LED照明在軌道交通照明系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　(2)LED燈具散熱存在著問題。隨著功率的增加，其散熱問題顯得越來越突出，大量實際應(yīng)用表明，LED不能加大輸入功率的基本原因是由于LED在工作過程中會放出大量的熱，使管芯結(jié)溫迅速上升，熱阻變大。輸入功率越高，發(fā)熱效應(yīng)越大。溫度的升高將導(dǎo)致器件性能衰減，非輻射復(fù)合增加，器件的漏電流增加，半導(dǎo)體材料缺陷增長，封裝用環(huán)氧樹脂黃化等等，嚴(yán)重影響LED的光電參數(shù)，嚴(yán)重影響到了LED的壽命。

　　(3) LED價格較高。這是影響LED照明普及的主要原因。但是，近年來由于晶片技術(shù)的不斷改良，制造成本不斷下降，正朝著高效率、低成本的方向發(fā)展，這為LED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用提供了有利條件。

　　3 LED在軌道交通中的應(yīng)用及影響

　　城市軌道交通行業(yè)的發(fā)展要求“嚴(yán)控成本、低耗環(huán)?！?。為建設(shè)現(xiàn)代化的軌道交通，把節(jié)能降耗作為提高整體網(wǎng)絡(luò)化運營管理能力和設(shè)備設(shè)施運行、維修實施精細(xì)化管理的重要手段，從而促進(jìn)首都交通全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

　　按照城市軌道交通行業(yè)的規(guī)劃要求，加強能源管理，主要從技術(shù)節(jié)能和管理節(jié)能2個方面提高能源的利用效率、降低能源的消耗水平、制止能源浪費。

　　目前，LED照明在北京城市軌道交通的部分車站的試驗應(yīng)用主要體現(xiàn)在技術(shù)節(jié)能方面，通過車站的試驗應(yīng)用來收集相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)，驗證LED照明的實用性和經(jīng)濟(jì)性，為LED照明在軌道交通內(nèi)的廣泛應(yīng)用提供有力的實踐基礎(chǔ)?！　〗?jīng)過現(xiàn)場試驗，所收集的相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)主要體現(xiàn)在固定點的照明照度值、照明設(shè)備功率、運行時間、功率因數(shù)和耗能等方面，表1、表2為目前所收集到的熒光燈和LED照明的基本參數(shù)及耗能、照度的對比情況。

表1 熒光燈與LED照明耗能及參數(shù)對比

表2 熒光燈與LED照明的照度對比

　　通過對這些數(shù)據(jù)的綜合對比可見，不論從耗能方面還是照度方面，LED照明均比熒光燈照明具有一定的優(yōu)勢。

　　3.1 耗能數(shù)據(jù)分析

　　在相同運行電壓和時間下，所選用的LED照明的功率比熒光燈的功率減小了一半，而LED照明的功率因素也要比熒光燈高出約0.2之多。由于功率的減小，其運行電流也相應(yīng)減小，電纜及元器件的發(fā)熱量也會減少，這樣不但可以降低能耗，還能延長設(shè)備的壽命。

　　根據(jù)能耗計算公式

　　電能A=總功率P×?xí)r間T

　　及總功率P=光源總功率P1+配件總功率P2，對熒光燈照明和LED照明分別計算。

　　(1) 采用熒光燈照明時，計量電能值為2102kW.h，計量時間為600h，通過公式A=PT，可得：總功率P約為3500W。

　　其中單體光源功率為40W，光源數(shù)量為80個,通過公式光源總功率=單體光源功率×數(shù)量，可得：光源總功率P1為3200W。

　　根據(jù)P=P1+P2計算可得：其他配件的總功率P2約為300W。

　　(2) 采用LED照明時，計量電能值為966kW.h，計量時間為600h，通過公式A=PT，可得：總功率P約為1610W。

　　其中單體光源功率為20W，光源數(shù)量為80個，通過公式光源總功率=單體光源功率×數(shù)量，可得：光源總功率P1為1600W。

　　根據(jù)P=P1+P2計算可得：其他配件的總功率P2約為10W。

　　可見，采用LED照明不但可以使用低功率的光源，而且其配件的功率也相應(yīng)減小，所以，無論是光源還是配件的耗能都大大減小。

　　3.2 照度數(shù)據(jù)分析

　　我們分別選擇了6個測試分布點，測試照度。通過對照度測試值的比較，LED燈具正下方測試點的照度要明顯高出不少，而燈具間測試點的照度值就明顯提升不多，其主要原因是由于LED燈具散熱的遮擋。由于試驗車站的燈具分布比較密集，所以，整體照度值都比采用熒光燈的照度值要高。由此可知，如果燈具間隔分布較大的話，其照度值勢必會有所降低，嚴(yán)重的話，還會出現(xiàn)明顯的陰影區(qū)域。所以，在采用LED照明之前，需要根據(jù)燈具的安裝高度