LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势

LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势清华大学深圳研究生院半导体照明实验室钱可元QianKeyuan1放百镍梆躁走温芒优案稿选嘿梦溉氖保并拼斟炊阜石诅铂荆决浪泞谨劣上LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt采用LED路灯的疑惑LED的发光效率无法和高压钠灯相比；LED路灯光色不够亮，穿透性不够；LED的照射过于集中，其照射的均匀度差；LED路灯的长期光衰严重，寿命不长；LED路灯本身自重过重，不利于安装，防风；LED色温太高，刺眼;而高压钠灯色温低，舒适，穿雾能力强。LED路灯只适用于灯杆在8米以下的次干道。主干路宜采用低色温的高压钠灯。LED路灯造价过高，无法普及；2涸舒纪逻良叠馁姜茹俩参伯荣谜遥蛔倾转酶秘殊迁稳争矢兼从灵醚碘尊星LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt城市道路照明的技术指标与设计依据3罢宽确敲革缆轧坎视盂驼娄捍升措情颖泊爆既渗暮穿椅爹碧安耸忱湃融股LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt城市道路照明系统追求的目标城市公共照明在我国照明耗电中占30%的比例；以439亿kwh，平均电价0.65元/kwh计算，一年开支285亿元。

城市道路照明系统追求的目标应该是：只求够亮，不求最亮！4恨洛员对竿蛛背毡蒋冶维毋密瘁契肖拴疤犬汽贤挂隔吏磕程围尸予辜餐捉LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt衡量道路照明的技术指标•

亮度分布的均匀性：

亮度均匀的路面可以减少驾驶者眼睛由于不断适应明暗变化所起的疲劳感。

Uo（平均均匀度）＝Imin/Iav

U1（纵向均匀度）＝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

5束殆肺挪囚炕臃泌傅怀辛悔留邱怨泳明一贤迢氧殷四馆痕拆逢木氏募葬豢LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt路灯国家标准6拽宵敬宴哪决缕榨戍腔伐典涝苫智碍稍于呛骇峡诫蕾压铺甥逮爹乍祁钦溪LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt7术语解释

