LED道路照明的光學系統(tǒng)設計技術及發(fā)展趨勢課件

LED道路照明的光學系統(tǒng)設計技術及發(fā)展趨勢清華大學深圳研究生院半導體照明實驗室錢可元QianKeyuanLED道路照明的光學系統(tǒng)設計技術及發(fā)展趨勢清華大學深圳研究生1采用LED路燈的疑惑LED的發(fā)光效率無法和高壓鈉燈相比；LED路燈光色不夠亮，穿透性不夠；LED的照射過于集中，其照射的均勻度差；LED路燈的長期光衰嚴重，壽命不長；LED路燈本身自重過重，不利于安裝，防風；LED色溫太高，刺眼;而高壓鈉燈色溫低，舒適，穿霧能力強。LED路燈只適用于燈桿在8米以下的次干道。主干路宜采用低色溫的高壓鈉燈。LED路燈造價過高，無法普及；采用LED路燈的疑惑LED的發(fā)光效率無法和高壓鈉燈相比；2城市道路照明的技術指標與設計依據(jù)城市道路照明的技術指標與設計依據(jù)3城市道路照明系統(tǒng)追求的目標城市公共照明在我國照明耗電中占30%的比例；以439億kwh，平均電價0.65元/kwh計算，一年開支285億元。

城市道路照明系統(tǒng)追求的目標應該是：只求夠亮，不求最亮！城市道路照明系統(tǒng)追求的目標城市公共照明在我國照明耗電中占304衡量道路照明的技術指標?

亮度分布的均勻性：

亮度均勻的路面可以減少駕駛者眼睛由于不斷適應明暗變化所起的疲勞感。

Uo（平均均勻度）＝Imin/Iav

U1（縱向均勻度）＝Imin/Imax

Imin－道路上最小亮度

Imax－道路上最大亮度

Iav－道路上平均亮度

衡量道路照明的技術指標?

亮度分布的均勻性：

亮度均勻的5路燈國家標準路燈國家標準67術語解釋

目前,快速路和主干道的照度規(guī)定值偏低,至少20lx以上。7術語解釋目前,快速路和主干道的照度規(guī)定值偏低,至少20l7路燈現(xiàn)狀高壓鈉燈光效>100lm/W(120lm/W)主要用于主干道，快速路照明,照度25~50lx單盞110～400W均勻度0.35左右節(jié)能燈光效50~70lm/W，主要用于庭院照明路燈現(xiàn)狀高壓鈉燈8道路照明光源的要求高光效；必須滿足總光通量的要求；長壽命；要求能正常工作5年以上；有利于形成照度與亮度均勻分布的光場；耐候性；溫度、濕度、紫外輻射道路照明光源的要求高光效；9傳統(tǒng)路燈的技術參數(shù)高壓鈉燈光效>100lm/W(120lm/W)主要用于主干道，快速路照明,照度25~50lx單盞110～400W均勻度0.35左右節(jié)能燈光效50~70lm/W，主要用于庭院照明傳統(tǒng)路燈的技術參數(shù)高壓鈉燈10燈具系統(tǒng)的效率光源效率燈具效率電源光學結構區(qū)域外的光照明利用系數(shù)要求照明區(qū)域燈具系統(tǒng)的效率光源效率燈具效率電光學結構區(qū)域外的光照明利用系11LED路燈的優(yōu)勢－光學方面的優(yōu)勢發(fā)光立體角??；傳統(tǒng)路燈發(fā)光的立體角為4π；近似點光源，便于二次光學系統(tǒng)的設計；均勻度有望大大提高(0.7)；總的光效高；高壓鈉燈80-120lm/w照明效果比較的對象：高壓鈉燈。絕非白熾燈！LED路燈的優(yōu)勢－光學方面的優(yōu)勢發(fā)光立體角??；高壓鈉燈80-12路燈光源光通量的計算路燈光源光通量的計算13路燈光源光通量的計算最理想的情況！路燈光源光通量的計算最理想的情況！14LED路燈的光學設計LED路燈的光學設計151，傳統(tǒng)城市照明光源面臨的問題顯色指數(shù)很低(約為30)在點亮時溫度很高，產生嚴重的眩光壽命較短，需要經常進行價格不菲的維護作業(yè)0510-5-10-1551015203025照度(lux)水平距離(米)傳統(tǒng)城市照明光源1，傳統(tǒng)城市照明光源面臨的問題顯色指數(shù)很低(約為30)0516LED路燈面臨的光學設計問題常規(guī)LED遠場分布具有的朗伯型特征LED路燈面臨的光學設計問題常規(guī)LED遠場分布具有的朗伯17低端LED路燈存在的問題基本沒有光學處理單元，照明效果極差，節(jié)能效果不顯著某一次干路(6車道，24米寬)的現(xiàn)有LED路燈實測：燈高10米，間距30米最高照度僅為14lux，最低照度僅為0.8lux，平均照度僅為4.8lux，均勻度僅為0.17。低端LED路燈存在的問題基本沒有光學處理單元，照明效果極差，18IESStreetlightDistributionPatternsThesepatternsarelargelybasedonthelightpatterncreatedbyexistingstreetlightingfixturesMostcustomerswillwanttokeepthesepatternsbecausepeopleareusedtothemTypeITypeIITypeIIITypeIVTypeVIESStreetlightDistributionP19新型LED路燈系統(tǒng)新型LED路燈系統(tǒng)20LED道路照明的光學系統(tǒng)設計技術及發(fā)展趨勢課件21封裝后的照度分布理論模擬圖在35米長10米寬的矩形區(qū)域上能達到70%以上的均勻度透鏡的效率達到了90%以上。封裝后的照度分布理論模擬圖在35米長10米寬的矩形區(qū)域上能22LED路燈工程實例廣東東莞莞龍路LED照明工程LED路燈工程實例廣東東莞莞龍路LED照明工程23LED路燈工程實例廣東東莞石龍1萬多盞大功率LED路燈改造工程LED路燈工程實例廣東東莞石龍1萬多盞大功率LED路燈改造工245.新型LED路燈與現(xiàn)有路燈的比較5.新型LED路燈與現(xiàn)有路燈的比較25新型LED路燈與現(xiàn)有路燈的比較新型LED路燈與現(xiàn)有路燈的比較26LED路燈光源的問題探討LED路燈光源的問題探討27LED路燈行業(yè)現(xiàn)狀1、傳統(tǒng)照明大企業(yè)觀望、試水；

