LED與HID路燈的比較研究.pdf

1、隨著固體照明光源的快速發(fā)展，LED作為路燈的潛力逐漸顯現(xiàn)出來，而高強(qiáng)度氣體放電燈(HID)作為成熟的路燈光源還在道路照明中占據(jù)著主流地位。但HID光效較低、調(diào)光困難、照度維持率低等缺點(diǎn)成為了制約道路照明質(zhì)量的瓶頸。日益繁忙的交通卻對(duì)道路照明質(zhì)量卻提出了越來越高的要求，所以一種高光效、高照度維持率、易調(diào)光、長(zhǎng)壽命的路燈就顯得十分必要，LED路燈應(yīng)運(yùn)而生。但是近年有不少地方用不成熟的LED路燈替換傳統(tǒng)HID路燈，造成道路照明質(zhì)量下降嚴(yán)重，沒

2、有達(dá)到設(shè)計(jì)要求。所以系統(tǒng)地比較研究LED路燈和傳統(tǒng)HID路燈的優(yōu)缺點(diǎn)，并深入地解釋其原因，為L(zhǎng)ED替代HID路燈提供定量依據(jù)，就非常必要。為了系統(tǒng)地研究LED路燈和HID路燈（包括高壓鈉燈和金鹵燈）的工作特性和照明效果，本課題采用了100WLED路燈，140W陶瓷金鹵燈路燈和250 W高壓鈉燈路燈作為研究對(duì)象，分別進(jìn)行了12000h的道路照明效果測(cè)試和4000h的室內(nèi)光電參數(shù)測(cè)試及計(jì)算機(jī)模擬分析，以期全面分析比較各種路燈的特點(diǎn)，對(duì)未來的

3、路燈和道路照明的改進(jìn)提出建議。
　　本研究分為五個(gè)部分：第一章介紹了本課題的研究背景，詳細(xì)分析了道路照明的基本概況，并指出研究的必要性?？偨Y(jié)了影響道路照明質(zhì)量的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)、道路照明的節(jié)能方法、目前在道路照明中存在的各類誤區(qū)，以及今后道路照明的發(fā)展方向。介紹了本課題使用的研究方法，提出了本研究的創(chuàng)新點(diǎn)。第二章詳細(xì)介紹了對(duì)各類路燈的道路實(shí)地測(cè)試實(shí)驗(yàn)和結(jié)果。先說明了道路測(cè)試的基本概況，包括路燈的安裝及測(cè)試方式，測(cè)試設(shè)備，及使用到的實(shí)驗(yàn)

4、術(shù)語(yǔ)等;再介紹了各時(shí)間段的測(cè)試結(jié)果，然后分別對(duì)各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了評(píng)價(jià);最后分析了其在道路照明中所起到的作用及對(duì)于道路照明質(zhì)量的影響。在燃點(diǎn)到12000 h后，LED路燈的照度維持率高達(dá)86.4％，而同期的HPS路燈僅為74.5％，高路面照度維持率意味著該路燈維護(hù)更少，成本更低。這使得在道路照明設(shè)計(jì)初始，就可以選擇功率更低的路燈來進(jìn)行安裝，從而降低道路的照明功率密度。在亮度照度比方面，LED高出CDM路燈13％，高出HPS路燈30％，意味

5、著LED路燈在保證行人和非機(jī)動(dòng)車駕駛員的視覺環(huán)境水平下，能夠?yàn)闄C(jī)動(dòng)車駕駛員提供更好的視覺環(huán)境。第三章介紹了對(duì)各類路燈光電參數(shù)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。先說明了測(cè)試方法、測(cè)試參數(shù)和測(cè)試設(shè)備等;再介紹了不同燃點(diǎn)時(shí)間后的光電參數(shù)測(cè)試結(jié)果;然后分別對(duì)各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，分析了其在道路照明中所起到的作用及對(duì)于道路照明質(zhì)量的影響;最后重點(diǎn)討論了各類路燈配光曲線的特點(diǎn)。功率測(cè)試上，CDM的實(shí)際運(yùn)行功率要比額定功率大10％，而HPS則要大16％，而LED實(shí)際運(yùn)

6、行時(shí)的功率就是其額定功率，說明在實(shí)際道路使用時(shí)，CDM和HPS的用電量要比計(jì)算的大，而LED則基本不變。顯色指數(shù)方面，LED的最好，意味著在該路燈照明下，對(duì)于色彩的差別更容易分辨，從而可以提高視覺辨識(shí)效果。LED的光衰是最小的，10000 h才衰減不到10％，光通維持率依然高達(dá)91.6％，而同期的HPS衰減達(dá)30％之多，其光通維持率不到70％。這說明LED能夠在壽命期間內(nèi)持續(xù)地高效率發(fā)光，產(chǎn)生節(jié)能環(huán)保的效果;而HPS則在壽命期內(nèi)的效率持

7、續(xù)下降，節(jié)能效果越來越不明顯。第四章對(duì)著重討論了道路照明中十分重要的眩光問題，并提出了測(cè)量道路照明眩光的三種方法:計(jì)算法、照度測(cè)量法和亮度測(cè)量法。并使用這三種方法對(duì)本課題中的各類路燈進(jìn)行了計(jì)算與測(cè)量，分析了個(gè)路燈的眩光情況，表明LED路燈的眩光比HID路燈嚴(yán)重。最后使用測(cè)得的配光曲線，計(jì)算機(jī)模擬分析各類路燈的特性參數(shù)，并與上文的實(shí)測(cè)結(jié)果做對(duì)比分析，表明LED路燈在更寬闊的道路上面配光更加均勻，各項(xiàng)參數(shù)相對(duì)HID更加有優(yōu)勢(shì)。第五章對(duì)本課題