灯具配光特征曲线.doc

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1、按照明设计要求分类灯具光学设计与照明节能的关系灯具配光特征曲线室内照明灯具室内照明灯具光学设计对节能减排也起到重要作用，比如办公室照明多采用格栅灯，如果格栅和反射器能够科学设计，提高格栅灯的效率，那么节能效果就相当明显。当前格栅灯满足CAT II眩光控要求的效率大多50%60%，而且光分布也不是很好，要保证办公室照明的基本要求，就需要更多数量的灯具，会造成能源浪费。现在一些著名企业都推出灯具效率在70%以上的优良眩光控制格栅灯，照明质量得以改善，而且立刻节能10%以上。还有就是厂房和仓库的照明，目前大多使用HID光源的工矿灯，HID工矿灯的效率大概在60%80%之间，如果采用荧光灯管的高挂灯，

2、科学设计其光学系统，则眩光控制要求比HID工矿灯好，灯具效率可达90%以上。比如采用6X54W 高效荧光灯管的高挂灯照明效果与采用400W 金卤灯的工矿灯相当,但可节能20%以上。泛光及投光照明灯具就灯具使用而言，泛光照明用投光灯功率大，亮度高，又布置在建筑物附近，极易对路人造成眩光，对周围建筑物内的居民造成光干扰。因此，在进行照明设计时，对灯具的选型及灯具安装位置的选择都要充分考虑，应尽量减少溢散光，灯具的位置和投射角度要合理，要提高泛光照明利用系数(被照表面所得到的光通量与光源发出的光通量之比值)。国际照明协会规定了7种最基本的灯具配光曲线，也有部分灯具提供更多类型配光曲线，以满足市场的不

3、同需求。道路及庭园照明灯具道路照明的范围十分广阔，覆盖了城市乡村的大小街道。其最重要的功能是为驾驶员提供安全的照明，尤其是高峰期间在市中心交通混乱的区域，对照明的要求是非常高的,表一是常见道路照明功率密度限值。道路照明能源消耗占整个照明能源消耗的比重很高，依照2002年数据，全国道路照明灯光盏总数将超过1200万只，以市场用量最大的250W高压钠灯做计算基础，每只钠灯的年耗电量为：2501.15(电感镇流器的电耗)11.5h1000365天h=120度。所以灯具光学性能对节能至关重要。当前的灯具相关标准已经对灯具光强分布、灯具效率和眩光限制提出要求。对于灯具效率，常规道路照明灯具效率由60%提

4、高到70%，泛光灯效率由55%提高到65%，分别提高了10%。因此灯具性能要高于标准要求实现配光分布，效率及眩光控制，必须进行科学合理的灯具光学系统设计，传统道路照明的配光特征曲线如右图所示。示范灯具灯具描述灯具配光图灯具模型HID隧道灯一款新型HID隧道灯的光学系统和反射器的制作模型，为了节省成本，该反射器使用隧道灯常用反射器材料，只是在反射器形状上设计采用自由曲面，利用该反射器获得灯具配光分布特征曲线如右图所示，该灯具相对传统的隧道灯具不但光输出效率高达75%以上，而且是全截光灯具，灯具照射面积大，可使用相对较少数量的灯具实现隧道照明所要求的均匀度和平均照度。目前市场上HID隧道灯具的平均

5、效率大概在65%70%之间，可以节能5%10%，由于照射面积大，可以采用较少灯具，参照150W高压钠灯能耗，也可节省5%10%左右。格栅灯一款新型格栅灯的光学系统以及配光曲线特征，反射器形状设计采用自由曲面,利用该反射器获得的灯具配光分布特征曲线如右图所示，该灯具光输出效率实测高达75%以上，眩光控制等级满足CIBSE LG3 CATII的要求，灯具配光曲线为典型的配光，灯具照射面积大，可使用相对较少数量的灯具实现隧道照明所要求的均匀度和平均照度。相比传统灯具，由于照射面积大，光输出率高，可以采用较少灯具满足办公室照明要求，参照3X28W 荧光灯能耗，也可节省10%左右。荧光灯光源高挂灯一款新

6、型荧光灯光源高挂灯及其光学系统，这款灯具主要替代400W HID光源高挂灯，反射器形状设计采用自由曲面，利用该反射器获得的灯具配光分布特征曲线如右图所示，该灯具光输出效率实测高达91%以上，灯具在角75方向最大亮度不超3000cd/m2(6X54W),所以眩光控制很好，而且灯具照射面积大，可使用较少数量灯具实现工厂仓库所要求的均匀度和平均照度。相比传统灯具(400W 金卤灯高挂灯),考虑能源消耗和灯泡更换成本，一年可节省费用16%，具有显著的经济效益。 道路灯反射器一款传统道路灯反射器，采用高纯铝深拉延成型，表面进行氧化处理，由于反射器形状不规则，表面抛光困难，所以反射器镜面反射率很难提高，灯

7、具光效和配光形状很难改善，反射器成型废品率高，目前使用传统反射器结构的全截光路灯出光效率大概在70%80%之间.灯具配光分布特征曲线如右图 所示。依据光学原理设计新型的道路灯反射器，该反射器采用传统成型技术，也可以提高灯具效率到85%左右，即可节能5%10%，而且道路侧光输出高，灯具有效效率高，节能就更加显著,如右图所示。 投光灯一款2000W 投光灯的光学系统模型，设计50%光束角是6度，灯具效率可达80%。一般窄光束大型投光灯光输出效率大概50%左右,较好的设计也在60%70%之间，所以灯具光学系统设计在泛光照明中的节能更加显著.这种窄光束的投光灯在因其在反映面上亮度一致，在垂直面上光分布过渡自然，与夜空成明显的对比，显示了光的力度;灯具向上仰角大，光强峰值与地面的夹角在抑制眩光的范围内，并且尽可能扩大了被照面和周围环境的亮度，所以不会出现失能眩光。