评价LED道路照明灯具配光性能的两个重要指标_从配光设计角度谈LED道路照明节能
LED路灯综合性能测试及评价分析
LED路灯综合性能测试及评价分析【摘要】LED路灯在现代道路照明中扮演着重要角色，其性能直接影响着能耗和光照质量。
本文主要对LED路灯的综合性能测试及评价进行分析。
首先介绍LED路灯的性能测试指标和测试方法，然后探讨LED路灯的性能评价指标以及综合性能分析。
接着分析LED路灯目前存在的问题并提出改进方向。
最后总结LED路灯的综合性能测试及评价分析，并探讨LED路灯在市场应用中的重要性及其未来发展趋势。
通过本文的研究，可以为LED路灯的设计与生产提供参考，促进LED路灯领域的技术创新和发展。
LED路灯的综合性能测试及评价分析对于提高道路照明质量、降低能耗、保护环境具有重要意义。
【关键词】LED路灯、综合性能、测试、评价、分析、指标、方法、改进、总结、市场应用、发展趋势1. 引言1.1 LED路灯综合性能测试及评价分析LED路灯作为现代照明领域的重要组成部分，在节能环保、光效率高、寿命长等方面具有明显优势，受到了广泛的关注和应用。
而LED路灯的性能测试及评价分析则成为了衡量LED路灯质量和性能优劣的重要指标。
LED路灯的性能测试指标主要包括光效、光束角、色温、色彩指数和寿命等方面。
通过对这些指标的测试，可以全面评估LED路灯的性能表现。
LED路灯测试方法主要包括光电参数测试、光谱分析、环境适应性测试等多个方面，确保LED路灯在各种环境条件下的稳定性能。
LED路灯性能评价指标是依据不同应用场景和需求确定的，主要包括能源利用率、照明效果、环境影响等方面。
通过对这些指标的评价，可以比较不同LED路灯产品的性能差异，为用户选择合适的产品提供参考。
LED路灯综合性能分析则是对LED路灯的多项性能指标进行综合评估，从而更全面地了解LED路灯的表现优劣。
LED路灯性能改进方向包括提高光效、优化散热设计、延长寿命等方面，以进一步提升LED路灯的性能水平。
通过对LED路灯综合性能测试及评价分析的研究，我们可以更好地了解LED路灯在市场应用中的重要性，并预测LED路灯未来的发展趋势。
照明领域LED灯具的设计与节能性能研究
照明领域LED灯具的设计与节能性能研究在现代社会中，照明是每个人日常生活中必不可少的一部分。
随着科技的发展，传统的照明方式已经逐渐被高效节能的LED灯具所取代。
本文将探讨LED灯具的设计和节能性能研究。
首先，LED灯具的设计是高效节能的关键。
在设计过程中，需要考虑多个因素，包括灯具的形状、发光效果、色温、色彩还原指数等。
形状设计应符合不同的场景需求，如家居照明、商业照明和室外照明等。
发光效果应满足人眼对光线的舒适感知，并避免产生眩光。
色温的选择能够影响人们的视觉感受和舒适度，因此需要根据不同环境的要求进行调整。
另外，色彩还原指数是评估灯具能否准确还原物体原本的颜色的重要指标，一般要求达到80以上。
其次，研究LED灯具的节能性能对于实现可持续发展具有重要意义。
相较于传统照明方式，LED灯具具有更高的能效。
通过改进光电效率、减少能量损耗、提高光输出等措施，LED 灯具能够在照明需求不减的情况下实现更低的能耗。
研究表明，在适当的设计和使用条件下，LED灯具的节能潜力可以高达80%以上，这对于减少社会能源消耗和碳排放具有显著的贡献。
LED灯具的设计和节能性能研究需要深入考虑灯具的光学、电子、材料等方面知识。
在光学设计方面，需要通过几何光学的理论和方法，优化光具的结构和形状，提高光的利用率。
通过使用透镜、反射器等光学元件，可以调节光的方向和强度，实现精确的照明效果。
在电子设计方面，需要选择合适的驱动电路和电源，确保稳定的电流和电压输出，以保证LED灯具的正常工作。
在材料选择方面，需要考虑散热性能、耐久性和环境友好等因素。
优质的散热材料能够有效地降低LED灯具的工作温度，提高其寿命和效率。
