LED隧道燈全面講解

簡介

LED隧道燈

led隧道燈是隧道燈的一種,它應用于隧道、車間、大型倉庫、場館、冶金及各類廠區、工程施工、等場所大面積泛光照明,最適用于城市景觀、廣告牌、建筑物立面作美化照明。

特點

????led隧道燈是一種光效節能燈具,選用高強度、氣體放電燈作光源,光效高、壽命長,配合不同反光鏡可實現多用途照明;并經柔化處理,不會使人產生眩目或其他不適反應。鎮流器選用過熱保護技術,確保燈具使用壽命。進口高純鏡面鋁陽極氧化材料做反光鏡并通過精確配光設計,功率因數大于0.9,反光效率高,透光性好,節能環保。

?????? LED與傳統隧道照明光源的對比LED是一種固態的半導體器件,它可以直接把電轉化為光,對比傳統的道路隧道照明光源( 鈉燈、 金鹵燈等) ,LED光源具有如下優勢:

?????? 一、 光衰?。喝绻谏釛l件良好的情況下,LED前10000h為正光衰, 前10000h光衰為 3 %一10 % ,前50000h基本為30%,遠遠低于普通道路照明光源,發光更加穩定。

?????? 二、顯色性高:一般LED顯色性約為 7 0~8 0 ,如果用三基色熒光粉的話更高;一般高壓鈉燈為 2 0~35,低壓鈉燈更低,所以即便傳統光源亮度高于LED,但是視覺效果差于LED,“不是最亮,但是看的最清楚”這應當是LED光源應用發展的一個方向。

?????? 三、壽命:LED的壽命高于一般道路隧道照明光源,現在普遍高于50000H。

?????? 四、價格:LED燈頭雖然目前價格比傳統照明燈具高,但隨著制造技術的成熟,其價格目前在不斷大幅下降中,高低壓鈉燈一般一套價格在2000元左右,而其電纜等輔件價格則高于LED的電纜等費用。

除此之外,LED燈具有維護系數高、安全性能好、無頻閃及節能環保等優勢。

結構

LED隧道燈外殼

散熱器

?????? 一、鋁型材:

鋁型材散熱器主要有高壓鑄鋁和拉伸鋁合金焊接兩種。其優點主要有:

①鋁型材散熱器的散熱性較好,節能的特點十分明顯,在同樣的房間里,如果用同樣規格的暖氣片,鋁鑄的片數要比鋼制少。

②鋁型材散熱器的耐氧化腐蝕性能好,不用添加任何添加劑,其原理是,鋁一旦遇到空氣中氧,便函生成一層氧化膜,這層膜既堅韌又致密,防止了進一步對本體材料的腐蝕。

選擇鋁型材散熱器,最好選擇高壓鑄鋁模塊組合式散熱器。這種散熱器是一次整體壓鑄成型的,因此無焊縫漏水問題。而且其最大的優點是產品不受小區采暖系統的限制,即使在開放式鍋爐系統中也能不受氧氣腐蝕由于采用模塊組合式的設計,在經過一個采暖季后,如果發現室內溫度不夠,還可以在第二年再加裝一、兩片來滿足自己的需要,而不必像鋼制散熱器需要把整組暖氣都換掉。

另外,由于鋁型材散熱器對水質的要求與鋼不一樣,所以應避免鋁制散熱器與其他材料混合安裝。

?????? 二、麒片

電源

?????? led電源是電源的一種,是向電子設備提供功率的裝置,也稱電源供應器,它是提供燈光照明電能和提供計算機中所有部件所需要的電能。

?????? LED隧道燈普遍用的電源分兩種-1.臺灣明緯?? 2.茂碩??國產的也比較多,但現在隧道燈普遍用的這兩種

LED光源

?????? LED隧道燈使用光源分類

一、大功率燈珠

60W隧道燈價格

led大功率燈珠是LED燈珠的一種,相對于小功率LED燈珠來說,led大功率燈珠的功率更高,亮度更亮,價格更高。小功率LED燈珠額定電流都是20mA,額定電流高過20mA的基本上都可以算作大功率。一般功率數有:0.25w、0.5w、1w、3w、5w、8w、10w等等。主要亮度單位為lm(流明),小功率的亮度單位一般為mcd(毫坎德拉,1cd=1000mcd),也就是發光強度I。

