《我国LED路灯的现状及最佳设计.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《我国LED路灯的现状及最佳设计.ppt(33页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、我国LED路灯的现状及最佳设计,中国照明学会交通运输照明和光信号专业委员会,一、国内外发展现状二、符合国标LED路灯设计方法三、LED路灯与传统路灯的节能分析四、风光互补LED路灯设计要点,一、国内外发展现状,1、加拿大多伦多的展览宫前Leotek产品117只1W Nichia产品,2、阿联酋迪拜80颗1W共120W,6300lm,Ra=75,3、荷兰的Ede和海牙PHILIPS的Citywide:18颗Luxeon1W,6颗白色12颗琥珀色.安装高度4.2m.,4、澳大利亚首都堪培拉,Anzac Parade的街道照明实景示例,国内某企业,国内某企业,形状,国内主要研究单位(100-200家
2、)宁波燎原江苏史福特勤上光电复旦大学天津工业大学中山大学外资企业基本没有动作,和当年的节能等情况相似,用电方式交流供电风能供电风光互补供电交叉供电功率范围:80w-120w-200w单颗LED功率:1w-7w,技术状况差异很大原因设计时未考虑配光曲线无设计方法如果设计,平均照度会更低单颗LED选型不好价格因素,高品质,低品质,地面平均照度20LX以上纵向均匀度0.4配光曲线呈蝙蝠型,地面中心照度16X以上边缘照度2-3LX配光曲线呈椭圆型,二、符合国标LED路灯设计方法,1、首先明确被照路面的面积如:30米*10米=300米22、主干道平均25LX以上,根据公式=E*A=25*300米2=75
3、00LM3、7500LM由许多单颗LED输出如果用100颗1w,要求每颗75LM如果用5w,每颗要达到380LM,需20颗左右如果用1500颗小功率LED,要求每颗5LM,4、怎样保证750LM照射到300米2面积上(光学设计)确定灯高10米配光曲线呈蝙蝠型,优点:散热方便缺点:工艺复杂、一致性差、配光难保证,优点:工艺简单,散热方便缺点:眩光、配光差,优点:配光好、一致性好缺点:杂散光不易控制,优点:配光好、一致性好缺点:眩光控制较难,5、眩光问题V字型平面型曲面型6、透镜问题,一个节能的符合国标的LED路灯关键点,配光曲线设计要符合蝙蝠型单颗LED必须选择100LM/w路面平均照度20-3
4、0LX纵向均匀度0.4眩光控制最好使用反射曲面,三、LED路灯与传统路灯的节能分析,传统路灯:钠灯路面照度250w100LM/w=25000*0.7=17000LME=/A=50LX50*0.8(维护)40LX,分析用150w钠灯也能达到25LX考虑灯的光衰及反射器退化,考虑200w最合适,但现在没有此规格选用更高效的钠灯150w,也能达到25LXLED的光通量发展相当快,每10年增加30倍,估计2年内可达到200LM/w,节能效果明显优于钠灯。那么是不是2年后再生产呢,现在25LX还存在一个问题,当钠灯和LED灯具有相同的地面照度时,许多人观察到LED灯比钠灯亮,原因有二:中间视觉理论亮度与
5、照度的关系,四、风光互补LED路灯设计要点,太阳能资源地球收到的太阳能的平均值1650千瓦时/平米/年=200千克标准煤/平米/年地球上平均每2.6天收到的太阳能相当于地球上化学燃料能源的全部储备(3.9x1022J),全年风速3米/秒小时数分布,太阳能电池的种类,单晶硅电池:转换效率18-20,多晶硅电池:转换效率14-16,薄膜电池(非晶硅):转换效率10,太阳能板功率计算方法。目前单晶硅板的转换效率为15-17%。大多估算按照每1mm太阳能板发电量的额定功率100W计算。但是100W的功率是按照理论光照情况计算的,根据当地日照情况,在年平均光照情况下,实际发电量约为额定值的0.3-0.4
6、倍。就是没100W板的实际发电量按照30-40W计算。如果按照40W,24V的太阳能板计算计算,发出的电流40/24V=1.66A。每天充电大约6小时1.66A=9.9AH。单用太阳能板提供30AH的电池充电量要300W的太阳能板。面积需要3mm。只够100W补充LED晚上的用电,无多余功率充电补充电池的在太阳光不足时的放电。,100WLED的用电量。100W/24V=4.2A。按照电灯5小时满功率,5小时半功率。每天最少用电4.2A5小时+2.1A5小时=30.5AH。最多4.2A12小时=50AH,风机的输出电能。风机的输出电能是按照额定风速计算的,比如额定12m/s的风速400W的风机,
7、在7m/s风速下输出功率不足100W。0无风0.0-0.2m/s烟直上1软风0.3-1.5m/s烟示风向微2轻风1.6-3.3m/s感觉有风3微风3.4-5.4m/s旌旗展开4和风5.5-7.9m/s吹起尘土5劲风8.0-10.7m/s小树摇摆6强风10.8-13.8m/s电线有声7疾风13.9-17.1m/s步行困难破8大风17.2-20.7m/s折毁树枝9烈风20.8-24.4m/s小损房屋10狂风24.5-28.4m/s拔起树木11暴风28.5-32.6m/s损毁普遍12飓风32.7-m/s摧毁巨大,风光互补的设计原则风机比较便宜,一般应选7m/s下,400W-500W,江苏年平均风速6
8、m/s,风机实际发电300W左右。300W/24V=12.5。每天发电12.5A10小时=125AH。平均1-1.5天,可以充满200AH的电池。太阳能板一般选择200W左右,再大价格高贵,而且面积大,不便于安装。每天平均发电20AH。风光互补平均每天发电125+20=145AH。提供LED每天30-50AH的电能,还结余115AH-95AH的电能储存在电池中,用于风光不足的时用。大约2天可以将200AH的电池充满。如果用12m/s的风机,每天发电100W,100w/24V=4.2A。每天发电40-50AH。风光互补共发电60-70AH。提供LED每天30-50AH的电能,还结余20AH-40AH的电能储存在电池中,用于风光不足的时用。大约5-6天可以将200AH的电池充满,这样在连续天气不好时,电池容易亏电,不利于电池寿命。,电池计算。200AH的电池,每天用电30-50AH,可以用4-5天。,结论,当单颗LED光效达到100-150LM/w,就有节能效果当城市路灯成片使用LED路灯时,价格一定会下降许多当合理使用太阳能、风能LED路灯时,是最节省电能的当讨论节电是否节钱时,关键是蓄电池的使用寿命当节电和节钱发生矛盾时,政府应将节电节能放在第一位,