、導(dǎo)熱管散熱結(jié)構(gòu)高效的熱傳導(dǎo)要

7、求：要存在溫差，直接通暢盡量減少接觸界面。在led照明燈具中使用熱管，增加了傳導(dǎo)環(huán)節(jié),增加了接觸界面形成的熱阻，是多余的機(jī)構(gòu)，這已經(jīng)成為淘汰技術(shù)。3.3、多光源點(diǎn)陣布置平面（或模組）散熱結(jié)構(gòu)散熱板與空氣接觸面積雖然較大，可是其中心部分的熱量卻不能與空氣形成很好的對(duì)流，使其熱量無法散去，造成局部溫升，最終使得led發(fā)生光衰及色差。3.4、通透式單光源散熱結(jié)構(gòu)單光源通透式結(jié)構(gòu)具有直接通暢的熱傳導(dǎo)通道，能快速有效地?zé)峤粨Q，形成主動(dòng)的冷熱空氣對(duì)流。使得熱量本身成為推動(dòng)熱交換高效的動(dòng)力。4、led路燈工程的后期管理led作為新興高科技產(chǎn)業(yè)，維修技術(shù)要求較高。目前，已完成的led路燈工程的管理和維護(hù)工作在

8、保修期內(nèi)是由led生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)，維修管理的專業(yè)性太強(qiáng)，路燈建設(shè)管理部門專業(yè)維修技術(shù)人員相對(duì)缺乏，整個(gè)led路燈工程保修期過后的管理和維護(hù)是一個(gè)迫在眉睫的問題。今后維修工作的重點(diǎn)要從傳統(tǒng)路燈向led路燈改進(jìn)，加強(qiáng)路燈維修工作人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高路燈維修隊(duì)伍的技術(shù)水平，來應(yīng)對(duì)新形勢(shì)下路燈工程建設(shè)以及維修管理的需要。希望國家盡快出臺(tái)統(tǒng)一的led路燈技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，將生產(chǎn)過程作為一個(gè)硬性指標(biāo)要求，只有標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了，led路燈產(chǎn)品才能保證質(zhì)量，不同廠家的led產(chǎn)品才能通用，led路燈工程才能大膽地放心地開展。作為路燈建設(shè)管理單位盡量采用一些本地的、質(zhì)量過硬的led路燈生產(chǎn)廠家產(chǎn)品，便于后期管理維修，同時(shí)將保修年

9、限由目前的2年延長到5年甚至10年，確保led路燈產(chǎn)品的質(zhì)量，這樣才能將led路燈工程綠色節(jié)能的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來。科技永遠(yuǎn)在創(chuàng)新進(jìn)步，個(gè)人認(rèn)為，今后路燈建設(shè)管理單位可以多采用一些高科技led路燈，例如太陽能led路燈產(chǎn)品，采用這種質(zhì)量過硬、壽命長、且完全不用電力的路燈，才能真正的實(shí)現(xiàn)綠色照明，我想這也是今后亮化建設(shè)的一個(gè)發(fā)展方向，這樣的路燈工程才能夠真正成為一個(gè)城市的示范類的亮化項(xiàng)目。5、led路燈的發(fā)展方向當(dāng)前形勢(shì)下，led路燈技術(shù)飛速發(fā)展，日新月異，新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，層出不窮，前景一片光明。針對(duì)目前l(fā)ed路燈的情況，未來led路燈的技術(shù)和設(shè)計(jì)，需要在以下幾個(gè)方面有所突破。5.1、延長le

10、d路燈配件壽命，完善led燈具設(shè)計(jì)雖然led光源的平均壽命大于50000h，但是其配件，涉及l(fā)ed管、模組(含透鏡等)、電源裝置等，發(fā)生元器件、組件等損壞的可能性較大，需要更換維修。以目前的產(chǎn)品技術(shù)，led路燈的維護(hù)是極其困難的，需要對(duì)整個(gè)燈具進(jìn)行更換，除了高額成本，維護(hù)時(shí)間也較長，這對(duì)使用單位是極為不利的，嚴(yán)重限制了led路燈的推廣。要解決路燈的維護(hù)問題，不外乎從延長配件壽命和完善燈具設(shè)計(jì)兩個(gè)方面入手。延長燈具配件的壽命，可以減少更換次數(shù)，為使用單位節(jié)省人力物力；完善燈具設(shè)計(jì)，使燈具配件便于裝拆，這樣在維護(hù)時(shí)就只需要更換必要部件，而不需要整體更換，可以大大節(jié)省成本，同時(shí)也縮短了維護(hù)時(shí)間。5.2、降低led路燈成本目前，led芯片價(jià)位仍然較高，導(dǎo)致led路燈的價(jià)格與傳統(tǒng)燈具相比仍然偏高，而其節(jié)能所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益又需要一定時(shí)間才能體現(xiàn)，加之led路燈的維護(hù)仍存在一定問題，所以目前其性價(jià)比仍處于較低水平。將來，led路燈要有所突破，逐漸占領(lǐng)市場(chǎng)，甚至取代現(xiàn)在較為普遍的高壓鈉燈，就必須開發(fā)新技術(shù)，尋找新方法，降低成本，凸顯其節(jié)能優(yōu)勢(shì)，提高性價(jià)比。結(jié)束語隨著城市建設(shè)的不斷推進(jìn)，照明工作會(huì)得到人們更多的關(guān)注，路燈建設(shè)者的任務(wù)將更加艱巨，不能只滿足于現(xiàn)在的要求