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LED道路照明应当朝人性化方向发展

类别:行业资讯 发布时间:2012-07-13

  业内人士认为,LED道路照明经过几年的探索发展,经过应用过程中的技术积累和产品改进,目前市场持续稳定增长,其发展机会重新显现。在第八届中国国际半导体照明论坛“LED道路照明市场与技术应用”峰会上,众多技术专家、企业高管齐聚一堂,分别从使用环境、优化设计、消费者的感受以及如何对LED光源进行科学的评价等方面探讨LED如何更好的应用于道路照明,如何获得更加安全、更加舒适的道路照明环境。从中可以感受到LED道路照明的技术和产品应用向更加深入、更加人性化的方向前进了一大步。

  台湾工研院光电所光电组件与系统应用组组长朱慕道

  优化设计,满足人眼舒适要求

  LED道路照明产品需要遵循相关道路照明的技术规范,满足地面照度与区域亮度等相关要求。LED厂商关注的是出光效率,可是对于使用者来说,最终需要关注的是人的眼睛在具体环境下感受到的照明品质,在出光效率与光品质之间存在一个转换系数,这个系数是与环境相关的,因此在道路照明产品安装之前需要做大量具体的考察研究工作,不可能拿一个规范到处套用。

  LED照明产品应该在深刻理解LED光源的物理特性的基础上与使用者的需求高度结合,比如与人眼对光的感受相结合,与使用环境相结合,开发出真正人性化的照明产品,而合理的光学设计是一个重要方面。

  几种常用的光学设计方式主要有:(1)利用结构方式调整光型,即将光源单体排成板阵列,再将灯板倾斜装置,以调整成所需要的光型分布。这种光学设计的最大优势就是成本很低,但在满足更高的光品质方面却不容易实现,当然也可以把单体彼此之间做不同程度的倾斜,使叠加出的光型符合路灯的需求。(2)利用二次光学设计,使用单体外的光学设计元件,如反射罩或透镜等,使光束达到需要的光型分布。这样就可以把单体标准化,具有较高的弹性,可以把LED单体与光学设计分开,使得设计更加灵活,从而满足不同道路的环境要求。(3)利用一次光学元件,在LED单体上直接用封装透镜导引单体输出的光型成想要的分布形式,此种设计可减少在结构设计上的不便。在路面方向上的不对称分布可利用灯板的倾斜或是光源透镜设计来达成,如此可以简化整合,但设计费用和制造成本较高。(4)利用光导装置,仅见于专利中,但产品方面还没有运用,这一设计方式光损耗大但易于维修,可以满足更高的光品质要求。未来道路照明需要整合这些技术,同时也会导入指挥控制技术及网络管理技术。

  飞利浦(中国)投资有限公司飞利浦上海研究院照明系统及应用部高级研究员朱晓燕

  调查表明3000K的暖白LED路灯更加舒适

  谈到LED道路照明面临的挑战,大家通常都会提及产品质量方面的挑战,如寿命、可靠性、光衰及投资回报率等。但产品是为照明服务的,最终用户关注的是有没有眩光,人行道是不是太暗,白光是否舒适、照度是否够高等问题。节能不仅仅是产品本身的节能,更重要的是应用效果的节能,是立足于安全与舒适的照明环境基础上的一个综合考量指标。

  道路照明是为了道路安全服务的,首先需要满足安全的基本需求。

  安全是与视觉功能相关的,视觉功能涉及到反应时间、察觉速率、失能眩光(TI)和人脸识别等因素。其次还需要进一步考虑舒适度,视觉舒适度涉及到色温、平均亮度/照度、亮度(照度)均匀度、眩光、环境比等因素。

  飞利浦做了很多关于LED道路照明视觉舒适度的研究,比如在荷兰Apeldoorm的LED街道照明感觉评估实验,在法国里昂做的室外暖白光照明效果用户感觉评价试验,在中国苏州做的室外暖白光照明效果用户感觉评价试验,在上海做的色温对道路照明不舒适眩光的影响等。

  根据被调查者的反馈,LED街道照明可以被积极的接受,因为LED是节能的,可持续发展的光源,LED被期待可以改进照明的视觉和安全感,带有创新设计的新产品总是受欢迎的。总体来看,当街道路面照度和人行道照度的对比度较小时,照明灯具及效果非常容易被积极认可;一般而言,暖色调的LED被认为是舒适的。当然LED道路照明也面对一些批评:如照明光源太亮,眩光严重,灯光太强烈刺眼,会干扰视觉和视线等。

  实验结果表明,暖白光(3000K)比冷白光(6500K)的不舒适眩光更小,更加舒适。LED道路照明暖白光是首选,但只是考虑它是不够的。人行道和车道的低对比度更受欢迎,人行道最低的可接受照度范围为>1.3Lux,最容易接受的明暗度的对比度为40%~50%,人行道和建筑立面的照亮程度直接影响到人们的安全感和舒适度。因此,对于道路照明而言,提高人行道与车道的照度比很重要。

  相关文献及案例表明,用日光色的金卤灯做道路照明光源在视感觉上过分阴冷,没有暖色的白光感觉好,也没有HPS(高压钠灯)的金黄色好;日光色白光照到远处时,眼睛的观察能力下降,不适合远视,远视最好用暖色的白光;适合做道路照明灯的光色应该是HPS灯的金黄色光或暖色的白光;就光色来讲,用日光色 LED做路灯是不合适的。

  因此,通过实验反馈及理论研究可以发现,对于LED道路照明光色而言,冷白光是市场的权宜选择,而暖白光才是LED道路照明的正确方向。随着暖白光技术的进步,LED将更好地解决舒适和节能的矛盾。

  PhilipsLumileds照明公司亚洲地区市场总监周学军

  LED道路照明市场机会重新显现

  2011年与去年和前年相比,LED路灯照明市场呈现出稳定发展的状态和趋势,一方面业界对于道路照明市场的预期不像以前那么高,对于需求的预估也向更加理性的态度回归。另一方面,通过前几年的应用和摸索,LED道路照明产品不断走向成熟,成本持续下降,令LED路灯照明市场的发展机会重新显现出来。

  从推动LED路灯市场发展的因素来分析,目前保守的看,芯片价格每3个月约下降5%左右,整个系统成本的回收周期向3~4年内逼近,价格的下降对于市场的启动非常关键,尽管未来中央政府不太可能会有针对道路照明出台非常显著的补贴政策。另外,在EMC商业模式方面,由于大多国内的投资公司要求的回报率较高,投资回报期太长往往成为制约EMC模式实施的主要因素。但随着海外资金的进入,其对投资回报率的要求相对较低,在投资回报期逐渐缩短的情况下,那些拥有海外资金背景的EMC公司会活跃起来。

  再者,2012年LED路灯的产值有望占到整个路灯市场的50%,而在市场推动方面各地政府扮演了很重要的角色,三四线城市往往比一二线城市更积极。与早前各地路灯管理部门相对保守态度不同的是,目前,部分地区的路灯管理部门已经开始尝试规模化的使用LED道路照明产品。最后,城市化进程的加快也会刺激 LED道路照明的需求。与隧道照明市场启动较早,已经形成了基本稳定的市场格局不同,LED路灯市场全国性的品牌还不多,大多以区域性的品牌为主,因此,对相关企业而言仍有一定的发展空间。目前,不少LED路灯企业已开始越来越注重标准应用、配光质量以及视觉舒适性等更加人性化的照明需求因素。