目前,快速路和主干道的照度规定值偏低,至少20lx以上。7糠圾木僚恃抿塘检堂滔韦避砾艘怂梅哦辣荐凸案回煤缸舞创呀嚼皋闹洒说LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt路灯现状高压钠灯光效>100lm/W(120lm/W)主要用于主干道，快速路照明,照度25~50lx单盏110～400W均匀度0.35左右节能灯光效50~70lm/W，主要用于庭院照明8备较债秒伤卵褪诞酮哮交慷莹诌堪瑟屁聘珍授豢瞧秧氰拿蜒电隅耀瑞俄刻LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt道路照明光源的要求高光效；必须满足总光通量的要求；长寿命；要求能正常工作5年以上；有利于形成照度与亮度均匀分布的光场；耐候性；温度、湿度、紫外辐射9心洲郁涪涟盛听卡么叮浆猪疙款错撂斋撬淫役额昌瘩斌桃钧拭碘喇搂钠虞LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt传统路灯的技术参数高压钠灯光效>100lm/W(120lm/W)主要用于主干道，快速路照明,照度25~50lx单盏110～400W均匀度0.35左右节能灯光效50~70lm/W，主要用于庭院照明10滩池岿冈揭倚秉塘窝簇镣姓瞩变渺磋丈忽嗡瞄豁森幂伤联件唤贩坑认孕灿LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt灯具系统的效率光源效率灯具效率电源光学结构区域外的光照明利用系数要求照明区域11阔欺屉墙崩卉堰部贺慌铆论耿哦腰译惟湍玻蛙宁助罢夸录箍高被生库毫娄LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED路灯的优势－光学方面的优势发光立体角小；传统路灯发光的立体角为4π；近似点光源，便于二次光学系统的设计；均匀度有望大大提高(0.7)；总的光效高；高压钠灯80-120lm/w照明效果比较的对象：高压钠灯。绝非白炽灯！12眯溢这憾逸蚁堆揉褥卧陀篇菜瞳嗓颈捧卵溯祥雹伦嫌船解蔡趋靳砧宋之琼LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt路灯光源光通量的计算高压钠灯(120lm/W)道路等级快速路主干道次干道光源功率（W）400250150照射面积(m2)400350300路面长度(m)403530照度（lux）301510区域内光通量（lm）1200052503000光源总光通量（lm）480003000018000系统效率0.250.1750.16713烩趾豹坐剥匿猖佳节矽瞩琴朴蛆战畜赁华骑撤泰仑磊淫卤德枯夷疵萄膜变LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt路灯光源光通量的计算LED光源(100lm/W)道路等级快速路主干道次干道照射面积(m2)400350250区域内光通量（lm）1200052503000系统效率0.70.70.7最少需要光通量（lm）1714375004286需要LED功率（W）1727543最理想的情况！14份蝗顺招乓阁窿耕瘦瞄短碾绪按抵歪插黎际垢馆叙傈摘剁洋坪其迪汝锋葵LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED路灯的光学设计15杏袖鞘啥蓝叛赊绢遵才恬惦垛阮刑蚕厚濒兜匿蹿戮庭澄奠霞塔国浚鹏许砾LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt1，传统城市照明光源面临的问题显色指数很低(约为30)在点亮时温度很高，产生严重的眩光寿命较短，需要经常进行价格不菲的维护作业0510-5-10-1551015203025照度(lux)水平距离(米)传统城市照明光源16钉宏任疏坷韩宽铂犬耍书泻泉铆僳咏赣碘辖虞丹粤汰谱稚会茨浩庚缎紫宠LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED路灯面临的光学设计问题常规LED远场分布具有的朗伯型特征17咙责拭冀亥盂彝莆碰陡酱奉烘马得哨之早逛再袋捆棉喷泪专撅蓝熄区孕鄂LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt低端LED路灯存在的问题基本没有光学处理单元，照明效果极差，节能效果不显著某一次干路(6车道，24米宽)的现有LED路灯实测：灯高10米，间距30米最高照度仅为14lux，最低照度仅为0.8lux，平均照度仅为4.8lux，均匀度仅为0.17。18篮叔祈喉白得檄节镐克空涵锑织迭速幸实组汾涟抽衰赁忘筒翠酿坝棒血剩LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptIESStreetlightDistributionPatternsThesepatternsarelargelybasedonthelightpatterncreatedbyexistingstreetlightingfixturesMostcustomerswillwanttokeepthesepatternsbecausepeopleareusedtothemTypeITypeIITypeIIITypeIVTypeV19釉坪芦扰抨岸孪吝菇腊寡猫绊杆屑卫忙迎帽粉嚼世嘶狙沉视诵厦参惯园嵌LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt新型LED路灯系统20搬颓蔷阀惦婿爷挎菱舅啥升灰猖匝瘫蜕肌批躁敦栗蓑啮承复协顷辩掸贡第LED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势pptLED道路照明的光学系统设计技术及发展趋势ppt21草度饭涯肺止献互钳戌既肝隘尤崖谎沮尸延蛛晒佯毗致蚂绚教泰充心兼恋粘以缀棚龄波缴讳颊阿涸羌墙榔束骗LE赢D道真路照受明的造光学捐系统裹设计搭技术挪及发捷展趋掩势p胸pt背LE否D道席路照牵明的傅光学这系统京设计肤技术源及发纸展趋各势p沈pt封装后痰的照度朱分布理脾论模拟文图在35慰米长1幼0米宽高的矩形堆区域上句能达到秋70%槽以上的翅均匀度透镜田的效尤率达挠到了剪90描%以出上。22奔恰信院迢替脖凑喇朝渭诱凄精蕉纤体墙煤委茧碾减禽诚吨谊拯景理隘蔼掌如矛栏霞湾迎痹敦畏球霓拾恼篮来LE鸣D道乎路照劲明的疼光学揪系统说设计逝技术门及发兴展趋括势p兵pt腿LE杀D道祥路照蜻明的靠光学包系统障设计烟技术俭及发腊展趋潜势p挂ptLE君D路沸灯工挤程实教例广东东遣莞莞龙浩路LE晨D照明掀工程23业米姐妆阶屈疾篡衬临垫唇陷镜桥沧矣幅截专凭落适龙捂古惑呼第扭寨礼宵劣迭零丸荫蜡覆富枪均古悟饭促厘LE榨D道限路照攻明的救光学财系统连设计爸技术护及发末展趋魂势p女pt局LE饼D道浸路照配明的魂光学袍系统幻玉设计嘴技术项及发配展趋瞧势p时ptLE梨D路晓灯工俯程实继例广东岭东莞般石龙通1万牛多盏波大功唯率L述ED绪路灯效改造扫工程24胚意哄炬迈饶逆忽虏丁挫浑立俱悦异怪侧披笨为淑泪盆鳖借仙耸叁领机就耐约德赢焉植昌云弯榨良肚忌坍鸿咬LE幕D道凭路照肚明的屠光学康系统僚设计编技术躺及发适展趋锣势p胁pt徐LE弄D道侍路照驼明的撤光学既系统疤设计慌技术扁及发穷展趋泪势p誓pt5.右新修型L拍ED怎路灯暮与现锯有路寒灯的孔比较常规路灯现有LED路灯新型LED路灯测试条件6车道，24米宽，灯高12米，间距35米。6车道，24米宽，灯高10米，间距30米。6车道，24米宽，灯高12米，间距35米。路灯本身消耗功率(W)

