欢迎进入扬州都梁照明有限公司官方网站

18762792018
更多
推荐产品

锂电池太阳能路灯告诉你:LED路灯在雨、雾、雪环境下的应用

锂电池太阳能路灯告诉你:LED路灯在雨、雾、雪环境下的应用

文字:[大][中][小] 2022-04-24 12:43:45    浏览次数:13    


1.概述
近几年,由于LED照明产品节能、寿命长等优点,室内照明已经广泛取代白炽灯和日光灯;室外,一些高品质的LED锂电池太阳能路灯它完全可以满足道路照明的要求,并具有显色指数高、使用寿命长等独特优势。然而,LED路灯在雨雪雾中的穿透力仍然不足,这是影响LED照明户外应用的主要因素。
2.道路照明穿透要求
道路照明灯具主要分为汽车灯具和路灯。目前,汽车灯具和路灯主要是黄灯。信号灯作为一种指示灯,对道路上的行人和驾驶起到引导、指示和警示作用。
2.1灯
大雾(雨、雪)是车辆行驶的主要障碍。当车辆遇到大雾(雨、雪)时,往往会打开前后雾灯,打开一组明亮的黄灯,不仅照亮前方道路,还可以标记自己的位置,使迎面而来的车辆和行人能够迅速避开浓雾幕,防止发生碰撞事故。汽车雾灯的灯光是黄色的,这是科学家经过仔细研究后做出的最佳选择。
为了让汽车的前灯更亮,28岁的绍兴车主陈先生花钱将所有的远光灯、近光灯和雾灯都换成了6000公里的高颜色氙气前灯。“太亮了!”陈先生说,换成氙气灯后,天气好的时候,只要把灯打开,“它就可以晃得看不见了”,他非常满意。但不久之后,当他开车出去玩的时候,他突然被大雾袭击了。他随手打开氙气灯,但出乎意料的是,他看不到面前的任何东西。因为能见度不到五米,氙灯也没用,他只能凭感觉移动一点。但几分钟后,他突然听到后面的车在按喇叭。他停下来看了看,“天哪,汽车前部离路边悬崖只有20厘米远!”
专家建议:高色温氙灯可减少光线穿透。不要在雾中换灯
回到绍兴后,陈先生立即将近光灯和雾灯换成普通灯。他很沮丧,因为他不喜欢花钱:“氙灯这么亮,怎么会在雾中失灵?”
对此,绍兴汽车改装专家张师傅解释说,车主将普通灯具更换为色温较高的氙气灯后,光线的穿透能力会下降。一旦遇到雨和雾,灯光几乎会失去功能。张师傅说,氙气灯由于亮度高、节能、耐用而受到许多车主的青睐。最近,在他的店里,顾客几乎每天都开车去改装氙气灯。然而,一些车主会选择6000K、8000K和12000k的高颜色氙气灯来展示自己的酷炫。因为这些氙气灯不仅亮度很强,而且在光线中还有蓝色、紫色等颜色,看起来华丽夺目。但这会降低光线的穿透力。
2.2道路照明
过去主要使用低压钠灯和高压钠灯。低压钠灯的工作蒸汽压不得超过几PA。低压钠灯的放电辐射集中在589.0nm和589.6nm的两条双D光谱线上,非常接近人类视觉曲线的最高值(555nm)。低压钠灯发出单色黄光。其辐射光谱纯净、稳定、无杂散光。这种波长的光线具有很强的透雾性,因此低压钠灯也适用于雾区照明;高压钠灯是针对低压钠灯单色性太强、显色性差、放电管过长等缺点而研制的。与低压钠灯相比,高压钠灯具有显色指数高、使用寿命长的特点。同时,它还具有很高的渗透性。色温主要在2200-2500k之间。钠灯在道路照明中的最大优势是它能穿透雨、雪和雾。
深圳市路灯管理办公室吴春海在LED路灯色温的思考和选择中明确提出,从属性的角度研究色温是理性和心理的。毫无疑问,色温具有生理和心理属性。例如,光的雾渗透性影响驾驶员的识别能力和反应速度,这属于生理学;同时,雾气渗透性差,使驾驶员感到朦胧和高度紧张,这属于心理问题。他提到的案例:1999年,一个国际品牌在中国推广金属卤化物灯。深圳的许多主要道路,包括深南大道,都被白色金属卤化物灯(6000-6500k)取代。起初效果不错,但没持续多久。2000年后,公民开始抱怨。在2001年和2002年,投诉达到顶峰,反映出昏暗的白光和糟糕的感觉。从那时起,深圳的主要道路逐渐变回黄色高压钠灯。
2.3交通灯
黄灯不仅用于汽车雾灯,也用于城市道路交叉口的交通信号灯。在半夜里,行人和车辆很少。交通信号灯上只有一个黄灯闪烁,使深夜行驶的车辆司机能找到远处,以便及时减速,安全通过交叉口。
3.国家标准对色温的要求
据有关专家介绍,一方面是因为人体对冷色光源的视觉舒适性差,不适合使用冷色光源;另一方面,色温高的光源是白色的,这很容易让驾驶员在视觉上感到雾气。
《城市道路照明设计标准》(CJJ45-2006)于2007年实施。本标准和以前的标准对光源的要求主要是钠灯。由于钠灯的色温有限,仅低于2500K,因此之前的所有标准中没有对色温的特殊描述。