除了设计和节能性能的研究，还需要注重LED灯具的寿命和可靠性。
LED灯具的寿命主要取决于发光二极管的使用寿命。
通过选择高质量的LED芯片、合适的散热设计和稳定的电源等措施，可以大大延长LED灯具的寿命，并减少维护成本。
可靠性方面，需要通过严格的质量控制和可靠性测试，确保产品的稳定性和可用性。
led照明设计规范
led照明设计规范篇一：LED照明灯参数标准LED照明灯具的参数标准主要应参照国家标准委、工信部、国家半导体照明工程研发及产业联盟等颁布的道路照明、室内照明、半导体照明等标准或技术规范。
它们主要有：（见表）以上国家相关部门的标准或技术规范涉及的LED照明灯具的参数主要包含光参数和电参数。
（一）光参数包括光源/灯具的光通量、灯具配光特性、光效等。
1、光通量光通量是指光源发出的总光能量。
测试该参数的意义在于：灯具通过消耗电能而发出光能，光通量越大、发出的光能越多。
因此它是表征光源发光能力的指标，当两盏灯功耗相同时，光通量越大，灯具越好。
2、灯具配光特性灯具配光(转载于: 小龙文档网:led照明设计规范)特性是指灯具在C=0°和C=90°的两个平面内，随着γ角变化得到的空间光强分布。
测试该参数的意义在于：当用光源进行照明时，希望光源发出的光均匀地照明被照对象而不是集中照明一点，而要达到此目的，光源发出的光就必须在空间呈一定的光强分布。
对于灯具配光特性，国家还没有相应的规定，现在对于配光特性的测试只是为用户企业提供一个参考。
3、光效光效是指被测LED灯所发出的光通量（流明）与该灯所消耗电功率（瓦）的比值。
测试该参数的意义在于：虽然光通量是衡量一个光源发光能力的主要指标，但是只有消耗更少的电能而发出更多的光能才是更好的光源，因此用光效这个指标来进行评判。
（二）电参数包括实际功耗、功率因数、电压谐波失真、电流谐波失真。
1、实际功耗实际功耗是指整盏灯所消耗的功率，也称有功功率。
测试该参数的意义在于：在灯具中不仅光源消耗电能、驱动电源也消耗电能，而实际功耗就包含了光源与电源消耗电能的总和。
由于光源的名义额定功率一般仅指光源的功耗，因此实际功耗与灯具的额定功率存在差异，而这个差异越接近，说明电源耗能越低、灯具的总体能耗就越低。
2、功率因数功率因数是指在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦。
LED路灯的配光
广泛应用于城市道路、公园、广场等场景，满足不同照明需求和提 高能源利用效率。
多功能集成化发展
多功能集成化
将LED路灯与其他功能集成在一 起，如通信、环境监测、公共安 全等，实现一灯多用，提高路灯 的利用效率和城市基础设施的智 能化水平。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
多功能集成化优势
多功能集成化可以有效降低城市 基础设施的建设和维护成本，提 高城市管理和服务水平，同时增 强城市安全性和应急响应能力。
解决方案
为了解决光污染问题，需要合理选择LED路灯的功率和亮度，根据道路 实际情况调整灯具的角度和投射范围，同时采用智能控制技术，根据实 际需要自动调节灯光亮度，避免过度照明。
能耗问题
总结词
LED路灯的能耗问题主要表现在其功率较高，长时间使用会消耗大量电能，增加能源成本。
详细描述
LED路灯的能耗问题是由其工作原理决定的，由于LED灯珠的功率较高，为了达到所需的照明效果，需要多颗灯 珠组成灯具，这使得整个灯具的功率较高。长时间使用LED路灯会导致大量的电能消耗，增加了能源成本。
聚光配光
聚光配光的特点是光线集中照射，适用于需要突出照明重点的场合。这种配光方式的优点 是照明效果好，眩光少，指向性强；缺点是所需灯具数量较少，但成本较高。
混合配光
混合配光结合了泛光和聚光的优点，通过合理搭配泛光和聚光灯具的数量和位置，实现更 好的照明效果和成本控制。这种配光方式的优点是照明效果好，眩光少，指向性强，成本 适中；缺点是设计难度较大。