二、集成光源

90W LED隧道燈

一般指代的是CHIP on Board 這種封裝形式,就是俗稱cob封裝,也就是把若干芯片直接貼到基板上,在用硅膠、環氧樹脂或者其他材料封裝在一起,黃色的是熒光粉,目前在照明應用的主要問題是散熱導致熒光粉揮發和透鏡老化的問題。

照明要求

  隧道照明[1]設計考慮的因素有長度、線型、內飾、路面種類、有無人行道、鏈接道路的結構、設計時速、交通量和汽車種類等,同時還要考慮光源光色、燈具、排列、照明水平、洞外亮度和人眼適應狀態等,隧道照明設計就是要解決好這一系列問題。

  隧道照明節能是對光源、燈具、照明方法等方面提出的要求,節能包含照明設計節能和管理節能等方面,其中照明設計節能是最重要的節能措施,它包括采用新穎的、可靠的設計理念和合理的標準值,以及采用高效光源、高效燈具、增大光反射比和照明控制節能等。LED對比傳統光源,最大的優勢就是節能和穩定性,因此基于LED的優點和特性,提高LED芯片效率,合理的配光設計提升燈具整體效能,是目前LED隧道照明所需解決的重要問題。

  LED光源光效是衡量其隧道光源效率優劣的基本指標,根據LED隧道燈在實際中的要求,其所用光效需達到一定水平才能滿足替換傳統道路照明光源鈉燈、金鹵燈的需求。

  近年隨著LED芯片、封裝以及燈具配光技術的不斷更新發展,LED光源的效率已提高到了新的高度水平,如Spark系列LED隧道燈,采用優質芯片、合理的配光及結構設計,平均光效已遠高于目前LED隧道燈產品。

  一、 普通隧道存在以下幾種特殊的視覺問題:

 ?。?)進入隧道前(白晝):由于隧道內外的亮度差異極大,因而從隧道外部去看,照明很不充沛的隧道入口會看到“黑洞”現象。

 ?。?)進入隧道后(白晝):汽車由亮堂的外部進入即便不太暗的隧道以后,要經過一定時間才干看清隧道內部的狀況,被稱為“順應滯后”現象。

 ?。?)隧道出口處:在白晝,汽車穿過較長的隧道接近出口時,由于經過出口看到的外部亮度極高,出口看上去是個“白洞”,會呈現極強的眩光,駕駛員會感到不順應;夜間與白晝正好相反,隧道出口看到的不是亮洞而是黑洞,這樣駕駛員就看不清外部道路的線型及路上的障礙物。

  以上幾種特殊的視覺問題給隧道照明提出了較高的請求,有效處理這些視覺問題,能夠經過下面幾個方面。

  隧道照明普通劃分為引入段、順應段、過渡段、根本段和出口段等五個區段照明,其中每個區段都有不同的作用:

 ?。?)引入段:消弭“黑洞”現象,使駕駛員在洞口處能識別障礙物;以白晝為例,假定隧道口部環境亮度為4000cd/m2,時速80KM/H,則滿足最低請求的引入段的長度和亮度分別為40米和80cd/m2。

  (2)順應段:進入隧道后,駕駛員能很快順應并消弭“黑洞”現象;按上述條件,順應段的長度和亮度分別為40米和80~46cd/m2。

 ?。?)過渡段:駕駛員逐步順應隧道內部照明;按上述條件,過渡段的長度和亮度分別為40米和40~4.5cd/m。

  (4)根本段:隧道內部的根本照明。

  (5)出口段:在白晝,使駕駛員能逐步順應出口處的強光,消弭“白洞”現象;在夜間,使駕駛員能在洞內看清外部道路的線型及路上的障礙物,消弭出口處的“黑洞”現象,普通的做法是在洞外運用路燈作為持續照明。