《城市道路照明设计标准》(cjj45-2015)于2016年6月1日实施。cjj45-2015版标准对光源的选择做出了新的规定:增加了发光二极管灯(LED灯)。由于LED的色温范围很宽,可以在2300k-6500k甚至更高,因此cjj45-2015版标准要求LED路灯的色温,即LED路灯的相关色温不应高于5000K,且应首选中低温。
广西壮族自治区住房和城乡建设厅发布了《城市照明和建设管理工作计划(2015-2016)》,其中明确了从低到高的色温为暖、白、冷。根据不同的区域环境和不同等级的道路,采用相应色温的灯具。如高速公路、主干道、次干道、山区雾区应选用色温较低的灯具。同批光源的色温应一致,市政道路不推荐使用冷色光源。
4.哪些因素与透光性能有关
在光照应用中,穿透并不是严格意义上的穿透,而是绕过灰尘颗粒,被人们看到。光的波长越长,散射的可能性就越小(也就是说,波长越大,光的衍射能力就越强),因此穿透能力最强。但在实践中,由于细水雾、灰尘等因素的影响,红光的实际穿透能力变弱,红光的光效很低,不能满足照明要求。
根据1931年国际照明委员会(CIE)定义的人眼对波长的灵敏度曲线,波长为555nm的绿光最为敏感,即人眼对其555nm绿光的相对亮度为683流明(1W)。可以看出,光能的最大效率为683lm/W。
人眼对波长的效率表
绿灯一直被视为“安全”和“通行”的标志灯;但由于绿光波长小,容易被散射和单色光照射,因此不适合户外路灯。
因此,从波长和人眼对波长的敏感性来看,黄光最适合户外照明。
5.LED路灯穿透性研究
在传统白光LED的光谱中,短波长占据了很大一部分。当雪、雨滴和雾滴传播时,短波长光会被散射,导致你面前出现大片白色,照明效果不佳。
对于可见光雾环境中的传播,bobsyAriefKurniawan测量了不同雾浓度和雾滴大小下人眼对LED亮度的响应。他用红、黄、蓝、绿四种颜色,以及它们之间的颜色组成了12种颜色的光,并得出结论:红、黄、红、蓝三种颜色的光在穿过雾中时亮度最高。同时,在蓝光和浓雾中能见度最差。在雨雪环境中,大多数研究集中在黄光和白光的选择上。人们通常认为黄光比白光好,因为在相同亮度下,黄光引起的眩光不如白光严重。约翰·D·布洛的研究证实了这一常识。他得出结论,在相同的光强度下,黄光比白光受后向散射的影响更小,因此眩光更少。
不同色温LED的光谱
(1)6000K色温LED的光谱
这是大约6000K的产品色温段的光谱图。图中光谱能量最大的蓝带约为460nm,其次是550~580nm区域的绿、黄带,能量较大。
(2)3000K色温LED的光谱
下一步是3000K色温LED产品的光谱组成,其中570nm~630nm的光谱能量最大,蓝色部分的能量几乎消失。然而,由于大量红灯,整体效率较低。也就是说,3000K色温的路灯光效率低,更换钠灯时电能相对较低。
6.如何实现LED路灯的低色温和高发光效率
在LED行业,色温越高,发光效率越高;色温越低,光效率越低。因此,目前LED路灯基本实现了模块化,主要由LED模块、LED驱动电源和灯壳组成。要实现LED路灯的低色温和高发光效率,主要依靠LED模块。荧光粉主要影响色温,LED芯片、荧光粉和二次配光透镜主要影响光效率。
实现低色温的方法:在包装过程中调整LED的红粉、绿粉和黄粉的比例,以不同的色温包装LED珠子;
实现高发光效率的主要途径:首先,使用高发光效率的LED芯片;二是使用高转换效率的LED荧光粉;第三,采用高光输出的led二次配光透镜;第四,选择导热系数高的铝基板。
通过上述方法,可以实现LED路灯的“低色温、高发光效率”。在工业实际应用中,LED路灯的色温逐年降低,LED路灯的整体照明效率逐年提高。
图1:2016年前LED路灯实际应用中的色温变化
图2:2016年前LED路灯实际应用中整体照明效率的变化
7.结论
道路照明的功能要求之一是提高雨、雾、雪天气下的穿透能力,从而加强对驾驶和行人的引导,提高雨、雪、雾天气下的驾驶安全性。LED路灯作为新一代照明产品,除了具有节能、使用寿命长、显色性好等优点外,从技术角度来看,完全可以实现低色温。色温可以控制高压钠灯和白炽灯之间的色温,这使得LED产品在户外照明中的优势越来越突出。
  以上锂电池太阳能路灯内容来自扬州都梁照明有限公司,转载请注明。


返回上一步
打印此页
       
18762792018