乡村道路通常较为狭窄，弯道较多， 因此LED路灯的配光设计应具备较好 的光线扩散和防眩光性能，以避免对 驾驶员造成视觉干扰。
停车场照明
停车场照明是LED路灯配光的另 一个应用场景，需要满足车辆和
道路照明的评价指标
道路照明的评价指标在对驾驶员的视觉作业特点及所需的视觉信息进行分析研究的基础上，根据人类视感官系统的原理以及在实验室和现场对驾驶员在各种照明条件下的功能所进行的研究结果，并结合实践经验，导出了道路照明的质量评价指标，即道路照明应满足的技术指标。
一、道路照明的质量评价指标（一）路面平均亮度（L。
）在道路照明中，驾驶员观察路面障碍物的背景主要是驾驶员前方的路面。
因此，障碍物本身的表面和路面之间至少要有一定的、最低限度的亮度差（对比）才能察觉到障碍物。
所需的对比值取决于视角及观察者视场中的亮度分布，后者决定观察者眼睛的适应条件。
视角越大（当观察者至障碍物的距离不变时，障碍物越大），路面亮度越高没眼睛的对比灵敏度越高，觉察障碍物的机会也就越大。
因此，提高路面平均亮度（或照度）值将有利于提高驾驶员觉察（障碍物）的可靠性。
平均亮度水平也直接影响到驾驶员的视觉舒适程度。
平均亮度越高（但需保持在产生眩光的亮度水平以下），驾驶员就越舒适。
（二）路面亮度均匀度路面亮度均匀度包括亮度总均匀度和亮度纵向均匀度。
1、总均匀度（U0）道路照明设施，即使能为路面提供良好的平均亮度，但也可能在路面上某些区域产生很低的亮度，因而在这些区域里对比值低、阈值对比高。
同时，视场中大的亮度差，也会导致眼睛的对比灵敏度下降和引起所谓瞬时适应问题，以致不易觉察出在这些较暗区域里的障碍物。
因此，为了使路面上各个区域里的各点都有足够觉察率，就需用确定路面上最小亮度和平均亮度之间的允许差值。
从而导出了影响觉察可靠性的第二个评价指标——亮度总均匀度，它定义为路面上最小亮度和平均亮度之比，即（80页有一公式）式中L min——路面上最小亮度。
2、纵向均匀度（U L）当驾驶员在路面上行驶时，在其前方路面上反复相继出现在亮暗区对驾驶员的干扰（即所谓“斑纹”效应）很大。
因此，为了减弱这种干扰，就必须限制沿车道中心线上最亮区和最暗区的亮度差。
从而导出了影响驾驶员视觉舒适感的第二个评价指标——亮度纵向均匀度。
道路照明设计标准参数是什么
道路照明设计标准参数是什么
道路照明设计标准参数是指根据道路的特点和使用需求，确定的道路照明设计时所需满足的一系列标准要求，主要包括照明亮度、照明均匀度、照明色彩、照明节能等参数。
下面将详细介绍道路照明设计标准参数。
1. 照明亮度：照明亮度是指照明光线照射到地面上的光照强度。
根据道路的使用需求和交通流量，确定不同等级的照明亮度。
通常以勒克斯（Lux）为单位，分为A、B、C三个等级，A
级为最高，C级为最低。
2. 照明均匀度：照明均匀度是指照明光线在道路上分布的均匀程度。
根据道路的特点和使用需求，确定道路照明的均匀度要求，以保证整个道路上的照明光线分布均匀，避免照明不足或过强的现象。
3. 照明色彩：照明色彩是指照明光线的颜色。
根据道路的特点和需要，确定照明色彩的要求。
一般道路照明采用白光或黄光，以提高照明的亮度和清晰度，同时减少驾驶员对光线的疲劳感。
4. 照明节能：照明节能是指通过合理的设计和使用高效节能的照明设备，减少能源的消耗和浪费。
通过采用高效的照明灯具和智能控制系统，调节照明亮度和时间，减少不必要的照明开销，提高道路照明的能效。
此外，还有其他一些衡量道路照明设计质量的参数，如照明度衰减系数、照明偏向、道路照明的平均寿命等。
这些参数反映
了道路照明的可持续发展和卓越性能，能够为行人和驾驶员提供一个安全、舒适和高效的照明环境。
在进行道路照明设计时，需要根据不同的道路类型和特点，结合当地的实际情况，参考相关的国家和地方标准以及行业规范，综合考虑上述参数，进行合理的设计和选择照明设备，以满足道路照明的需求。
