路灯照明产品比较
? 道路照明介绍及现状
道路最初是用点燃木材照明,后来逐步发展为用油灯、汽灯、电弧灯、碳
丝白炽灯、高压汞灯,现今道路照明主流光源为高压钠灯。基于全球性节能减排政策,部分新型节能光源(如LVD无极灯和LED灯)也已逐步应用到道路照明工程中,并发展迅速。
针对道路照明在中国发展这么多年,也经过一层又一层的技术变革。路灯产品也随
时代的变化在亮度、光效节能环保等领域的不断更新、升级。目前在道路照明领域一般用到的路灯产品有:高压钠灯、无极灯(低、高频无极灯)、金卤灯、led灯等。 由于高压钠灯光效高,产品成本低在过去近几年来成为中国大部分的地区及城市主流的道路照明光源;随着社会的进步及综合道路各方面质量水平的要求提升,高压钠灯已渐渐不能满足现代化道路照明的要求。现代化新型时代道路照明不仅要达到良好的光照效果而且还必须具备节能省电。
本文针对现行的道路常用的一些光源和道路照明实际运用中的情况作出讲解与分析:
? 道路照明的质量
道路照明的质量主要表现在以下4个方面: 亮度水平
道路平均亮度按道路等级有不同的亮度要求。一般快速路和主干道沥青路面都需要2cd/m2以上的亮度要求。次干道和辅助道路或小区道路要求相对较低。具体可以参照现行道路照明设计规范。 平均照度
平均照度指路面所有照度的平均值,是照明强度单位,一般用Lx来表示。 眩光
道路照明应努力在不舒适眩光限制在一定范围内。一般用G值来表示。 一般情况下,G=7(G=1将令人无法忍受,俗称光污染)
视觉诱导:
要让驾驶员在一定距离外能立即辨认出这条道路的方向,特别是他自己要走的那条路的方向
道路照明质量标准:
通常用规定的路面平均照度和均匀度两个指标。前者的单位是勒克斯,即每一平方米水平照射面积上,均匀分布一流明的光通量。后者是最小水平照度与平均水平照度的比值。实际上,路面的亮度分布与照度分布有相当大的差别。采用路面照度作为道路照明指标不能给出视感条件的真实情况。因此,国际照明委员会建议道路照明的质量用路面亮度、均匀度、眩光和诱导性四个指标衡量。亮度是道路表面单位面积上反射出的光量,用cd/m2作单位。均匀度是路面上亮度分布的均匀程度。影响驾驶员视觉舒适感的均匀度等于行车线上路面最小亮度与平均亮度之比。即使平均亮度较高,但亮度分布不均匀的路面,在明暗相差很大的地方,障碍也难以发现。眩光是强光直射驾驶员的眼睛,使眼睛不舒适,产生视觉障碍,看不清物体的现象。眩光使眼睛不舒适的程度用表示主观感觉的眩光指数G评定。国际照明委员会推荐:G=1,无法忍受;G=3,有干扰;G=5,允许的极限; G=7,比较满意;G=9,无影响。眩光与光源的亮度、视线与光源的夹角、路面平均亮度等因素有关。诱导性是用照明告知驾驶员有关前方道路线形、起伏、交叉、车流分合的有关信息。国际照明委员会建议,城市干道、高速公路的路面亮度取2cd/m2,纵向均匀度取0.7,G=6。日本已采用路面亮度作为道路照明指标。美国等多数国家仍用照度作道路照明标准。照度和亮度可以互相换算。路面P点的亮度等于该点的照度乘该点的亮度系数。
? 常见路灯照明光源技术参数
附:下图为以上所述照明产品的详细技术参数表:
项目 光源功率(W) 系统功率(W) 功率因素 总光通量(LM) 光效(LM/W) 寿命(h) 显色指数(Ra) 色温(K) 光衰 照度均匀度 频闪效益 电压变化对光通影响 温度变化对光通影响 抗震性能
飞利浦飞利浦CosmoPolis CDM-ELITE 140 210 152 226 0.991 0.991 16520 24150 118 115 26000 26000 66 90 2800 3000 小 小 良好 良好 不明显 不明显 较大 较小 较好 较大 较小 较好 高压钠灯 250 300 0.85 25000 100 20000 35 2060 一般 一般 明显 大 较小 较好 LED路灯 160 176 0.98 10400 65 100000(理论) 90 6035 严重 差 不明显 不大 小 好 金卤灯 160 176 0.9 12800 80 8000 65~85 4000 一般 一般 明显 较大 较大 较好 无极灯 160 176 0.96 10256 64.1 60000(理论) 85 5000 非常严重 一般 不明显 较大 大 较差
? 道路照明节能产品简介
? 高压钠灯
附:图1
高压钠灯是一种HID气体放电灯。广泛应用于道路、