  在白晝,隧道出口段的照亮堂度同入口段的照亮堂度,應比隧道內根本照亮堂度值高;在夜間,則相反,應低于隧道內根本照亮堂度值,當隧道外有路燈照明時,隧道內路面亮度值不得低于露天亮度值的2倍。

  二、機動車經過隧道過程中存在的問題

  1、接近隧道過程中呈現的問題

  黑洞現象

  白晝,機動車司機眼睛已順應戶外高達100000 lx以上數千cd/m2的自然光照明,當眼睛轉到亮度只有幾cd/m2的隧道環境,因人眼對亮度差的感知有限,呈現順應滯后現象,就會看到一個黑色的洞穴,而無法辨認其中的狀態。像這樣在亮堂環境中看到全黑洞穴的現象叫做黑洞現象。一旦呈現黑洞現象,隨著機動車接近隧道,駕駛員的可視間隔縮短,不能平安駕駛。黑洞現象是進入隧道前所發作的視覺問題,是隧道照明中最重要的問題。為避免黑洞現象的發作,從隧道入口開端的一段間隔內要保證有充足的亮度,這一局部全長比機動車的平安剎車間隔略長。

  進入隧道,由于內外存在很大亮度差,順應存在延遲,駕駛者視覺不能很快順應隧道亮度,難以看清隧道內部情況。為避免此狀況發作,應使隧道入口亮度隨視覺順應速度遲緩降低,亮度要平滑過渡,亮度降低要逐級停止,但前一級亮度和后一級亮度比值不得超越3:1,且2m高以下墻面的亮度不能低于相應均勻路面亮度。

  2、經過隧道過程中呈現的問題

  白晝在隧道中的亮度要比夜間道路照亮堂度高,夜晚亮度要比白晝低。思索交通流量大的長隧道中汽車排放尾氣的話,由于廢氣無法疾速消散構成煙霧,將光吸收和散射,降低可見度,而使視覺辨認艱難,車頭燈光受汽車尾氣影響很大,無法滿足視認性需求,前方100m路面亮度減半,通常以道路照明的2倍亮度補償尾氣的影響。

  3、接近隧道出口時呈現的問題

  經過出口看外部亮度極高,出口看上去是個亮洞,呈現嚴重眩光,出口成了白色洞穴,這稱為白洞現象;以白洞為背景,機動車等就成了黑色的剪影很容易辨認,但跟在大型箱式貨車后面的小汽車與大貨車的剪影重合很難看清,在交通流量大的隧道出口左近,為了能辨認重合在一同的大小車輛所做的照明稱為出口照明,出口照明的區間長度為幾十米。

  4、夜間駛出隧道前呈現的問題

  夜晚,從亮堂隧道中駛出到沒有照明道路之前,隧道外也變成了一種黑洞,無法看清道路的線形和存在的障礙物,此時,應在剛出隧道出口的道路上、在大于平安剎車間隔、大約相當于機動車行駛數秒的區間內,對道路停止照明,以到達恰當程度的亮度。

  三、有關LED產品在隧道中的應用

  LED應用在隧道照明中,Spark LED 隧道燈會隨著進入隧道內光線的強弱自動調理照明強度的智能化調光控制系統。相比于傳統計劃,完成節電50%,且光源壽命是傳統隧道燈具的6-8倍,大大減少了光源損耗和日常維護的費用。

照明指標

  隧道照明與普通道路照明不同因為其全天候 24 小時都必須亮燈, 白天的照明強度比夜間的照明強度反而要更強,可以相象隧道電力費用成為運營成本的重要一環;加上隧道照明不同于一般的道路照明,有其明顯的特殊性,包含把人對明暗的適應能力、明暗過渡的空間與照明等;這些都反映在隧道照明的設計中,更是對使用者的安全有著不可分隔的關系。隧道照明通常分為入口照明、內部照明和出口照明。其中對入口照明的要求非常嚴格,要求從與外界相仿的亮度逐漸降低。具體而言, 白天隧道入口照明的亮度要根據隧道外的亮度、車速、入口處的視場和隧道的長度來確定。國際照明學會(CIE)將隧道入口照明分為(從隧道口開始)閾值段和過渡段。閾值段是為了消除“黑洞”現象,讓駕駛員能在洞口清楚辨認障礙物,隧道過渡段照明是為了避免閾值段照明與內部基本照明之間的強烈變化而設置的,其照明水平進一步逐漸下降。而日本的隧道照明標準中更進一步將隧道入口照明分為引入段、適應段、過渡段。