LED路灯详细参数
LED路灯详细参数1. 光效：光效是指单位电能产生的光效果，通常以流明/瓦（lm/W）表示。
传统的白炽灯光效为10-20 lm/W，而LED路灯光效可达到50-150 lm/W，远高于传统路灯。
高光效使LED路灯耗能更低，也减少了对环境的污染。
2.色温：色温是指光源的冷暖程度，单位为开尔文（K）。
一般分为冷光（高色温，5000-7000K）、自然光（中色温，4000-5000K）和暖光（低色温，3000-4000K）等不同类型。
不同色温的LED路灯适用于不同的场景和需求。
3.显色指数（CRI）：显色指数是指光源还原颜色真实程度的能力，通常以Ra表示。
一般情况下，Ra大于80的光源被认为具有较好的色彩还原性。
较高的显色指数可以提高人们对环境的感知和警觉性。
4.光束角度：光束角度是指LED路灯发光的立体角。
不同的光束角度可适用于不同的照明需求，如照明区域大的场景适合选择大的光束角度的灯具。
5.色彩类型：除了常见的白光之外，LED路灯还可以发出其他颜色的光，如红、绿和蓝等。
这些多彩的灯光可以应用于景观照明、建筑装饰等领域，提供更具艺术感和动感的照明效果。
6.色彩变换：一些LED路灯还具有变换颜色的功能，可通过控制系统实现不同颜色的切换和渐变。
这种功能可以应用于特殊场合，如音乐会、庆典等，增加现场气氛。
7.光控技术：LED路灯可以采用光控技术实现根据光照条件变化自动调整亮度的功能。
通过感应环境光强度，灯具可以自动调节亮度，节约能源并提高照明质量。
8.驱动电流：LED路灯驱动电流的大小会影响LED发光效果的稳定性和寿命。
过高或过低的驱动电流都会对LED灯具的寿命和光效造成影响。
9.光衰：LED灯具的光衰是指使用一定时间后，其光功率相对于初始光功率的变化。
好的LED灯具光衰较小，保持较长时间的稳定亮度。
10.使用寿命：LED路灯的使用寿命一般以小时（h）表示，通常可达到2万小时以上。
相对于传统的白炽灯和荧光灯，LED路灯的寿命更长，减少了维护和更换的成本。
LED路灯透镜设计
LED路灯透镜设计二次光学是直接决定LED路灯的输出效率、配光分布、均匀度及眩光程度的重要环节。
绿色环保的城市道路照明要求LED路灯产生正好覆盖马路的长方形的光斑，对马路之外的其他地方譬如居民楼和建筑物的光污染尽量的少。
XY非轴对称的自由曲面二次光学的配光设计，是实现此目标的最好的方法。
使得在单个透镜模组上就可以完成高效率长方形的输出光斑、蝙蝠翼形的远场角度分布、以及实现截光设计。
整个灯头的结构变得非常的简洁，只要将这些完成配光设计的LED透镜模组，按照同一个方向排列在一块平面的PCB板上即可，简化了LED路灯的机械结构、散热管理、以及电源控制的排布。
本文介绍了一种全反射型的二次光学透镜的设计，该透镜可以实现很高的输出光效率、蝙蝠翼形的配光曲线分布、以及较均匀的长方形光斑。
1. 技术背景LED固态半导体照明技术被认为是21世纪的战略节能技术。
中国、欧洲和北美的许多国家和城市都已经进行了LED道路照明技术的开发和大力推广，相比于金属卤素灯（MH）和高压钠灯（HPS），LED路灯拥有更长的寿命（大于5倍）；除此之外，LED 路灯还具有更好的可控性和光效，可以节能50%之多。
LED路灯的另一个绿色能源的特征是光源本身不含有害物质汞。
光学方面，LED芯片的小光源特性可以比较容易实现精确的配光和二次光学的优化设计，准确控制光线的方向，把光充分的分配到所需要照明的马路上，防止光污染和眩光。
二次光学设计是决定LED路灯的配光曲线、输出光效、均匀度、以及眩光指数的一项重要技术。
现有市场上大部分的高功率白光LED的光度分布是郎伯分布，光斑是圆形的，峰值光强一半位置处的光束角的全宽度约为120°。