2、眾多小企業(yè)百花齊放;

3、跳不出傳統(tǒng)燈具束縛

LED光源≠LED燈具;

LED路燈行業(yè)現(xiàn)狀1、傳統(tǒng)照明大企業(yè)觀望、試水；

28推廣LED路燈的難點LED路燈成本高，一次性投入較大;技術規(guī)范與標準的滯后;專業(yè)部門的思維定勢一時難以扭轉;還缺乏配套的扶持與鼓勵政策;人們對LED的認識有個過程，包括部分專家；推廣LED路燈的難點LED路燈成本高，一次性投入較大;29春潮涌動1、LED性價比不斷提高

2、節(jié)能、環(huán)保、綠色的大潮流不可逆轉。

3、關鍵技術日趨成熟，二次配光和散熱的研究已引起廠家更多的重視。

4、政府支持的大好前景。

春潮涌動1、LED性價比不斷提高

2、節(jié)能、環(huán)保、綠色的大30謝謝各位謝謝各位31演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！32LED道路照明的光學系統(tǒng)設計技術及發(fā)展趨勢清華大學深圳研究生院半導體照明實驗室錢可元QianKeyuanLED道路照明的光學系統(tǒng)設計技術及發(fā)展趨勢清華大學深圳研究生33采用LED路燈的疑惑LED的發(fā)光效率無法和高壓鈉燈相比；LED路燈光色不夠亮，穿透性不夠；LED的照射過于集中，其照射的均勻度差；LED路燈的長期光衰嚴重，壽命不長；LED路燈本身自重過重，不利于安裝，防風；LED色溫太高，刺眼;而高壓鈉燈色溫低，舒適，穿霧能力強。LED路燈只適用于燈桿在8米以下的次干道。主干路宜采用低色溫的高壓鈉燈。LED路燈造價過高，無法普及；采用LED路燈的疑惑LED的發(fā)光效率無法和高壓鈉燈相比；34城市道路照明的技術指標與設計依據(jù)城市道路照明的技術指標與設計依據(jù)35城市道路照明系統(tǒng)追求的目標城市公共照明在我國照明耗電中占30%的比例；以439億kwh，平均電價0.65元/kwh計算，一年開支285億元。

城市道路照明系統(tǒng)追求的目標應該是：只求夠亮，不求最亮！城市道路照明系統(tǒng)追求的目標城市公共照明在我國照明耗電中占3036衡量道路照明的技術指標?

亮度分布的均勻性：

亮度均勻的路面可以減少駕駛者眼睛由于不斷適應明暗變化所起的疲勞感。

Uo（平均均勻度）＝Imin/Iav

U1（縱向均勻度）＝Imin/Imax

Imin－道路上最小亮度

Imax－道路上最大亮度

Iav－道路上平均亮度

衡量道路照明的技術指標?

