LED道路照明基本知识培训

深圳市华烨新科技实业有限公司LED道路照明培训资料工程项目部武文斌2010年4月1日Page2主要内容主要介绍什么是LED各种重要参数的含义道路照明中的基础知识及概念LED道路照明方案的设计太阳能路灯的应用计算Page3一、LED基础知识Page4二、LED灯具主要参数及关系LED灯具中重要的参数含义①光通量：光源单位时间内发出的光的多少。对于一个灯具来说，最简单的解释就是发出光的多少，单位为流明（LM）。②光效：灯具的发光效率，就是单位功率所能发出的光的多少，单位LM/W③光强：也就是发光强度，单位角度内光通量的多少称为光强，单位为坎德拉(cd)。④照度：照度是最常用的评价路灯效果的指标，是指单位面积上光通量的多少，单位为勒克司（LX）。平均照度：计算面积内，所选所有点照度的平均值。⑤色温：是表示光源光色的尺度，简单的说就是光的颜色，色温从低到高分别表现为黄色-白色-蓝色。通常道路照明用到为黄光（3000K以下），暖白（3000-5500K），正白（5500K-6500K）等。⑥照度均匀度：道路照明中，衡量道路照明整体效果的一个参数，均匀度指计算范围内最低照度与平均照度的比值。均匀度越高，说明路面的暗区越少，看起来越舒适。Page5二、LED灯具主要参数及关系光效=光通量/实际功率照度=光强/距离2平均照度=光通量/面积环境比（SR）=路边3M平均照度/屋边3M平均照度各参数间的关系及常用的公式Page6三、LED道路照明基础在LED中，道路照明是非常重要的一部分，LED道路照明说白了就是LED路灯的应用，首先要了解路灯的一些参数制订依据，如下图：首先，在图中我们可以看见C=0度，C=180度，所以每2个角度可以固定一个平面，C0-C180就是C=0度与C=180度控制的那个平面，很多图都是针对一个平面来解释的。图中纵向就是沿着道路的方向，而横向即垂直于路边的方向，横切过路面。垂直于地面并且穿过光源的那根线为中心参考线，I点则可以通过c与r两个角度确定，r角如图为I点与参考线的夹角，而c则为I点与C=0度的夹角。Page7三、LED道路照明基础Page8三、LED道路照明基础如何通过路灯的测试报告来评价路灯的好坏。①配光曲线以HY-E4024路灯为例，图为测试报告中配光曲线部分，红线即为C0-C180平面的曲线，图中半圆外的最下面中间的0度指的是路灯的正下方，往左负的度数为于参考线（0度）的夹角，右侧的为正。半圆的中心即光源点，半圆环为等光强线，从图中可以计算C0-C180平面地面各个点的照度，比如0度时，光强为850cd，而灯具距离地面高度为6M，则照度为850/62=23.6LX，其他角度则可加入三角函数来知识来进行计算。图中可以看出中心光强并不是最大，在45度左右光强是最大的，因为角度不同，光源与地面的距离不同，这样的配光就是二次光学，为了照度均匀度更高，这就是为什么蝙蝠翼形的配光曲线受欢迎的原因。从图中还可以看出灯具的纵向发光角度为120度。如果角度再大，则可能会对司机的视觉产生影响，就是刺眼，科学说法就是眩光，我们的路灯为半截光型灯具，也就是最适合道路照明的灯具。Page9三、LED道路照明基础②光强数据表图中的r角与c角就是page7中所标明的，这2个角度即可确定一个点。图中数据就是这些点的点光强。我们可以看见，在r角=0时，光强基本差不多，因为r=0时，其实c无论是多少都只有1个点。Page10三、LED道路照明基础③垂直点照度修正系数测试报告中还有一个图表，其中有灯杆高度，垂直点照度及路灯在路面上的等照度曲线，可以直观的看出光通量在路边及屋边的分布。所谓的路边就是指的以C0-C180平面向车行道的一边，屋边即C0-C180平面向人行道的一边。图表中会有下面一个垂直点照度修正系数表，意思就是根据不同高度的垂直点照度，可根据系数及高度推算出点照度。比如测试报告中10M的垂直点照度为40LX，则此路灯放在5M高度，垂直点照度则为40X4=160LUX。其实这个表不用背诵，根据上面的公式，照度=光强/距离的平方，光强是单位角度内的光通量，所以角度不变，光强也就不变，所以照度比就是距离的平方的反比，所以5M和10M照度比就是5X5和10X10的反比，就是4.所以通过这个组合图表，可以简单估算出这个路灯在客户要求的高度上是否能达到要求。h（m）5678910111213141516x4.0002.7782.0411.5631.2351.0000.8260.6940.5920.5100.4440.391Page11三、LED道路照明基础通过C0-C180配光曲线及路灯安装高度可以计算出各个点的照度，也就可以计算出C0-C180平面及纵向的照度均匀度，有经验的人可以根据配光曲线去直观的看出纵向均匀度，灯具发光角度，二次光学的设计等信息。通过光强数据表可以计算出道路表面各个点的照度值，也就可以计算出道路的整体平均照度，纵向，横向等等照度均匀度等等。通过垂直点照度修正系数组合图表可以直观的看出灯具光通量在道路上的分布，可以直接计算不同高度的垂直点照度。■报告中可以得到的信息。Page12三、LED道路照明基础国家机动车道路照明标准。亮度是单位面积上的光强，在道路照明上，其实亮度更能直接反应照明效果，直观的进入人眼睛的是亮度，照度只是目前LED比较常用的参数，目前一般来说，照度达到要求即可。