LED路灯如果没有经过二次光学的配光设计，那么照在马路上的光斑会是一个“圆饼”，如图1（a）所示，大约1半左右的光斑会散落到马路之外而浪费掉，并且光斑的中间会比较亮，到周围会逐渐变暗。
这种灯装在马路上之后，路灯之间会形成很明显的明暗相间的光斑分布，对司机造成视觉疲劳，引发事故。
灯具的节能与照明效果评估
灯具的节能与照明效果评估现如今，随着人们环保意识的提高和能源危机的严峻形势，节能成为了全球的热门话题。
在这个背景下，灯具的节能与照明效果评估显得尤为重要。
本文将从照明的重要性、灯具节能技术和照明效果评估三个方面对此进行探讨。
1. 照明的重要性人类对于照明的需求是不可忽视的，无论在家庭、办公场所还是公共空间，良好的照明条件都是提高生活和工作质量的基础。
然而，传统照明方式如白炽灯、荧光灯存在能源浪费和环境污染的问题，迫切需要寻求更节能、环保的灯具。
2. 灯具节能技术为了改善传统照明方式的问题，许多新型的灯具节能技术不断涌现。
其中，LED灯具是当前最为广泛应用的一种。
LED灯具具有节能高效、寿命长、色彩还原度高等优点，与传统灯具相比具有明显的优势。
而其他如卤钨灯、太阳能照明等技术也逐渐应用于不同的场景。
通过灯具的技术升级，可以大幅度降低能源消耗，减少碳排放，实现绿色照明。
3. 照明效果评估灯具的节能与照明效果评估是确保灯具性能合格的重要环节。
在评估过程中，可以通过以下方面进行考察：3.1. 光效和能效比光效即单位功率下的光输出量，是评估灯具照明效果的重要指标。
能效比则是灯具的能源利用效率。
通过衡量灯具的光效和能效比，可以判断其节能性能。
3.2. 色彩还原度灯具的色彩还原度是指灯具发出的光与自然光之间的颜色匹配程度。
高色彩还原度的灯具可以准确呈现物体的真实颜色，对于一些颜色要求较高的场所尤为重要。
3.3. 照度和光照均匀度照度是指单位面积上获得的光通量，反映了灯具的照明亮度。
而光照均匀度则体现了灯具照明的均匀程度。
通过对灯具的照度和光照均匀度进行评估，可以确保照明质量符合需求。
综上所述，灯具的节能与照明效果评估对于实现绿色照明的目标至关重要。
只有通过合理的评估和选择，才能选购到节能、环保、高效的灯具，提高照明质量，降低能耗，推动可持续发展。
因此，在今后的照明选购和使用过程中，应该重视灯具的节能和照明效果评估，为人们创造良好的光照环境。
LED光源在道路照明中的效能提升策略
LED光源在道路照明中的效能提升策略一、LED光源概述LED光源，即发光二极管光源，是一种基于半导体材料的电致发光技术。
与传统的照明技术相比，LED光源具有高效能、长寿命、环保节能等优点，使其在道路照明领域得到了广泛的应用。
随着技术的不断进步，LED光源在道路照明中的效能提升成为了研究的热点。
1.1 LED光源的特性LED光源的核心特性包括高亮度、低能耗、快速响应、长寿命以及可调光等。
这些特性使得LED光源在道路照明中能够提供更加稳定和高效的照明效果。
高亮度保证了足够的照明需求，而低能耗则意味着在长期使用中能够节约大量的能源。
1.2 LED光源在道路照明中的应用LED光源在道路照明中的应用主要集中在城市主干道、次干道、支路以及隧道等场景。
由于其出色的照明性能和节能效果，LED光源已经成为现代道路照明的首选。
此外，LED 光源的快速响应特性也使得其在交通信号灯等领域有着不可替代的作用。
二、LED光源效能提升的策略为了进一步提升LED光源在道路照明中的效能，需要从多个方面进行考虑和研究。
2.1 优化LED光源的光学设计LED光源的光学设计是影响其照明效果的关键因素之一。
通过优化光学设计，可以提高光的利用率，减少光的浪费，从而提升照明效果。
这包括选择合适的透镜、反射器等光学元件，以及设计合理的光源布局。
2.2 提高LED光源的能效比能效比是衡量LED光源性能的重要指标。
提高能效比意味着在相同的能耗下能够提供更多的光输出。
这可以通过改进LED芯片的材料和结构、优化驱动电路设计等方式来实现。
