新型LED路燈照明二次光學設計思路
上傳人:新月(上傳) 上傳時間: 2011-08-29 瀏覽次數: 464 |
由于白光LED具有很多顯著的優點,將其應用于公共城市照明設施地替代光源有著許多的優點。然而要真正充分發揮半導體光源的長處,二次光學系統的設計至關重要。本文介紹了一種獨特的適用于城市道路照明二次光學系統,他能較好的滿足城市道路照明的家路相關標準,并可以靈活地適用于不同的道路情況。
公共城市照明在照明市場上占有龐大的份額,根據統計,城市公共照明在我國照明耗電中占30%的比例,約439億kwh,以平均電價 0.65元/kwh計算,一年開支285億元。目前,廣泛應用于城市公共照明的是高壓鈉燈,特別是在主干道上,高壓鈉燈可以提供100lm/W以上的發光效率。但其本身的缺憾也很明顯:
光源的光譜成分偏黃,顯色指數極低;
燈具的壽命短,更換工作量大;
不便于對于燈的功率進行調節;
隨著20世紀90年代固體物理學的高速發展和新半導體材料的突破性發現,近10年來LED技術取得了突飛猛進的發展。白光LED的出現,以其特有的低電壓驅動、體積小、重量輕、顯色性好、調光性能好、壽命長(達2萬小時以上)、耐振動、不易損壞、符合環保要求等優勢,使半導體光源將成為城市道路照明理想的節能光源。其顯著的優點為:光效高。
目前商業化的白光LED光效已達到90-100lm/W左右,預計2年內能達到150lm/W以上,而這并非LED光效的上限,各國的專家都把光效地目標定在200lm/W左右。
1、壽命長
理想的目標是10萬小時,而目前商業化的白光LED壽命可到5萬小時,比傳統光源壽命要長10一20倍。做成城市道路照明光源,則可以10年不換光源,大大節省了日常的維護費用。便于對于燈的功率進行智能調節;可以附加二次光學系統,最大限度地利用LED的光能,滿足各種應用場合特定的照度與光強分布。近年來,常規化石能源日趨緊張,石油、煤等常規能源價格不斷攀升,特別國際油價更達到歷史高位,造成了能源供應的形勢愈加嚴峻。由于LED的這些顯著優點和白光LED技術的日臻成熟,開發高效、長壽、綠色環保的半導體光源城市道路照明系統,具有十分重要的意義。
2、二次光學系統的設計
道路照明系統不同于一般的照明燈具,其被照明的場是一矩形區域。表1-1和表1-2為國家路燈標準。根據國家公路照明標準,主干道的平均照度是15lx,均勻性為30%;次干道的平均照度是8lx,均勻性為30%,其中均勻性為照射路面的最低照度/平均照度。
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