文:製造原理 作者風雲哥
Hello大家好,我是風雲哥
或許一樣東西陪伴大家久了
甚至感覺不到它的存在
認為它的存在理所當然
直到,有一天它不能重新工作
我們才會覺得原來它挺重要的
路燈,就是這樣一個存在
小夥伴們遇到過路燈檢修嗎
那個沒有路燈的夜晚
一定是不愉快的
因為風雲哥前段時間
沒有路燈騎著自行車摔了跟頭
對於沒有路燈的情況下,開車的小夥伴沒有多大影響,畢竟還有車燈可以保持照明,但是對于于另一些人來說,似乎一切就沒有那麼友好了,要知道自行車上是通過很多反光材料來反射別的光源來做到讓別人看到的,與此類似的還有路基兩側的反光護欄,還有一些特殊群體的工作服,警察,保安,環衛工等等,如果在沒有路燈的地方,是很難被別人輕易看見的,無異於增加了夜路的危險係數。
由此可見,城市照明設備
對於我們的生產生活
已然是必不可少的一部分
火是人類發展史上重要一步
火的運用更是進步的裡程碑
遠古先民點燃的篝火
便是最早的燈火照明
直到15世紀的英國
才開始有了專門進行街道
照明用的路燈
據說,世界上第一盞路燈出現在英國的海德公園,是為了防止不良市民晚間犯罪,並不是為了方便人們的生活,直到17世紀末,威廉三世將宮延移到肯辛頓宮,他發現晚上自己步行到聖詹姆斯宮非常危險,就在路上安裝了300盞油燈,這也成了英國最早的人工路燈。這條道路也變成了臭名昭著的「國王之路」。
中國最早的路燈要追溯到光緒年間的上海,那時候還是煤氣燈,要用人工一盞盞地點亮。1883年,上海的路燈才從煤氣燈改為電燈,那時候要在電線桿上裝一個刀閘開關,需要人工每天開啟關閉。後來又改為若干路燈並聯用一個開關,這種形式一直沿用到60年代。
直到現代,科技突飛猛進
隨之而來就是照明的大革命
上世紀60年代左右
我國的路燈基本完成了
使用電燈替代煤氣燈
進入21世紀以後
各種各樣的新式照明設備
開始如雨後春筍一般出現
最早的電燈是將燈絲通電加熱到白熾狀態,利用熱輻射發出可見光的電光源。也是最早應用在照明路燈上的,經人們對燈絲材料、燈絲結構、充填氣體的不斷改進,白熾燈的發光效率也相應提高。但是相比於其他光源,在光效方面還轉化率低下,已經完全不在路燈上使用。
在隨後的很長一段時間裡,高壓鈉燈一隻在路燈上處於制霸的地位。也就是現在還偶爾使用的黃色光色的路燈。它通過燈管中的弧光放電,再結合燈管中填充的惰性氣體或金屬蒸氣產生很強的金白色光線。
其原理也並不複雜,當燈泡啟動後,電弧管兩端電極之間產生電弧,這種電弧產生的極高溫度會使燈管內部的鈉汞齊蒸發蒸汽狀態,當電子與鈉原子高速碰撞後,多餘的能量就以光輻射的形式發射出來。
隨著科技的不斷進步,發光二極體也(LED燈)因為其出色的亮度和節能效果已經廣泛應用到千家萬戶,甚至有部分路段開始使用它來做路燈,LED燈的發光原理與鈉燈完全不一樣, LED其實是一種半導體晶片,這種晶片由兩部分組成,一部分是P型半導體,另一端是N型半導體。但這兩種半導體連接起來的時候,它們之間就形成一個P-N結。
這種PN節存在於大多數的半導體材料中,當電流通過導線作用於這個晶片的時候,電子就會被推向P區,在P區裡電子跟空穴複合,然後就會以光子的形式發出能量,這就是LED燈發光的原理。
到底是鈉燈和LED燈
那個更勝一籌?
我們就要看看各自的優缺點
來做一個綜合的比較
在光線方面,LED的發光強度的確比高壓鈉燈強了不少,可以照亮更多的地方,使得視野開闊,但是這種強烈的白光也並不是十全十美的,如果在城市裡使用這種路燈,在廣告燈箱,霓虹燈和店鋪燈光的輔助下,並不會覺得視覺十分疲勞,如果在十分空曠的環路上,視覺疲勞會無限放大,這就是我們平時說的白光晃眼睛。
相比而言,黃色暖系的高壓鈉燈並不會導致這一現象的發生,這就是為什麼高壓鈉燈並沒有完全被取代的原因。
在製造成本方面,LED路燈的製造成本很高,結構相對複雜的設計帶來的卻是故障率的居高不下。而高壓鈉燈的穩定性和成本控制方面要比LED路燈好的多。
凡事都有兩面性的,現在我們國家算是一個能源相對緊張的國家,全國大幾千萬盞路燈,開一晚上還是要用不少電費的,而且隨著城市的建設,這一數字還是蹭蹭上漲,尋求一種可以節能,甚至可以不使用電網的路燈勢在必行,LED路燈出色的節能效果和可以配合太陽能電池板供電的特點,使得LED路燈一定會繼續發展。
風雲哥覺得,隨著對LED的研究進一步深入,無電網供電的太陽能LED路燈取代高壓鈉燈,將只會是時間問題。但是高壓鈉燈也並不會消亡,在特殊的場合繼續發光放熱。小夥伴們怎麼看呢?在下方給風雲哥留言吧!