2.3 智能控制系统的应用智能控制系统能够根据实际的照明需求和环境条件，自动调节LED光源的亮度和照明模式。
这不仅可以提高照明效果，还能进一步降低能耗。
例如，可以通过光敏传感器来检测环境光线的变化，自动调整LED光源的亮度。
2.4 维护和升级策略定期的维护和适时的技术升级也是提升LED光源效能的重要手段。
通过定期检查和清洁LED光源，可以保持其良好的工作状态。
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一，但从实际工 程 案 例 的 经 验 来 看， 其 节 能 效 果 却 远远不如厂家宣 称 的 那 样 可 观， 如 果 在 不 牺 牲 照 明 等级和效果的情况下，甚至不如传统高压钠灯节能 。 其原因很多，例 如， 散 热 技 术 的 问 题 导 致 荧 光 粉 在 受热之后出现 老 化， 其 转 换 光 效 率 降 低； 电 源 损 耗 问题，许多厂家在评价 LED 节能效果时，不考 虑 电 源损耗造成的 系 统 光 效 下 降； 二 次 配 光 问 题， 不 少 灯具的配光不 合 理， 导 致 很 多 的 光 飘 逸 出 路 面， 一 部分光照 射 到 距 道 路 较 远 的 区 域， 不 仅 浪 费 能 源， 还导致光污染和 光 侵 入 等 不 良 后 果 。 行 业 内 缺 乏 评 价配光性能好坏 的 技 术 指 标， 而 业 内 的 光 学 工 程 师 对道路照明的应用要求不甚了解，他们在做 LED 灯 具配光设 计 时， 主 要 目 标 则 是 满 足 CJJ45 —2006 城 市道路照明设计标 准 中 规 定 的 均 匀 度 和 眩 光 等 方 面 的技术参数，而对什 么 样 的 配 光 更 适 合 道 路 照 明 了 解不够 。 CJJ45 —2006 标 准 主 要 是 道 路 照 明 设 计 遵 循的规范， 对 道 路 灯 具 配 光 设 计 构 成 的 约 束 有 限， 而且该标准主要 依 据 传 统 光 源 制 定， 对 方 兴 未 艾 的 LED 道路照明而言，其约束力很低 。 什么样的 配 光 更 适 合 道 路 照 明？ 简 言 之， 就 是 用更少的 光 达 到 道 路 照 明 规 范 中 规 定 的 技 术 参 数， 并尽可能的提 高 均 匀 性 、 降 低 眩 光 值 。 但 在 配 光 设 计时，由于 缺 乏 技 术 指 标 来 评 价 配 光 性 能 的 好 坏， 导致行业内鱼 龙 混 杂 的 局 面 。 好 的 配 光 设 计， 首 先 要满足照度均 匀 度， 这 已 经 在 业 内 达 成 共 识， 一 般 的光学软件都能 实 现 照 度 均 匀 性 模 拟 。 由 于 目 前 尚 无光学软件载入 道 路 路 面 亮 度 系 数 库， 光 学 设 计 者 无法模拟不同材 质 的 路 面 亮 度 均 匀 性， 所 以 行 业 内 的多数配光 设 计 无 法 满 足 亮 度 纵 向 均 匀 度 U L 或 总 体均匀度 U O ，甚至行业内还没有对亮度均匀性有足 够的认识 。 除了 满 足 照 度 及 亮 度 均 匀 度 以 外， 还 需 要考虑利用系数 是 否 高， 照 度 与 亮 度 的 比 值 是 否 够
［ 1］
。如配光设计不合
理，也可能造成 E / L 比 值 过 大，甚 至 超 出 推 荐 的 取 值范 围， 造 成 照 度 达 标 而 亮 度 不 够 的 问 题 。 根 据 CJJ45 —2006 的规定，亮 度 2cd / m 2 的 标 准 对 应 30lx 的照度，其照 度 亮 度 比 E / L 按 照 15 取 值， 据 笔 者 经验，应用 在 该 标 准 推 荐 的 R3 沥 青 路 面 时， 一 般 的道 路 灯 具 配 光 的 照 度 亮 度 比 值 在 14 ～ 19 范 围 内
2010 年 8 月 第 21 卷 第 4 期