亮度分布的均勻性：

亮度均勻的37路燈國家標準路燈國家標準3839術語解釋

目前,快速路和主干道的照度規(guī)定值偏低,至少20lx以上。7術語解釋目前,快速路和主干道的照度規(guī)定值偏低,至少20l39路燈現(xiàn)狀高壓鈉燈光效>100lm/W(120lm/W)主要用于主干道，快速路照明,照度25~50lx單盞110～400W均勻度0.35左右節(jié)能燈光效50~70lm/W，主要用于庭院照明路燈現(xiàn)狀高壓鈉燈40道路照明光源的要求高光效；必須滿足總光通量的要求；長壽命；要求能正常工作5年以上；有利于形成照度與亮度均勻分布的光場；耐候性；溫度、濕度、紫外輻射道路照明光源的要求高光效；41傳統(tǒng)路燈的技術參數(shù)高壓鈉燈光效>100lm/W(120lm/W)主要用于主干道，快速路照明,照度25~50lx單盞110～400W均勻度0.35左右節(jié)能燈光效50~70lm/W，主要用于庭院照明傳統(tǒng)路燈的技術參數(shù)高壓鈉燈42燈具系統(tǒng)的效率光源效率燈具效率電源光學結構區(qū)域外的光照明利用系數(shù)要求照明區(qū)域燈具系統(tǒng)的效率光源效率燈具效率電光學結構區(qū)域外的光照明利用系43LED路燈的優(yōu)勢－光學方面的優(yōu)勢發(fā)光立體角??；傳統(tǒng)路燈發(fā)光的立體角為4π；近似點光源，便于二次光學系統(tǒng)的設計；均勻度有望大大提高(0.7)；總的光效高；高壓鈉燈80-120lm/w照明效果比較的對象：高壓鈉燈。絕非白熾燈！LED路燈的優(yōu)勢－光學方面的優(yōu)勢發(fā)光立體角?。桓邏衡c燈80-44路燈光源光通量的計算路燈光源光通量的計算45路燈光源光通量的計算最理想的情況！路燈光源光通量的計算最理想的情況！46LED路燈的光學設計LED路燈的光學設計471，傳統(tǒng)城市照明光源面臨的問題顯色指數(shù)很低(約為30)在點亮時溫度很高，產生嚴重的眩光壽命較短，需要經常進行價格不菲的維護作業(yè)0510-5-10-1551015203025照度(lux)水平距離(米)傳統(tǒng)城市照明光源1，傳統(tǒng)城市照明光源面臨的問題顯色指數(shù)很低(約為30)0548LED路燈面臨的光學設計問題常規(guī)LED遠場分布具有的朗伯型特征LED路燈面臨的光學設計問題常規(guī)LED遠場分布具有的朗伯49低端LED路燈存在的問題基本沒有光學處理單元，照明效果極差，節(jié)能效果不顯著某一次干路(6車道，24米寬)的現(xiàn)有LED路燈實測：燈高10米，間距30米最高照度僅為14lux，最低照度僅為0.8lux，平均照度僅為4.8lux，均勻度僅為0.17。低端LED路燈存在的問題基本沒有光學處理單元，照明效果極差，50IESStreetlightDistributionPatternsThesepatternsarelargelybasedonthelightpatterncreatedbyexistingstreetlightingfixturesMostcustomerswillwanttokeepthesepatternsbecausepeopleareusedtothemTypeITypeIITypeIIITypeIVTypeVIESStreetlightDistributionP51新型LED路燈系統(tǒng)新型LED路燈系統(tǒng)52LED道路照明的光學系統(tǒng)設計技術及發(fā)展趨勢課件53封裝后的照度分布理論模擬圖在35米長10米寬的矩形區(qū)域上能達到70%以上的均勻度透鏡的效率達到了90%以上。封裝后的照度分布理論模擬圖在35米長10米寬的矩形區(qū)域上能54LED路燈工程實例廣東東莞莞龍路LED照明工程LED路燈工程實例廣東東莞莞龍路LED照明工程55LED路燈工程實例廣東東莞石龍1萬多盞大功率LED路燈改造工程LED路燈工程實例廣東東莞石龍1萬多盞大功率LED路燈改造工565.新型LED路燈與現(xiàn)有路燈的比較5.新型LED路燈與現(xiàn)有路燈的比較57新型LED路燈與現(xiàn)有路燈的比較新型LED路燈與現(xiàn)有路燈的比較58LED路燈光源的問題探討LED路燈光源的問題探討59LED路燈行業(yè)現(xiàn)狀1、傳統(tǒng)照明大企業(yè)觀望、試水；

2、眾多小企業(yè)百花齊放;

3、跳不出傳統(tǒng)燈具束縛

LED光源≠LED燈具;

LED路燈行業(yè)現(xiàn)狀1、傳統(tǒng)照明大企業(yè)觀望、試