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LED为何在隧道照明应用中兴起?这些优势“功不可没”
2018-01-18 09:24:13 来源:LEDinside 作者: 【 】 浏览:13次 评论:0

在绝大多数室外照明应用中,LED证明了其优点。对于隧道应用而言,集成在固态照明装置中的点源就特别匹配。在本文中,Lumileds全球市场和业务发展经理DALE KANE讲述了隧道带来的具体挑战,以及如何通过把LED与透镜相结合来解决苛刻的照明要求。

“黑暗”和“灰暗”这两个词恰如其分地描述了世界上许多公路隧道的光照。所以当你看到一条明亮的隧道时,没有阴影或黑点,你可能会想知道为什么所有的隧道都没有这么好的照明条件。事实上,世界上许多地方的新隧道都表明,精心设计的LED隧道照明可以帮助司机轻松快速地调整视力、将维护降至最低、在提高光线质量的同时节约能源。

我们会讨论一些项目,证明基于LED的隧道固态照明(SSL)的价值。隧道照明是否应该升级采用LED,有两个主要的考虑因素。市政通常关注寿命周期成本以及光的质量。

公共照明的总体拥有成本取决于照度、功耗、设备成本、安装成本、维护成本、灯具外形尺寸以及灯具的预期使用寿命等几个因素。虽然其他可以量化的因素也是可以考虑的,但主要还是主管部门的决定。

固态照明提供高质量的照明

随着固态照明技术的成熟,这种照明的质量十分利于在隧道中使用。与常用的户外照明产品相比,LED照明具有出色的显色性。

道路使用者和行人高度重视光质。一些城市和公共事业机构已经选择LED照明来改善商业区域,使其更具吸引力,增加安全感和舒适感。

在隧道照明中,可以说,总拥有成本和视觉感受都是因素。但是,考虑到公共资金的状况,必须要实现较低的总生命周期成本。幸运的是,LED技术的发展减少了LED隧道照明系统的采购和电力成本,与传统的高压气体放电光源(HID)相比,LED大幅降低了寿命周期成本,同时还具有固态照明系统的其他优势。

LED和传统照明的比较

目前,传统的高压气体放电光源(HID),比如高压钠灯(HPS)和金属卤化物灯(MH),仍是隧道照明的主力。隧道照明方案需要较高的最低照度,为使用者提供安全的环境。灯具必须能够在距平面相当远的距离上提供高水平的光照。公路隧道的典型安装高度为5-7米,为高边车辆提供间隙。

高压钠灯和金属卤化物灯对隧道照明方案设计者极具吸引力,既提供了低单位成本,又提供了高照度。高压钠灯和金属卤化物灯的阵列,通常每个灯具的功率高达400W,以满足照度要求。

但是,高压钠灯(HPS)(图1)和金属卤化物灯(MH)的缺点是显而易见的。这两种灯具消耗大量的能量,通常光线质量低,无法在隧道中提供均匀一致的照明,而且假如出现故障,需要昂贵的维护方案进行补救。现在,随着LED技术的进步,隧道运营商有了一个新选择,从公众和运营角度越来越吸引人。

图1. 高压钠灯(HPS)隧道照明不能提供一致的光照水平,光线质量差。

基于LED的隧道灯最明显的优势是它们的寿命长和效率高:

● 在典型的隧道照明应用中,高品质的LED照明系统能够提供>100流明/瓦。由于LED是方向性点光源,其光输出可以精确地传送到所需区域,与HID系统相比,提供了额外的系统功效。

● LED是非常可靠的半导体器件,使用寿命非常长,大大降低了维护和服务成本。

优越的照明环境

LED照明在公路隧道中的益处主要分为两大类:光线质量和减少对交通流量的影响。LED灯具的高品质光线在很大程度上是由于LED的卓越显色性。比如,Lumileds的超高效Luxeon T LED最低CRI为70,高压钠灯的常见CRI为20。当比较这两种技术时,基于LED的解决方案会产生更自然的环境。

更真实的显示光谱中的颜色可以帮助司机更好地区分远处的物体,比高压钠灯产生的橙褐色光线更好。即使在绝对照度等级相同的情况下,环境也会感觉更安全和更舒适。

整个隧道的均匀照明是LED方案的另一个好处。通过使用先进的光学模具开发的透镜设计,在道路上提供了均匀的光线图案,既不遮挡也无干扰性眩光。这种一致性是可以实现的,因为LED灯具是由小型却强大的光源阵列组成,可以根据需要形成波束图形,例如在每个LED上使用全内反射(TIR)透镜来形成所需的光束。在整个空间中,就会形成更光滑、更一致的照明,在道路表面上没有黑点或亮点。

入口照明与出口照明

LED隧道灯具还可以在过渡入口和出口区域中增强光控制,让司机的眼睛更能适应。传统的高压钠灯和金属卤化物灯设计时模拟全光照的照明水平,在一天中根据外部的光照水平,关闭部分或一整段的灯具(图2)。

图二. 为了达到所需的隧道入口光水平,高压钠灯和金属卤化物灯通常会过于亮,而LED灯具使用调光来精确地达到该水平。

假如是高压气体放电灯要匹配隧道外的光照水平,就会出现一天中绝大多数时间亮度过亮,与所需的照明水平相去甚远。主要的原因是HID灯光无法准确控制。相反,LED是完全可调光的,可以精确匹配所需的照明水平,从而消除过度照明,降低能耗。

由于LED非常耐用,通常不会像HPS或MH灯那样发生故障,所以不需要关闭部分隧道、架设高层平台等,保持了道路的畅通。(编译:LED网 James)


 

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Tags:LED 何在 隧道 照明 应用 兴起 这些 优势 功不可没 责任编辑:XZ001
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