这里的平均照度维持值其实就是平均照度，维持的意思就是灯具通过几个小时稳定下来后的照度。Page13三、LED道路照明基础人性道路照明标准。Page14三、LED道路照明基础灯具的类型、布灯方式、安装高度和灯杆间距之间的关系。其实这个标准是普通道路照明用的，在LED道路照明中只做参考，目前没有明确规定。截光型灯具就是最大光强方向在0°～65°，其90°和80°角度方向上的光强最大允许值分别为10cd/1000lm和30cd/1000lm的灯具。半截光型灯具就是最大光强方向在0°～75°,其90°和80°角度方向上的光强最大允许值分别为50cd/100lm和100cd/1000lm的灯具。非截光型灯具就是其在90°角方向上的光强最大允许值为1000cd的灯具。Page15四、LED道路照明设计DIALUX应用DIALUX是照明行业中最常用的照明方案设计软件，可以根据不同的要求在不同的环境中模拟出真实的照明情况，照度，光强等等。以道路照明设计为例，我们通过软件模拟一个道路照明系统，已知道路情况如下：双向六车道，路宽25米，双向相对布灯，灯杆相距25米，灯杆高12米。Page16我们选择DIALUX精灵，基本方案都通过DIALUX精灵来做。选择快速街道设计，然后输入参数。维护系数通常情况都是默认的0.8，覆盖层则为柏油路的默认状况，也是道路中最常用的道路状况，具体说是怎么选择，有待研究。输入参数后，选择下一步，则进入评估区域。四、LED道路照明设计Page17在评估区域中点击浏览会出现一个道路状况的选择，一步一步选择后会给出最适合的照度种类。根据各个参数的确认，照度种类为ME4A，然后选择完成。下一步不用选择，继续下一步，进入灯具选择页面，也是很关键的页面，里面有各个厂商网络灯具插件，我们只能引用类似灯具进行模拟，因为DIALUX能用的灯具插件必须为何DIALUX合作开发的，插件不多。四、LED道路照明设计Page18我们选择目录-线上目录-选择一个厂家，打开它的网络灯具插件库。我们选择史福特的插件库。选择好合适灯具后，点击右下角的勾，则可加入到DIALUX中。设定好灯具光通量之后点击添加。四、LED道路照明设计Page19然后出现排列参数的设定，设定好以后即可进入计算模拟。结果为：可以看出，在这个道路情况下，120W路灯不符合要求，因为灯具插件有限，所以模拟高瓦数路灯可以通过改变其光通量来模拟，比如这里4800LM改为11000LM即可模拟我们150W的路灯效果，虽然不准确，但是可以作为参考。这里就不再模拟了。选择表格中的参数，点击下一步。点击完成，确定，则出来3D效果模拟图。四、LED道路照明设计Page20点击菜单栏中间部分的伪色显示图标即可显示出照度伪色3D图。从这个图可以看出平均照度都在10LUX以下，所以要根据不同的灯具模拟不同的情况，做法都是一样的，最后一步就是引导出报表，也就是变成报告的形式输出。四、LED道路照明设计Page21任务栏中选择报表-设定报表。在左下方设定需要的报表内容。然后选择文件-导出-报表保存为PDF即可。四、LED道路照明设计Page22在左边的任务管理器中，可以更改好多数据，但是更改数据后，别忘记要重新计算才可以模拟出效果及伪色，也就是设定好数据好，点击开始计算图标，这个图标是在伪色显示图标右侧，一个计算器模样的图标。左边选择项目1，就可以输出一些参数名称，设计人信息等等，这样出的方案就更加专业，输出PDF以后，还可以利用WORD，把PDF报表和其他一些文件结合起来，再转成PDF，这样就可以取我们需要的部分，做成最好最符合要求的设计方案。四、LED道路照明设计Page23四、LED道路照明设计DIALUX配合WORD的方案案例。Page24四、LED道路照明设计Page25四、LED道路照明设计Page26四、LED道路照明设计Page27四、LED道路照明设计Page28四、LED道路照明设计Page29五、太阳能路灯系统太阳能路灯系统基础知识及构成。太阳能路灯系统有太阳能板，蓄电池，控制器，灯杆及灯具组成，太阳能板负责通过光伏效应发电，蓄电池存储掂量，控制器控制充放电及亮灯时间等。我们主要要讨论的是太阳能路灯系统的计算，如何根据灯具的瓦数来判断需要多大的太阳能板，需要多大的蓄电池。我们首先假设一个环境，比如，在深圳使用华烨HY-E4024的24WLED路灯，应该如何配备。Page30五、太阳能路灯系统首先，假设华烨的智能路灯每天点亮11小时，6小时全载，5小时半载。则灯具每天的耗电量为：24WX（6+2.5）=204W。然后我们来看一下下面的表格：深圳与广州靠近，我们选择广州的数据来模拟深圳，每天峰值发电3。52小时，所以太阳能板的理论发电功率为：204/3.52=58WH，假设每7天会遇见2天阴雨天，则7天的发电量要够9天用，所以发电功率为：(58X9)/7=75W。算上组件的损耗及太阳能板的发电效率，发电功率为：(75W/0.9)/08=105W，这个为24V的发电功率，要选择34V的太阳能板，就要同比例选择，即150WH.蓄电池则简单许多，9天的电量，24W/24VX8.5X9/08=96AH。以上仅为个人理论认识，还需结合实际进行选择。2010.4.1