2013年7月24日星期三

對LED路燈問題的新認識


LED路燈的光衰:LED道路照明回報的一個最大不太陽能系統確定因素,就是對燈具的光衰壽命可靠性的判定。光衰是一個需要時效來驗證的參數,對實際使用的燈具進行長期跟蹤驗測是不現實的。但由於這種困難而放棄或放松對產品光衰的要求,會使大量廉價劣質燈具靠工程驗收,混入在建工程,導致項目最終失敗。

美國對燈具光效光衰的控制方法是,只接受所選用有LM-80和LM-79資格認證的LED元件的路燈產品。實際證明采用了符合認證資格元件的產品,至少在7年內光衰是可以接受的。我國綿陽災後重建的遼寧大道,采用優質LED道路照明,兩年實測光衰為5。5%,與美國現行水平相當,高於國內平均水平。LED道路照明的嚴格要求,將促使國內LED元件更重視產品光衰指標。

對LED道路照明均勻性的要求:美國的公共照明一般是在廣場照明才強調均勻性。普通道路照明則更看重照明的提示性能,強調重點照明,並不追求道路照明的高度均勻。城市街燈設置的距高比普遍大於我國,一般都在3以上;在非商業地區的居民街區,路面照度較低,距高比遠大3的也不少見。但是在交叉道口或者居民進出的地方,都設置增強照明,起到照明和警示雙重效果。

最新的專題研究表明,明暗起伏的道路照明更符合人類對夜間照明的自然習慣,更能提高視覺的警覺性。均勻的照明環境反而容易產生視覺疲勞,降低警覺識別目標能力,不利於駕駛安全。而且人為構築過度的均勻道路照明,不但技術難度高,耗費大,照明效率低,而且眩光增加。絕對是得不償失的選擇。

我國的LED照明工程現狀,由於路面照度均勻度指標易於檢測,工程驗收方便,而且觀感明顯,媒體宣傳效果好,因此均勻性在我國LED照明工程設計中往往被過分強調。大多數示範工程在均勻性方面都超過規定標准,並視作最為突出的一項指標。為此,采用超低的距高比大大增加了建設和運行成本。但這種新建的華而不實明亮的工程,不足以成為LED道路照明推廣應用的樣板,最終成為反面教材。

對LED眩光問題的新認識:LED道路照明應用最受詬病的指標就是新燈具所產生的弦光。很多閾值增量TI達標的LED照明設計,仍然令人感覺到有明顯的不適甚至接近失能的眩光。這是由於與傳統燈具用大面積的反射罩來實現不同,LED燈具都是采用直接投射。發光光源視在面積小,每平方米上萬cd表面亮度,超出普通燈具的千百倍。而肉眼的高分辨率使LED光源可以在局部的網膜細胞上直接產生強烈剌激而不只是光幕復蓋。基於光幕理論而設定的閾值增量標准TI和空間極低分辨率的測量方法是完全無法區分這種視覺差異的。

對於這種高亮度的光源,目前公認只能通過截光方法來解LED路燈決,而不能用傳統的閾值增量TI指標來判斷。但理論上任何對弦光控制的方法多少都要以損失效率為代價。這是對未來的LED道路照明技術的一項挑戰。


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