LED道路照明灯具光度数据的现状分析Word文档下载推荐.doc

1、Analyses of photometry data status of road lighting luminaries with LEDShanghai Alpha Lighting Equipment Testing Ltd.（SALT）Wang,Ye Chen,Chaozhong & Shi,XiaohongAbstract：LED has the advantages of safety, longevity, high efficacy and controllable and so on. In the latest years, it has been become a ho

2、tspot of product research and development on LED luminaries for road lighting. Sharing the requirement of road lighting and the benchmark which evaluation the characteristic of luminaire lighting distribution, and the analyses of measured datum, the article open out the key manner for estimate the p

3、hotometry of the LED road lighting luminaire. And this key manner is also use for analyzing the status of LED road lighting luminaire from 2007 till now.Key words: LED luminaries, light output, cut-off, lighting distribution, uniformity of illuminance, uniformity of lluminanceLED 道路照明灯具（以下简称“LED 路灯”

4、）是目前照明电器行业的一个热点，特别是近三年LED 路灯产品数量增加了不少，检测数据也在发生变化，这些数据是评价LED 路灯光度性能质量的基础。美国能源部（DOE）出版的SSL 灯具符合能源之星的合格判据在评价LED 路灯光度特性方面为我们提供了参考。在对相关色温、色空间均匀度、显色指数等给出合判据之后，美国能源部于2008年8月对符合能源之星的A 类灯（近期要求，B类灯为长期目标）提出了的补充要求，其中对户外安装的道路灯具的最小光输出、环带流明密度、与IESNA 灯具光分布分类相关的光束均匀度、灯具能效提出了标杆要求。本文以DOE对A 类LED路灯补充要求为依据，根据2007年到2009年测

5、量得到的100个LED路灯的测试结果，对我国LED路灯的光度数据现状和水平进行分析，为提高和改进我国的LED路灯的质量提供一些相关信息。本文的分析涉及LED 路灯的光度学性能，包括灯具的光输出、沿道路的纵向光分布、沿道路的横向光分布、C-90和C-270的配光对称性、光束均匀度和截光水平，同时还分析了灯具的能效。本文的分析未涉及LED 路灯的色度性能和光输出维持率。本次研究的灯具参数均为初始值（新灯），未考虑寿命的影响。本文的数据来自我们在2007 年至2009 年所测得的100盏LED机动车道用、杆高8m及以上的悬臂式道路照明路灯具的光度学数据，对这些数据进行统计总结，不涉及任何具体厂家的信

6、息。这些LED 路灯所涉及的功率范围是50W-200W 左右，功率分布见图1，样品产地覆盖的地区及数量分布见图2。从图1 和图2 的LED 可以看到，样本数据来自于我国的13 省市，功率从50W 到200W 和一些200W 以上的产品，从样本产地和功率的覆盖情况来看，这些样本数据对于反映LED 路灯的产业情况具有一定的代表性。一、被测灯具的光输出光输出也称光通量，研究LED 的光通量是为了分析目前LED 灯具光输出能力，并根据道路照明国家标准规定的照明标准值，对相关LED 路灯光输出值所适用的道路条件进行预测。1检测数据的说明城市中的机动车道路分为快速路或主干路、次干路和支干路。路灯发出的光通

7、量是保证路面达到道路照明标准要求的照度水平的基本条件。根据国家标准对各类道路照明水平的要求，我们将LED 路灯的光输出（单位lm）分为2300、23004000、4000-5000、5000-7500、7500-9000 和9000 等6 个区段，检测结果给出的落在各个区段的LED 路灯的数量及其统计见表1 和图3，要说明的是光通量最小值2300lm 也参考了DOE 给出的LED 路灯光通量的最小值。-最小值2300lm：支路是次干路与居住区道路之间的连接道路，对于一个初始光通量2300lm 的LED路灯，我们可以计算其用于双车道支路、而且要达到标准要求的支路照度8lx 时所适宜的灯间距。计算

