LED光源在轨道交通广告灯箱中的应用

LED光源在轨道交通广告灯箱中的应用

周海东

无锡地铁集团有限公司建设分公司无锡214131

摘要：通过无锡地铁已运营1、2号线站厅12封广告灯箱荧光灯光源改造为LED光源工程的实践，对荧光灯与LED灯进行系统对比，经过理论计算、实际测量、统计分析及，得出LED光源在节能、环保、建造及经营维护成本上的明显优势，为LED光源在轨道交通广告灯箱领域的应用提供了可靠的依据。

关键词：LED光源；改造；节能

一、LED光源与荧光灯光源的对比

1、荧光灯光源的劣势

荧光灯光源用于现有的大部分城市广告业，但由于时代的发展，正渐渐显露出本身一些不足，具体为：

（1）光衰问题

荧光灯管亮灯一段时间内，容易发生光衰现象，在灯箱内出现光衰灯管时，画面容易产生排骨纹，降低媒体整体展示效果、画面品质。

（2）褪色问题

在密闭灯箱环境下，在长时间的亮灯情况下，温度比较高，灯片长时间在高温炙烤下，容易导致褪色情况。

（3）寿命问题

荧光灯光源寿命短，出现损坏后，会直接影响客户发布效果。

（4）能耗问题

12封荧光灯光源灯箱额定功率为420W，LED光源灯箱额定功率为180W，理论节能约为60%。

（5）维保问题

在每天开灯16h的情况下，荧光灯光源只能工作1.7年，由此产生持续不断的采购、安装和高额的维保费用。而LED光源约可工作8.6年，使用寿命约为5倍。改建费用一次性投资，节约能源，产生的社会和经济价值则是立竿见影。

2、LED光源的优势

（1）环保

LED灯采用无铅锡焊、环保铝基板、铝型材制作；传统的日光灯中含有大量的水银蒸汽，一旦这样的灯破碎水银蒸汽就会挥发到大气之中，从而污染环境，使用LED光源能够很好的保护环境，是被公认的绿色光源之一。

（2）节能

LED光源是冷光源，不会像传统的灯具那样散发出大量的热能，它基本上能将电能全部转换为光能，不会造成能源的浪费，非常节约。

（3）健康

LED光源是一种非常安静的节能灯，不会像传统的日光灯一样产生噪音，非常适合需要安静的环境，比如地铁站厅、图书馆、办公室之类的地方；还能够很好的保护眼睛，启动非常快，不会闪烁不定，对健康很有利。

（4）干净

LED光源是绿色环保的灯具，它本身不会产生紫外光、红外光等辐射，不含汞等有害物质，发热量较少，很好地避免了蚊虫围绕在光源旁边的情况，这样给室内创造了一个比较干净的环境。

（5）使用寿命长

LED光源的使用寿命很长，它的耗电量不足传统日光灯的三分之一，但是亮度却与传统的日光灯是一致的。一般而言，正常使用的寿命为35000小时以上，长期使用不用更换，无形之中就减少了人工的费用，很适合轨行区这样不便更换灯具的场合。

二、改造方案及技术参数选定

1、改造方案

无锡地铁运营线路所涉及12封广告灯箱采用荧光灯为光源，其光源系统及电气技术要求为：采用T5灯管（灯管为三基色、日光色、色温6500K、显色指数≥80、光通量≥3000Lm、使用寿命＞10000h、使用寿命内光衰≤20%）、灯箱额定功率≤420W。本次LED光源改造在不拆除任何零配件的基础上在原光源框上安装新反光板系统并排布光源，一方面节约过程改造时间对正常运营不产生附带影响、另一方面节约安装人工成本，同时40个/天的速度完成改造任务，以最快速度提升广告画面品质、优化整体视觉效果。

2、技术参数选定

为了最大程度减少改造工程量、增加节能效果，经研究讨论12封广告灯箱光源改造工程为将荧光灯替换为LED光源，涉及36个地下站点、12封广告灯箱529个，LED光源系统及电气技术要求为：采用同一批次芯片封装的白光LED(平均照度≥3000Lux、色温6500±200K、显色指数≥80、光效≥120Lm/W、使用寿命＞35000h、使用寿命内光衰≤20%)、灯箱额定功率≤180W。

3、理论数据模拟比较

在参数选定的基础上，对12封广告灯箱建造、改造、维护（含电费）费用进行计算，除开广告灯箱无差别性的背挂系统材料及安装、箱体主框体材料及制作及成品运输、保管等费用，仅对有差别性的光源系统、电费使用、改造、维保成本进行数据计算统计、对比，设定以下三种情况，理论对比如表1：

1、荧光灯光源广告灯箱2014年底正式调试启用，按2年为周期对光源进行整体更换（过程零星维保不计）；

2、LED光源广告灯箱2014底正式调试启用，按5年为周期对光源进行整体更换（过程零星维保不计）；

3、荧光灯光源广告灯箱2014年底正式调试启用，2016年底对光源进行改造，整体更换为LED光源，并按上述第2项往后执行（过程中零星维保不计）；

从表4中可以看出2014年同期安装的广告灯箱，采用不同的光源LED光源比荧光灯光源成本要高2370元，对荧光灯光源进行整体改造成本为2136元，上述表中含

荧光灯光源整体维保更换费用，显示出LED光源改造的必要性，同时与表2理论对比符合，得出：

1、LED光源比荧光灯光源前期投入大，大约为2.2倍；

2、LED光源比荧光灯光源能耗小，实测节能55.2%，节能费用较投入差值2年不到持平，后期节能效果明显；

3、改造时间节点恰当，在荧光灯光源基本达到使用寿命时进行更换，成本回收提前1年。

四、总结

通过对荧光灯光源灯箱的改造、测试对比，LED光源在达到荧光灯光源的效果基础上存在明显优势、整体效果优越，LED光源散热量比荧光灯小，而平均照度要比荧光灯高；对LED光源改造成本与荧光灯光源经营维护费用对比，改造年节能量达55.2%，初期投资较大，但改造时间节点选择恰当可以避免成本浪费，后期节能效果明显，经济效益也可观。

目前LED光源发展迅速，技术日渐成熟，市场价格较前更加合理；虽然仍存在不少争议，对于使用寿命、光衰实际偏离理论等问题，但凭着节能、环保、照明效果等方面的显著优势，同时鉴于体积等方面的优势，为广告灯箱的整体结构优化奠定了基础，进一步得出LED光源在轨道交通广告灯箱的推广应用是必然的趋势。

参考文献

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[2]刘彦.一种新型LED日光灯的设计.装备制造技术[J].2010（3）：53-55.

[3]郑孟.LED照明优缺点及其应用[J].山西建筑，2011,37（14）：122-123．