  內部段是隧道內遠離外部自然光照明影響的區域,駕駛員的視覺只受隧道內照明的影響。內部段的特點是全段具有均勻的照明水平。因為在該段內照明水平完全不需變化,所以在該段內只需提供合適的亮度水平,具體數值由交通流量和車輛時速決定。隧道內入口段、過渡段、內部段和出口段的分布及亮度。

  公路隧道照明有其特性,它與普通道路照明不盡相同。在設計上需要考慮留意以下各點:

  1.路面應具有一定的亮度水平

  2.隧道墻壁應有一定的亮度水平

  3.設計車速、交通量、路線線形等諸多影響因素

  4.從行車安全性和舒適性等方面綜合確定照明水平

  5.人的視覺適應性,特別是隧道入口段、出口段等處

  6.隧道白天也需要照明,而且白天照明問題比夜晚更復雜。

  要在隧道照明實現節約能源、提高照明效果并保證行車的安全性和舒適性,通常可以從以下幾個方面來考慮:

  (1) 亮度

  由于白天隧道外的亮度相對于隧道內的高很多,故此當駕駛員駕車進入隧道時,視覺需要有一定的適應時間,然后才能看清隧道內部的情況,這種現象稱為“適應的滯后現象”,如果沒有適當的過渡,則會產生黑洞現象,令駕駛員暫時失去正常的視覺功能,這將會帶來一定的安全隱患。黑洞現象是進入隧道前所發生的視覺問題,也是隧道照明中最重要的問題。為此隧道照明通常分為入口照明、內部照明和出口照明。其中白天隧道入口照明的亮度要根據隧道外的亮度、車速、入口處的視場和隧道的長度來確定的。閾值段是為了消除“黑洞”現象,過渡段的照明水平進一步逐漸下降,從而為駕駛員提供視覺暗適應的時間。

  (2) 亮度均勻度

  良好的視覺功能不但要求有一個較好的平均亮度,還要求路面上的平均亮度與最小亮度之間不能相差太大。如果視場中的亮度差太大的話,亮的部分會形成一個眩光源,而且亮暗的變化會帶來一定的頻閃效應, 繼而影響視覺, 人眼的視覺效果會明顯變差,而視覺疲勞也會加重。

  總體亮度均勻度 U0 是指隧道內部段路面上最小亮度和平均亮度的比值, 縱向均勻度U1 是指在車道軸線上最小路面亮度和最大路面亮度的比值。如果路面上連續、反復的出現亮帶和暗帶,即“斑馬效應”,對于在這個車道上行進的道路使用者而言,會感到很煩躁。這個問題涉及到人的心理,但也會危及到道路安全, 縱向均勻度主要是用來評價“斑馬效應”的大小。

  (3) 眩光

  眩光的形成是由于視場中有極高的亮度或亮度對比存在,而使視功能下降或使眼睛感到不舒適。在隧道照明中的眩光可以來自迎面駛來的車輛前燈、隧道照明燈具、隧道出口時外面的高亮度等。眩光會使人對障礙物的辨認能力下降,危及行車安全。隧道照明燈具應采用截光型,采取消去直射和反射眩光的特殊技術措施,形成漫反射,使光線十分柔和的進入人眼。

  國際照明委員會采用了相對閾值增量(TI)來說明因眩光而造成的視功能的下降,即失能眩光的衡量。歐盟標準委員會的隧道照明標準中(CR 14380:2003E),對失能眩光的規定如下: 在白天時隧道閾值段和內部段以及夜間的整個隧道,其相對閾值增量(TI)必須小于 15%。

