LED庭院燈

發(fā)展背景

　　政策背景

　　1、2007年7月1日，建設部制定的路燈設計標準“城市道路照明設計標準”（CJJ45-2006）開始執(zhí)行。

　　2、2008年1月，財部、發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布《高效照明產品推廣財補貼資金管理暫行辦法》，將采取間接補貼方式重點支持高效照明產品替代在用的白熾燈和其他低效照明設備。

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

　　行業(yè)背景

　　隨著全球經濟增長，全球路燈市場將呈現出逐年增長趨勢，2010年全球路燈市場規(guī)模達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，有數百家已經推出了LED庭院燈產品，但大多還沒有實現量產。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。據統(tǒng)計，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，預計到2012年，市場規(guī)模將由2008年的5.6億元增長至39.6億元，年復合增長率達到63.0%。

主要構成

　　LED庭院燈主要由5大部件構成：

　　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：燈具內安裝LED發(fā)光系統(tǒng)。裁線做導線，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，內端剝去外皮60mm，棕色線剝頭5mm，浸錫；藍色線剝頭5mm，浸錫。外端剝去外皮80mm，棕色線剝頭20mm；藍色線剝頭20mm。

　　3、燈桿：LED庭院燈燈桿主要材質有：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、法蘭盤和基礎預埋件：法蘭盤是LED庭院燈燈桿與地面安裝的重要構件。LED庭院燈安裝方法：安裝LED庭院燈前，需要根據廠家提供的標準法蘭盤尺寸，使用M16或M20（常用規(guī)格）螺桿焊接成基礎籠，然后在安裝地點，經行挖掘合適尺寸的坑洞，把基礎籠放置其中，水平矯正后，使用水泥混凝土澆灌以固定基礎籠，3-7日后水泥混凝土充分凝固，即可安裝庭院燈。(注意：LED庭院燈基礎澆筑時需要把預埋的管線引出)。

主要功能

　　LED庭院燈發(fā)展到21世紀，被廣泛運用于城市慢車道、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間，提高生命財產的安全。它還可以改變人們的心情，提高人的情緒，并且能夠改變人的觀念，創(chuàng)造一個明暗相間的調色板般的夜晚。白天，庭院燈可以點綴城市風景；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，演繹亮麗風格，以至于沿用至今，已經發(fā)展為成熟的產業(yè)鏈。

對比

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

　　2、LED的基本結構是一塊電致發(fā)光的半導體材料，放置在一個有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護內部芯線的作用，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只有20右左，而白光LED可以達到65~80。

　　4、LED能實現較完美的調光功能。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光。另外，由于LED進行頻繁開關對其沒有太大的損傷，LED的調光還可以采用脈沖寬度調節(jié)的方法來得到，通過調節(jié)電壓的占空比和工作頻率，能夠有效調節(jié)LED的發(fā)光強度。

　　5、在燈具的光學系統(tǒng)內，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。當我們依賴反射器來完成時，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廢時對環(huán)境造成危害。

競爭優(yōu)勢

　　盡管LED庭院燈仍比高壓鈉燈價格貴3倍，但綜合耗電及維護成本等因素下，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，但LED可長達5萬小時。隨著LED庭院燈價格的不斷下降，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?？刹少彽降腖ED的光效已達100lm/W,其光效遠高于節(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障礙，只是個時間問題。

技術難題

　　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產業(yè)在最近幾年內發(fā)展迅速，但至今仍缺乏權威的技術標準，導致整個行業(yè)良莠不齊，對大范圍推廣十分不利。而在技術難度相對較高的LED路燈方面，技術標準缺乏帶來的問題尤其明顯。許多技術出色的LED制造商和集成商，并不懂如何設計一個實用的庭院燈，應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，設計了一個“鏤空型”燈罩。但對庭院燈來說，這樣的造型“遮風擋雨”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庭院燈市場的長遠發(fā)展仍然面臨嚴峻挑戰(zhàn)。除成本過高外，LED庭院燈產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庭院燈產品中，LED光源是通過點陣結構方式進行排列，這種方式最大的優(yōu)點在于有利于解決散熱問題，但由于這種結構橫向照射距離不夠，同時光源分布范圍較大，導致無法實現反光杯的集中配光、需要利用二次透鏡實現獨立配光，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。

　　為了改進上述問題，一些LED庭院燈企業(yè)已經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和成品在工作時由于光源排列而出現的一路或幾路產品缺亮。此外，由于可以利用反光杯實現集中配光，也可以避免因使用二次透鏡而帶來的負面影響。但不可否認的是，采用此種封裝形式的光源將面臨更為嚴峻的散熱挑戰(zhàn)。從電源方面來看，不同于傳統(tǒng)照明產品可直接連接交流市電，LED屬于低電壓驅動器件，并且需要恒流驅動，這就需要對LED庭院燈的電源系統(tǒng)進行重新設計。LED電源成本約占到整體產品成本的10%-20%,電源系統(tǒng)不過關將在很大程度上影響產品使用壽命。

　　應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)的標準規(guī)范，色溫、顯色性和眩光等幾個主要參數尚未確定，LED庭院燈還無法全面推廣。其次，LED庭院燈的價格過高也給LED路燈推廣應用帶來很大困難。再加上LED庭院燈的燈具標準以及采用LED庭院燈的道路路面測試方法標準還未制定，現階段，LED路燈市場發(fā)展主要是依賴政府的大力扶持。