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通过案例分析LED路灯的应用关键点

上传人:未知

上传时间: 2009-04-15

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  实际效果见图1。


图1 安装在上海某道路上的LED路灯

  1.综合评价

  对比传统钠灯及金属卤化物灯路灯,LED除节约可观电能外还有如下明显优势。

  1)虽然传统光源有更高的光效:钠灯110lm/W,金卤灯80lm/W。但这类光源应用在道路灯具中时,只有40%的光是直接照射到路面,其它光是通过灯具反射器再投射出灯具。而此类灯具的反射器效率仅为50%~60%,灯具效率一般仅有70%。反射器设计难度大,无法真正满足配光需求,普遍存在在直接照射方向照度过大,而在两灯光线交叉处照度过小的问题。

  反观LED路灯,3次配光设计使大部分光是直接投射到路面,灯具整体光效达50lm/W。

  2)LED光源输出白光显色性达65,色温适中:5000K~6000K,相比钠灯,光色更为自然。按“中间视觉”理论,白光LED具有较高的中间视觉等效光效,即在中间视觉条件下的亮度提高约40%,而此时“黄光”高压钠灯的等效光效要降低约30%。虽然中间视觉理论依据人眼感官,现在还处于争议中并无确切的标准,但LED的高显色性无疑有助于司机及行人识别目标,在同样的路面亮度下提供更好的通行条件。

  3)钠灯与金卤灯均为高压气体放电灯,因故熄灭后热启动时间长达5~8分钟;LED灯具则可工作在连续开关闪断的状态下。

  4)LED灯具可实现0~100%连续调光,可根据环境光照及交通状况灵活调整光输出,在保证照明质量的同时降低不必要的功耗。采用传统钠灯及金卤灯的路灯,一般只能实现小范围的调光控制,应用中不可避免的受到其最低工作电压要求的局限性。

  5)LED灯具寿命长,在良好的散热条件下可达50,000小时,光衰小,有效降低维护工作,减少运行成本。

  但在实际运行中,我们发现LED路灯的应用在现阶段仍然存在一些制约因素,正是这些原因在一定程度上阻碍了LED在道路照明方面的发展。

  1)配光设计问题:LED路灯的配光设计,是LED路灯的难点之一。路灯的配光有其特点,首先为平衡良好的均匀度和经济性,灯具的配光应较宽,灯杆的间距应尽可能的宽,而不只是打亮灯具下方的区域,同时又必须严格控制炫光,和考虑环境系数。

  2)LED光输出方向性好,在提供更高配光效率可能的同时也对灯具配光部件的设计及制造提出了更高要求,为获得合理的配光,我们可以采用多种光学手段进行设计,透镜,反射碗,棱镜等,但是光学设计难度相当大。

  本案例中,LED灯具配光虽然经过一定的优化设计,但经现场实测发现:尚能基本满足道路照明的使用要求,但路面照度偏低,均匀度较差,斑马效应明显,有较大的眩光。而且电子驱动器可靠性、稳定性问题仍存在。

  由于历史原因,国内现有的很多照明产商大多缺乏对LED光学特性的深入了解,特别在路灯方面缺乏光学设计的专业能力,同时又受制于LED芯片目前的光效水平。这些都是目前主要的制约LED路灯的发展因素。

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