  (4) 頻閃效應

  頻閃是指在較長的隧道中,由于照明器排列的不連續,使司機不斷地受到明暗變化的刺激而產生煩亂。它與明暗的亮度變化、明暗變化的頻率、頻閃的總時間有關系。這三者與所使用燈具的光學特性、車輛的行進速度、照明器安裝間距、隧道長度有關。一般而言,頻閃的頻率小于 2.5和大于 15Hz 時所帶來的頻閃現象是可以接受。

  如果車輛的時速為 60km/h 即 16.6m/s, 燈具安裝間距是 4, 這樣頻閃的頻率就約為4.2Hz. 進行設計時,應當加以考慮,選擇適當的照明器安裝間距。如果頻閃的頻率位于4Hz和11Hz 之間,并且持續的時間超過 20s,將會給司機帶來明顯的不舒適。

  (5) 照明控制

  先進的照明控制方式是在保證視覺條件,滿足隧道照明要求的情況下,合理節能的重要技巧。照明控制的目的是可以隨時改變隧道的照明水平。由于陰天、雨天或黃昏時分,隧道口外的亮度比平時要小很多,因此要有適當的措施來減小入口段照明的水平,以減少不必要的能源浪費。在隧道照明中可以根據白天、夜晚以及車流量大小等因素,通過各種調光設備或控制器件來對隧道照明環境的照度或燈的開啟、關閉進行調整和控制。目前,國外大多采用感光器件、可調光電子整流器等構成智能照明系統,使隧道內燈具整體亮度減弱,能耗降低;同時,保證隧道亮度均勻度不變。Spark專利智能LED隧道燈可實現電腦調光,溫度控制,自動巡檢,仰角/水平角度可調等功能。燈具光效80lm/W,節能率70%

編輯本段前景與挑戰

  目前,在隧道照明應用所采的光源中,高壓鈉燈因為其較高的明視覺光效(可達120lm/w)而得到了大規模的應用,但高壓鈉燈在隧道照明中還是存在些難以克服的問題,主要是顯色性較差和光源功率選擇范圍有限(通常只能選擇 250W 和 400W),尤其在內部段照明中,高壓鈉燈一方面沒有較小功率,另一方面,點狀的強光源所造成的眩光和頻閃比較嚴重。

  在一些長隧道中,直管型熒光燈因其較高的顯色性和線性照明具有較好視覺誘導性也得到了一些應用,但由于熒光燈的壽命短,通常只有 8,000 小時左右,因而經常需要更換,大大增加了隧道的維護成本。另外,熒光燈的功率較小,在入口段、過渡段和出口段等需要較高照度的區域沒法達到要求。 近幾年隨著無極燈技術的成熟,由于消除了電極因素的影響, 無極熒光燈相比于傳統熒光燈具有更長的壽命,也可以做到更大的功率,這使得無極燈在隧道照明場合體現了優勢。但無極燈的發光面較大,在進行光學設計時整個燈具的光學效率較低。 而Spark LED隧道燈可以說是集成了高壓鈉燈、直管熒光燈和無極燈的各個優勢,是目前隧道照明應用中最理想的光源, 其優勢主要體現在以下幾個方面:

  1) 高光效;目前量產單芯片 1W 的 LED 光效最高可以達到 100lm/w 以上,而且由于是單面出光,在整個燈具光學系統的設計過程中,可以做到很高的燈具效率。

  2) 長壽命;LED在合理的散熱設計和電源驅動條件下,可以有長達 5萬至 7 萬小時的壽命,對于 24 小時點燈的隧道照明應用,可以大大減低維護費用,并且可以縮短投資回報期。

  3) 易配光;LED 光源由于發光尺寸很小,單面出光,光線的方向性很強,因而可以很方便地配合透鏡或反光杯,來達到較理想的配光,不僅提高整個燈具的利用效率,更可以保證良好的均勻度。

