近幾年,由于LED照明產(chǎn)品節(jié)能、壽命長等優(yōu)點(diǎn),在室內(nèi)照明已經(jīng)廣泛取代白熾燈和日光燈;在室外,一些高品質(zhì)的
LED路燈已經(jīng)完全勝任道路照明,而且還表現(xiàn)出一些特有的優(yōu)勢,比如高顯色指數(shù)、壽命長等,但是
LED路燈在雨、雪、霧天氣下的穿透性還存在不足,是影響LED照明在戶外應(yīng)用的主要因素。
1、光的穿透性能與哪些因素有關(guān)
光在照明中的應(yīng)用中,穿透性不是嚴(yán)格意義上的穿透,而是繞過塵埃顆粒,被人看到。光的波長越長,越不容易被散射(也就是波長越大的光衍射能力越強(qiáng)),故穿透能力最強(qiáng)。但實(shí)際中由于水霧灰塵等因素的影響,紅色光線的實(shí)際穿透能力就變?nèi)趿,而且紅光的光效很低,不能滿足照明的要求。
國際照明委員會(CIE)在1931年定義的人眼對波長的敏感曲線,在波長555nm的綠光最敏感,也就是說一瓦(1W)的555nm的綠光,人眼對他的相對亮度是683流明。由此可以知道,光能量最大的效率是683lm/W。
人眼對波長的效率表
綠色光早就被作為“安全”和“可以通過”等的標(biāo)志光;但是由于綠色光波長小,容易被散射,同時(shí)為單色光,不適合戶外路燈照明。
因此從波長和人眼對波長敏感因素,黃光最適合戶外照明。
2、LED路燈穿透性的研究
常規(guī)白光LED的頻譜中,短波長占據(jù)很大部分,在雪花、雨滴和霧滴中傳播時(shí)短波長的光會被散射,造成眼前白茫茫的一片,照明效果不佳。
對于可見光在霧的環(huán)境中傳播,BobsyAriefKURNIAWAN測量了在不同霧濃度和霧滴大小條件下,人眼對LED亮度的響應(yīng)。他采用了紅黃藍(lán)綠四種顏色光,以及他們每兩種顏色之間的顏色,構(gòu)成了十二種顏色光進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并得出了紅黃光和紅藍(lán)光穿過霧時(shí)亮度最高。同時(shí),藍(lán)光在濃霧中的可見性最差。而在下雨和下雪的環(huán)境中,研究大多集中在對黃光和白光的選擇上。人們通常認(rèn)為黃光比白光好,因?yàn)樵谙嗤炼认曼S光帶來的眩光沒有白光嚴(yán)重。這個(gè)常識性的認(rèn)識被JohnD.Bullough’s的研究證實(shí)了。他得出了在相同光強(qiáng)下,黃光比白光受到反向散射的影響小,因而眩光小的結(jié)論。
不同色溫的LED的光譜圖
(1)6000K色溫的LED的光譜圖
此圖為產(chǎn)品色溫段6000K左右的光譜圖,圖中光譜能量最多的為460nm左右的藍(lán)光波段,再下來就是550~580nm段的綠色及黃色波段能量較多。
(2)3000K色溫的LED的光譜圖
接下來就是3000K色溫的LED產(chǎn)品的光譜組成其中以570nm~630nm段的光譜能量最多,藍(lán)色段的能量幾乎沒有了。但是由于存在大量紅光,所以整體效率偏低。也就是3000K色溫的路燈光效低;
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