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刘木清:LED在隧道照明中的应用研究

2009-09-05 12:12
flinay
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   复旦大学教授、电光源研究所所长、光源与照明工程系系主任刘木清将于2009年9月6-7日在深圳会展中心五楼会议厅举行的2009 LED照明技术及发展论坛上发表题为《LED在隧道照明中的应用》的精彩演讲,欢迎大家踊跃参加。

  目前,隧道照明的光源主要有高压钠灯、荧光灯、金卤灯等. 其中,高压钠灯光效高、紫外辐射少、可在任意位置点燃、耐震、寿命长,在隧道照明特别是山地等城市外的隧道中大量使用,而荧光灯、金卤灯等近年来在城市隧道照明中获得大量的应用。LED是近几年发展很快的光源,其光效等性能指标快速提高而价格快速下降,因而在显示、景观照明等成功应用的同时在道路照明等定向照明中逐步获得应用。

  LED隧道灯的整体效率除与采用的LED的光效相关外,还与三个因素有关:二次光学设计达到的光线利用率、良好散热以保证的LED输出光通量维持性能及LED驱动电路的效率。以上几个部分的效率相乘得到LED隧道灯的整体光效。

  通过对LED发光机理的研究,可以推算出LED的辐射光谱效率可达350lm/w,由于LED发光机理上是冷光源,且辐射中光谱全在可见光范围内,因而实际效率有望更接近理论值。即使考虑到工艺上的局限,实际LED光效如果达到理论值的一半也很可观。光效的提高意味着对能量利用效率的提高,当LED 的生产工艺发展成熟之后,在和传统隧道照明光源的比较中LED的节能优势将得以凸显。

  其次,与传统光源相比,LED体积小,在许多应用场合甚至可以将其当作点光源来处理,这就给灯具的光学设计带来很大的灵活性。同时,传统光源灯具中由于光源尺寸较大而存在的光源遮挡与吸收作用在LED灯具中也不存在了。

  再次,LED只向半空间发出光线,这意味着不加任何形式的反射器,光源发出的光线也能全部射向受照面方向,这一特点决定了LED灯具有望做到90%以上的灯具效率。同时通过合理的光学设计达到很高的光通利用率。

  以上是LED用于隧道照明在整体光效方面可能的优势,但如何将其优势转化为实际的可应用产品,尚需解决许多技术问题。LED是与高压钠灯等传统光源很大不同的光源,用于隧道照明不能简单的将LED取代现有的光源,也不能简单的点亮LED即用于隧道照明。如何整合LED隧道灯具的各个部件以达到对光源光通量的最大利用率进而最大限度地实现照明节能是我们面对的挑战。(编辑:于占涛)


 

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