  4) 燈具設計靈活;Spark LED 隧道燈不僅在功率設計上靈活,采用 1W 左右的 LED 器件,可以根據實際照度要求來改變 LED光源的數目,達到最佳的節能效果,而且由于尺寸很小,燈具外形的設計上也非常靈活,既可以做成線性的燈具以達到較好的視覺透導性,也可以設計成矩形的燈具適合較高照度要求的入口段、過渡段和出口段。

  5) 智能調光控制;采用 LED可以實現燈具的無極調光,可以結合洞口的亮度來動態改變隧道照明的亮度,充分發揮 LED隧道照明燈具的技術特點,進一步提高LED隧道燈具的節能效果,實現智能化的隧道照明。

  LED隧道燈可實現電腦調光,溫度控制,自動巡檢,仰角/水平角度可調等功能。燈具光效80lm/W,節能率70%

  雖然目前大規模應用 LED 隧道燈還存在著很多難點和挑戰,如 LED 照明產品標準的不完善, 一些劣質產品對市場推廣產生的消極影響, LED 隧道燈的初次購入成本較高等。這些都給 LED 隧道照明產品的大規模市場應用帶來壓力,但這些壓力是任何一項新技術新產品在推廣應用初期不可避免會遇到的。但是,隨著大功率白光 LED技術的進一步發展,LED隧道燈光熱電整體系統技術的不斷成熟,人們節能和環保意識的進一步增強, LED技術必將在隧道照明應用領域締造半導體照明行業的新未來。

適用環境

????led隧道燈外殼選用強度高、韌性好的合金環保材料,透明件為加強鋼化玻璃,防塵防水,耐腐防銹。具有較強的抗強力碰撞和沖擊能力;多道防震結構和高科技表面噴涂處理,各種近距離高強高頻震動不能對燈具造成影響,并能在車間、路基、路軌等高頻震動和潮濕、高溫環境中長期穩定工作。良好的電磁兼容性,不會對輸電網絡造成干擾。

安裝方式

???? led隧道燈有吸頂式、吊桿式、座式、壁掛式等多種安裝方式,操作更加簡便。適應不同工作現場照明的需要。燈具與電器箱一體化設計, 整體可靠性強,故障率低,使用維護更加安全方便。LED隧道燈可采用智能控制技術,實現自身調光控制,節約能源。LED隧道照明基本情況長隧道按照雙洞單向行駛方式布設燈具,隧道照明分入口段,過渡1、2、3段,基本段及出口段;燈具功能分加強燈、全日燈及應急燈三種。雙側布燈,燈具安裝高度為5.5米。

燈具

燈具安裝

?????? 第一排:從左至右:前5盞燈的安裝距離為6米,照射30米范圍;第6、第7、第8盞燈的安裝距離為10米,照射30米范圍;第9盞燈的安裝距離為14米,照射14米范圍;第10盞燈的安裝距離為15米,照射15米范圍;中間的燈以18米/盞的距離安裝,共31盞,照射558米范圍;右側的安裝間距與左側相同,共10盞,照射范圍為89米;總長度為: 6*5+10*3+14*1+15*1+18*31+15*1+14*1+10*3+6*5=736米,單排燈總數為:5+3+1+1+31+1+1+3+5=51盞。

?????? 第二排:從左至右:在隧道口3米間距的最左側處,則隧道口處,裝設LED隧道燈一盞;第2、3、4、5盞燈的安裝距離為6米,照射24米范圍;第6盞燈的安裝距離為8米,照射8米范圍;第7、8盞燈的安裝距離為10米,照射20米范圍;第9盞燈的安裝距離為12米,照射12米范圍;第10盞燈的安裝距離為14.5米,照射14.5米范圍;第11盞燈的安裝距離為16.5米,照射16.5米范圍;中間的LED隧道燈以18米/盞的距離安裝,共30盞,照射540米范圍;右側的安裝間距與左側相同,共11盞,照射范圍為米;總長度為:3+6*4+8+10*2+12+14.5+16.5+18*30+16.5+14.5+12+10*2+8+6*4+3=736米,單排燈總數為:1+4+1+2+1+1+1+30+1+1+1+2+1+4+1=52盞。雙排共需要51+52=103盞燈。