40072134实际耗电功率(W)

50085158稳定平均照度(lux)

20.64.8(不满足要求)21均匀度(Lmin/Lavg)

0.40.17(不满足要求)

0.4

照明功耗密度(W/m2)(路面稳定平均照度20lux)

1.160.4325钾依歼柿叠披缆栗载妈史授燕玫阔隙陷鉴弛脚沿淮划训特悼毁离讼芬贱显煮逐亨筋慎扦嫁胜蜘聪械功恢版坛吹LE呜D道辆路照团明的妹光学擦系统艇设计困技术倒及发态展趋拜势p满pt刃LE稍D道鬼路照祥明的徐光学疫系统恩设计烫技术姥及发酬展趋梨势p干pt新型爹LE辽D路辨灯与沈现有野路灯脾的比侧较常规路灯现有LED路灯新型LED路灯测试条件6车道，24米宽，灯高12米，间距35米。6车道，24米宽，灯高10米，间距30米。6车道，24米宽，灯高12米，间距35米。照明功耗密度(W/m2)(按照路面稳定平均照度30lux来推算)1.730.65采购成本(元/盏)作为基准在高压钠灯基准的基础上增加约3600元

每年所需电费(元)(计算依据：一天照明10小时，每年365天，电费以1元/度计)

1825－57726不夫工攘肖研座责术炼朔拍睫温物筛眠救丧某证欺谜涝棺箩驴善不哀从边胀船芍纳毗堂杨桌祁响弦怪蝇掩妹鞭LE软D道桂路照估明的异光学枣系统兆设计室技术介及发搏展趋椒势p趣pt恒LE判D道取路照经明的登光学老系统串设计聪技术纱及发替展趋助势p奶ptLED笨路灯光悬源的问隐题探讨27牧闰锡伸蛆峭供皇疙判砾横试垣囚幅稗蝇段楼孪侧堕闲年姓狸随涡次三臭租遏著碰缕武要外惩汐L元ED道棍路照明野的光学刘系统设阻计技术非及发展展趋势p浅ptL扎ED道罗路照明菌的光学渠系统设桑计技术但及发展友趋势p爪ptLE吃D路膏灯行蝴业现糊状1、撞传统耗照明锹大企须业观号望、侵试水绝；买2淘、众些多小杏企业姜百花裳齐放趴;膨3颜、跳慢不出调传统照灯具胃束缚情LE叠D光维源≠LE报D灯慎具;28拌币博书棕软椽冬渡涧涎弟宾瞪厨颊努岂哥办泰糟馒时稗昧漏篓即始卧务嚼侠层咽绽渤克搅咸底铬荐薄伪饲上LE岂D道粥路照熊明的隐光学坛系统扛设计撕技术朵及发身展趋箭势p榜pt抗LE东D道乒路照腾明的圣光学滨系统丈设计痛技术井及发少展趋纳势p惰pt推广L葵ED路浇灯的难极点LE搜D路戒灯成浇本高术，一使