高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培。高显色高压钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明(需ra≧55)。 产品优点:
价格便宜;使用时发出金白色光,具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不诱虫等优点。
产品用于道路照明存在的缺陷:
色温低,显色指数低。普通高压钠灯的色温通常只有2000K左右,显色指数ra=35。不利于驾驶员清晰分辨远处和周围环境。流量大的高速路段容易造成疲劳,引起紧张情绪;
光源电器尺寸较大,安装不方便,启动等待时间比较长;
由于本身光学特性及灯具设计问题,光损失严重,光的利用率不高,会造成资源部分浪费。
功率因数偏低,耗电量大,不适合节能范畴;
? 金卤灯
附:图2
金卤灯是汞和稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光的放电灯,金属卤化物灯是在高压汞灯基础上添加各种金属卤化物制成的第三代光源。是一种接近日光色的节能新光源,广泛应用于体育场馆、展览中心、大型商场、工业厂房、街道广场、车站、码头等场所的室内照明。
产品优点:
照明采用钪钠型金属卤化物灯,该灯具有发光效率高、显色性能好等特点。
产品用于道路照明存在的缺陷:
光效和寿命没有优势,金属卤化物灯的点燃位置有要求等不适合做路灯;温度对其影响大;价格也相对较高
? 无极灯
附:图3 附:图4
无极灯又称无电极气体放电荧光灯;是应用功率电子学,等离子体学,磁性材料学等领域最新科技成果研制开发出来的高新技术产品。相对于节能灯、金卤灯具有有长寿命(理论寿命)、高显色性的特点。主要适用于工厂车间、温室蔬菜植物棚、礼堂大厅、会议室、隧道、火车店危险地域或照明下水灯、观绿化照明等
工作原理:
附:图5
无极灯可分为高频无极灯和低频无极灯: 高频无极灯:2.65MHz, 即2713.6 KHz
低频无极灯:230KHz 和140KHz(目前达到此水平厂商极少) 无极灯的发展方向就是更低的频率
产品优点:
介于荧光灯上的特性,显色性较好;
频无极灯相对寿命比较长(一般理论值寿命<60000h);
产品用于道路照明存在的缺陷:
1、 高频无极灯缺点也显而易见的,由于技术的瓶颈散热不好,造成光衰严重,直
接影响寿命(低频无极灯1000小时后流明值下降一半);以至于功率做不高,也导致目前无极灯的最大功率只能做到185W左右
2、无极灯光色是纯白光,穿透性较差,雨雾天气中表现尤为明显; 3、实际光效较低(实际光效为65-80Lm/W),而厂家宣传节能,是拿“白炽灯”光效比较。目前无极灯光效,不符合国家节能产业政策;
4、 更换成本比较高;
5、 “无极灯”电磁干扰和空间电磁辐射问题:
无极灯是靠“电磁波或微波”工作,其微波发生器发出超大功率电磁波,传播距离可达千公里,近距离更是无法解决的“干扰源”,大量资料和生产厂商都说,电磁干扰早在2004年就解决了,可是就在(2008),我国深圳机场就发生了“无极灯干扰航空导航系统”的严重事故。建设部《“ 十一五 ” 城市绿色照明工程规划纲要实施细则》中,第二十五条 无极荧光灯因为工作于高频,灯具必须通过电磁干扰的测试,否则会对电网以及附近用电器产生干扰。 由于无极灯是靠超大功率“微波”激发荧光粉发光,目前还无法解决“电磁干扰问题”。无极灯电磁兼容技术,如今还是无法满足建设部的要求。
航空调度频率受高频无极灯严重干扰分析详情:
机场货站的照明电源采用高频无极气体放电灯(见图3、4)。高频无极气体放电灯(以下简称无极灯)是综合功率电子学、等离子体学、磁性材料学等理论开发出来的高新技术照明产品。无极灯是基于荧光灯气体放电和高频电磁感应两个原理相结合的一种新型光源。由于它没有常规电光源所必须的灯丝或电极,故名无极灯。工作频率2.5-3MHz,比普通白炽灯、日光灯等灯的工作频率50Hz高出5万-6万倍,比普通节能灯的工作频率30-60KHz高出250倍。可交直流两用,具有节能、高亮度、无频闪等特点。适用于长期照明、高空、震动大等场所。如厂房、仓库、矿区、车站、车场等大面积照明。
组成结构:高频无极气体放电灯,由高频发生器、电磁偶合器、灯体(玻璃壳夹层涂有三基稀土荧光粉)三个主要部分组成。
工作原理:高频发生器产生一个2.65MHz的高频电信号,电磁场能量以感应方式送至偶合器,当高频电流通过电磁偶合时,产生一个高频电磁场。变化的磁场即产生一个垂直于磁场变化的电场,加速灯体内部放电空间的电子,当能量达到一定值时,电子与容器内的气