照明工程学报 ZHAOMING GONGCHENG XUEBAO
Aug. Vol. 21
2010 No. 4
评价 LED 道路照明灯具配光性能的两个重要指标
— — — 从配光设计角度谈 LED 道路照明节能
邹吉平
（ 同济大学建筑与城市规划学院，上海 200092 ）
第 21 卷第 4 期
邹吉平： 评价 LED 道路照明灯具配光性能的两个重要指标 ……
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角度讨论如何 提 高 LED 道 路 照 明 灯 具 的 节 能 效 果， 提出除了满足照 度 亮 度 均 匀 性 指 标 外， 有 必 要 采 用 利用系数 CU 和 照 度 亮 度 比 E / L 来 评 价 道 路 照 明 灯 具配光性能好坏， 并 总 结 了 道 路 照 明 配 光 设 计 中 的 问题 。
1
引言
在资源匮乏的当今时代，低碳经济 、 节能减排 、
损耗 、 散热技 术， 二 次 光 学 设 计 等， 使 得 灯 具 的 整 体光效大 打 折 扣， 灯 具 系 统 效 率 不 足 75lm / W 。 到 目前为止， LED 道路照 明 仍 然 处 在 政 府 主 导 的 示 范 性推广阶段，整个 LED 道路照明行业缺乏实 际应 用 经验，灯具 研 发 与 照 明 应 用 之 间 存 在 一 定 的 差 距， 例如，灯具二次 配 光 设 计 和 应 用 需 求 的 差 距， 使 得 LED 道路灯具的输 出 光 通 量 投 射 到 路 面 上 时， 存 在 亮度不够或利用系数过低问题，从而导致了 LED 道 路照明的节能效 果 并 不 理 想 。 本 文 将 从 配 光 设 计 的
摘
要 ： 道路照明灯具配光设计 不 仅 要 满 足 CJJ45 — 2006 规 范 中 的 照 度 均 匀 性 、 亮 度 均 匀 性 、 眩 光 控 制 等 技 术 指
标，笔者提出还需要采用利用系数 CU 和照度亮度 比 E / L 两 个 技 术 指 标 来 评 价 LED 路 灯 的 光 学 性 能 。 选 取 十 款 不 同厂家的 LED 路灯配光曲线，分别应用在 4 个常见典型 的 道 路 照 明 场 景 中， 通 过 列 表 综 合 比 较 其 配 光 性 能， 并 分 析总结其性能优劣的原因 。 关键词 ： 道路照明； LED 路灯； 配光性能； 照明节能
2
评价道路照明配光设计性能的 两个重要指标
在 LED 照明行业内，节能是炒作的主要亮点 之
具输出总光通量的百分比，可由公式 （ 1 ） 计 算，利 用系数 CU 与平 均 照 度 E 、 功 率 密 度 LPD 的 关 系 由 公式 （ 2 ） 和 （ 3 ） 得 出 。 从 公 式 （ 3 ） 看 出， 功 率 密 度 LPD 与利用系 数 CU 成 反 比， 即： 提 高 利 用 系 数 CU ，可直 接 降 低 功 率 密 度 LPD 值， 达 到 节 能 的 效 果，只有利用系数高 的 配 光 设 计 才 能 保 证 路 面 有 足 够的照度与亮 度 。 在 传 统 道 路 照 明 行 业 内， 曾 把 公 式 （ 1 ） 中的分母部分规定为光源光通量，由于 LED 的光源光通量受 灯 具 影 响 因 素 较 为 复 杂， 比 传 统 光 源的光通量难以 界 定， 本 文 推 荐 采 用 灯 具 输 出 光 通 量来定义利用系 数， 以 便 于 计 算 和 该 技 术 指 标 的 推 广。 CU = E = u o （1） （2） （3）
低，是否具有节 能 效 应 。 笔 者 在 研 究 对 比 不 同 厂 家 的配光曲线 后， 提 出 采 用 利 用 系 数 CU 和 照 度 亮 度 比 E / L 来评价配光性能 的 好 坏， 足 以 凸 显 其 光 学 性 能的优劣 。 2. 1 利用系数 （ Coefficient of Utilization ） 利用系数是指道 路 计 算 面 接 受 到 的 光 通 量 占 灯