8、过程如下：设：路宽为3.5m2，维护系数为0.8，单侧布置，适宜的灯间距为D，则计算函数式为：达到8lx 的路边被照面积和达到4lx 的屋边的被照面积 = 初始光通量 维护系数8D（3.5+3.5）+4（3.5+3.5）=23000.8 D22m。未达到道路照明所需的光通量最小值的被测灯具数量有9 个。-2300-4000lm：次干路是城市中与主干路结合组成路网、起集散交通作用的道路，其照度要求达到10lx。满足次干路二车道至三车道的照明水平，灯具的初始光通量应达到2300-4000lm。落在这个区段的被测灯具数量有20 个。-4000-5000lm：满足次干路四车道的照明水平，灯具的初始光通

9、量应达到4000-5000lm。落在这个区段的被测灯具数量有9 个。-5000-7500lm：主干路是连接城市各主要分区的干路，采取机动车与非机动车分隔形式。机动车在主干路上的行驶速度比次干路快，照明水平比次干路高，其照度要求达到20lx。满足主干路二车道的照明水平，灯具的初始光通量应达到50007500lm。落在这个区段的被测灯具数量有26 个。-7500-9000lm：满足主干路三车道的照明水平，灯具的初始光通量应达到50007500lm。落在这个区段的被测灯具数量有11 个。-9000lm：达到主干路四车道的照明水平，灯具的初始光通量应达到9000lm 以上。以照度达到30lx计，路灯单

10、侧布置时，灯间距为12m30（23.5+23.5）+15（5+5）=90000.8，以双侧对称布置时，灯间距为24m。落在这个区段的灯具数量有25 个。数据显示，总光通量水平在提高。2007 年大部分LED 路灯的总光通量处于支路水平，而且，20的LED路灯的光输出小于2300lm，不适用于机动车道的道路照明。2008 年以后，适用于次干路和主干路的路灯比例逐渐提高，占到总数的92.2%。其中，达到主干路光通量水平的LED 路灯占到了66.7。2009 年，光输出水平又有明显提高，达到主干路四车道以上的光通量水平的路灯占有了最高比例，达到34.7，见图3。2与传统光源路灯比较就目前来讲，LED

11、 路灯的光通量可以达到小功率高压钠灯路灯的水平，但达不到照明质量较好的大功率高压钠灯或金属卤化物灯的水平。-100W 高压钠灯路灯的光通量从小功率高压钠灯路灯光度性能状况来看，灯具效率一般处于65%75%的水平，较好的可以达到75%80。以8000lm 光通量的100W 高压钠灯为例，其路灯的光输出有5200lm6000lm，较好的可以达到6000lm6400lm。-250W 或400W 高压钠灯路灯的光通量250W（28000lm）或400W（48000lm）高压钠灯的路灯的灯具效率一般在75%85%之间，因此，250W高压钠灯路灯的光输出一般不低于21000lm，400W 高压钠灯路灯的光

12、输出一般不低36000lm。-LED 路灯的光通量水平目前，LED 路灯的光输出最高达到10000lm 左右。但是，由于LED 光源的半空间发光直接照明路面的特点，使得LED 路灯的光通量输出可以接近于150W 高强度气体放电灯灯具水平。高强度气体放电灯的发光于整个空间，使用反射器可以将上半空间的光线反射到下半空间内，但反射器对光线的吸收作用，以及光线反射时受到光源自身的遮挡或反射器对光线二次反射的再吸收，光源的一部分光线损失了。灯具效率是反映光源光线损失程度的参数。LED 光源在这方面是具有优势的，LED 的发光只存在于半个空间，在不用灯具的情况下，也能将光线近乎100%投射到路面。对灯具需要设计的是在较小的角度范围内改变光线的投射方向，在这个过程中，也有反射（如用反射器的话）或透射（如用透镜的话）的光损失，如处理得好光的损失可能比传统灯具小一点。目前，LED 路灯的光通量最高达到了10000lm 左右，在配光形状好的情况下，灯具的照明效率会比较高，可以达到或接近高压钠灯路灯的照明效果。二、被测灯具的光分布情况按IES 对灯具光度分布的分类方法，路灯的纵向光分布可按短投射配光、中投射配光或长投射配光分类，沿道路的横向配光的分类的方法是以50%最大光强的曲线覆盖区域的位置进行的，沿道路横跨线，将道路表面分割成四个纵向宽度，即I 类、I