LED节能系统在公路隧道中的应用

摘 要 随着科学技术的不断发展，LED隧道灯也逐渐的被广泛应用，但是在使用的过程中，仍旧存在很多不足之处，需要不断的对其进行完善。对此，本文将针对LED节能系统在公路隧道中的应用这一课题展开深入的研究，论述LED的优缺点。

【关键词】LED节能系统 公路隧道 应用

1 公路隧道的概述

隧道照明的設计过程中，一般会从四个部分综合考虑，这四个部分分别是出口路段、中间路段、过渡路段以及入口路段。然后按照全年行车安全的基本要求划分每个路段的照度以及长度。设计者在设计的时候，会将投资成本、回报等多方面的因素与隧道灯的使用特性相结合，制定行之有效的设计方案。从照明方面考虑，隧道的出入口路段以及过度路段应该使用LED隧道加强灯具，而中间路段则会选用LED隧道灯具。例如某单洞两车道隧道，其洞高为7米，道路宽度为10米，隧道长度为500米，洞外的亮度L20（S）则为3000cd/m2，此隧道内的车速设置为每小时60千米，车流量为每小时600辆至2400辆之间。参照国家的相关规定，该隧道如果利用传统的隧道灯，其投资应该在人民币160万元左右，但是利用LED隧道灯，其投资则大约在人民币250万元左右。在这些投资的基础之上，还需要维修费用以及耗电费用，以五年的总耗电和维修费用进行对比，传统隧道灯维修费为人民币50万元/5年，电费为人民币170万元/5年。LED隧道灯维修费为人民币10万元/5年，电费为人民币120万元/5年。通过对两种隧道灯的成本以及后期使用产生的综合费用进行对比可以看出，尽管LED隧道灯的成本造价比传统LED隧道灯的造价高一些，但是，LED隧道灯后期使用过程中产生的费用要比传统隧道灯低很多。并且较之传统的隧道灯而言，LED隧道灯具有较长的使用寿命，也就表明其更换的频率较低，不会产生多余的运行成本。所以，综合考虑，徐选择LED隧道灯具有较强的可行性。

2 在隧道照明的过程中，LED隧道灯的优势

（1）对电压的要求较低。在实际应用中，LED可以在低压环境下工作，在3V电压环境下就可以带动单颗LED正常工作。

（2）对电能的消耗较低。与同光通亮的灯源相比，LED隧道灯可以降低一半的耗电量。

（3）具有较强的适用性。LED隧道灯的体积非常小，可以根据实际环境将其制作成不同形状的器件，方便使用。

（4）具有较强的稳定性。LED隧道灯的使用后寿命可长达5万个小时，达到最大寿命的时候，还可以达到最初亮度的百分之三十。

（5）相应的时间较少。常规的钠灯熄灭之后再次重启的过程，需要15分钟的响应时间，而LED隧道灯的响应时间则是利用纳秒计算。

（6）具有环保性能。LED隧道灯的制作材质中不含有汞等有害金属。

（7）具有较强的抗震性。LED属于固定光源，对于震动具有较强的抵抗作用。

（8）颜色具有多变性。LED隧道灯可以通过对蓝、红、绿三个颜色之间的有效利用，实现颜色的多变性。

3 制约LED在隧道中进行应用的因素

尽管LED隧道灯具有诸多的优点，使其有利于隧道照明，但是在实际应用的过程中，仍旧有很多因素制约着LED隧道灯的应用。具体因素如下：

3.1 发热问题。

如果在实际应用的过程中，想要将其更好的应用到大功率照明当中，就必须解决LED灯的发热问题。LED隧道灯的散热设计以及实际工作状态严重影响着LED的使用寿命以及发光效率。当结温时温度在25℃，通常人们将此时的光效称之为芯片光效。但是，由于其散热功能设计的不完善，再加之环境温度对其存在一定的影响，实际结温的时候，温度比25℃高，进而导致光效降低很多。例如，当芯片结温时温度为25℃，此时每瓦的发光总量为100流明，即100lm/W。但是LED在实际工作的时候，每瓦的发光总量可能只有60-70流明左右，即60-70lm/W。为了可以有效的提高单位面积上的光强，在设计的时候，应该注重光源的小型化，并且排列的时候应该呈现密集状态，对于灯具外壳的选用，也应该选取散热较好的材质，以便确保LED的使用寿命以及发光效率。

3.2 价格较高

在我国，制作LED灯所使用的芯片价格比较高，导致LED隧道灯的价格比传统等的价格高出许多，尽管LED隧道灯具有成本价格较高，运行成本较低的特点，但是人们在灯具的选择过程中成本价格的高低仍旧是影响人们购买的主要因素，后期的运行费用往往不在购置者的考虑范围之内。因此，就导致LED在人们生活中无法得到快速普及。

3.3 穿透性弱

在隧道中经常会存在烟雾，烟雾的颜色一般为白色，而LED隧道灯发出的光与烟雾同色，导致其在白色烟雾中的穿透性弱于钠灯。所以在较长的隧道中的使用受到一定的限制。不能够用于长隧道的出口路段以及中间路段。

4 结束语

总之，随着我国节能减排政策的不断实施，很多高速公路隧道路段在隧道灯的选择上，都尝试使用LED隧道灯，但是在实际的使用过程中，还是存在或多或少的问题，导致LED隧道灯不能得到快速普及，但是随着我国科学技术的不断发展，还将不断的对其进行完善，使其可以带来更大的经济效益以及社会价值。

参考文献

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作者简介

汪晖（1983-），女，湖北省黄石市人。大学本科学历。讲师。研究方向为照明设计，光源与照明，照明工程应用。

作者单位

荆州理工职业学院 湖北省荆州市 434000endprint