该技 术 指 标 由 灯 具 配 光 的 类 型 、 路 面 的 材 质 、 光线照射到路面 的 入 射 角 大 小 、 观 察 员 的 位 置 和 视 线方向等因素 有 关， 对 于 道 路 照 明 而 言， 国 际 照 明 学会推荐的观察员 位 置 为 距 离 道 路 计 算 面 60 米 远 、 高度 1. 5 米的位置 。 JTJ 026. 1 —1999 公路隧道通 风 照明设计规范中推荐的沥青路面 E / L 比值按照 15 ～ 22 取值，水 泥 路 面 E / L 比 值 按 照 10 ～ 13 取 值 。 根 据笔者经验，经过优 化 设 计 的 配 光 可 以 使 该 比 值 降 低，甚至低于 规 范 推 荐 的 范 围 很 多， 即： 使 用 更 少 的光通量可以实 现 更 高 的 亮 度
o × MF × CU W × S E × W × S η × MF × CU
LPD = 式中
CU — — — 利用系数； — — 照射 到 道 路 计 算 面 的 光 通 量， 单 位： u — 流明； — — 道路灯具输出 的 总 光 通 量， 单 位： 流 o — 明； E— — — 平均照度，单位： 勒克斯； MF — — — 维护系数，灯具 使 用 过 程 中， 灯 具 光 通量输出降低引起的照度降低因素； W— — — 道路路宽，单位： 米； S— — — 灯杆间距，单位： 米； — — 灯具 的 系 统 光 效， 成 套 LED 灯 具 的 η — 输出 光 通 量 除 以 耗 电 功 率 数， 单 位： 流明 / 瓦； LPD — — — 功率密度，单位计 算 面 积 内 的 耗 电 功 率 。 一般来说，灯 杆 高 度 越 低 、 马 路 越 宽 的 应 用 场
Two Parameters to Evaluate the Optical Performance of LED Roadway Luminaire
— — — Discussion on Energy Conservation from the Angle of Optical Design Zou Jiping
（ College of Architecture and Urban Planning ，Tongji University ，Shanghai 200092 ）
Abstract Optical performance of roadway luminaire is not only evaluated with uniformity and glare control that can be found in CJJ45 —2006 ，according to author ’ s study ，it can also necessarily be evaluated with CU （ Coefficient of Utilization ） and the Ratio of E / L. Ten types of IES photometric data are chosen in order to compare their optical performance in 4 typical and common application scenarios. Conclusions are drawn and analysed from the comparison. Key words ： roadway lighting ； LED roadway luminaire ； optical performance ； energy conservation 灯具研发过程 中， 仍 然 存 在 诸 多 技 术 难 点， 如 电 源