值得商榷的LED路燈普及
上傳人:孟慶云 上傳時間: 2013-02-19 瀏覽次數: 34 |
這是一篇產品技術類探討性文章,愿和大家討論、分享。
地方政府在LED產業扶持上又出大手筆了,某市某區力爭在今年(2013年)底完成LED項目改造,包括公共照明領域,即城市道路、公共場所、政府機關、國有企業單位等財政或國有資本投資建設的照明工程領域,將全部使用LED照明。這好像不包括在廣東省十二五5000億的規劃之內。
筆者贊同LED是一種優質光源,但是優質光源看用在哪兒?到目前為止,筆者不敢說誰家的LED路燈做的非常成熟,只能說按照傳統路燈的方式有了路燈的樣子,實際上離普及LED路燈還有很長的路要走。
用照相機拍出來的LED路燈夜景可能比高壓鈉燈作為路燈的夜景漂亮很多,實測的光照強度可能接近或達到了現行標準的光照強度,在數據的表現力上真的比高壓鈉燈好得多;但是我們有多少人關注了人眼的舒適度?這是個生物學指標,恰恰我們忽略掉了。
作為路燈光源,筆者亦認為可以,但是目前路燈標準和安裝方式必須要改,沿襲目前高壓鈉燈的安裝方式、標準衡量,在LED路燈上不合適。
交通道路屬于高污染環境,揚塵、汽車尾氣、路面垃圾等等對于光的吸收和影響我們研究過嗎?LED光源相比較于高壓鈉燈屬于一種高顯指光源,基本上可以算作一種全光譜光源,道路污染復雜多樣,污染對LED路燈照明光譜內各種顏色組份的光吸收比不同,某一種或幾種顏色的光可能完全被吸收,剩余的其他顏色的光在全光譜內占有的比率不高,所以人眼接收到的那部分光線強度要小,對于人眼接收到(所看到)明晃晃的光源來講,形成了強烈的光強度差異,使人幾乎“看”不到那少部分反射光;另一方面LED實質上是一種光譜有缺陷的光源,目前藍光芯片激發熒光粉“制造”出來的白光,恰恰在人眼最敏感的波段(555nm)的光成分含量不足,多方面的原因造成目前LED光源應用在道路照明上欠妥,還應該對其進行很多很多的改善。
也許有人會問,LED路燈檢測的數據和測試數據很漂亮啊?比現有的高壓鈉燈效果還要好,為什么啊?這首先要分析我們的檢測和測試條件。目前我們對路燈的檢測大多數會選擇在晚間車輛較少、污染較少的時候,這個時候用儀器檢測,儀器顯示的結果相比較于高壓鈉燈可能會漂亮;目前我沒有看到誰家公布了LED路燈在雨霧天條件下檢測的結果,沒有看到在高污染環境下LED路燈和高壓鈉燈檢測數據的對比結果。當然儀器設備的檢測是一種機械式的檢測,檢測的數據集中在光強照度方面、配光曲線方面(這些數據集中在光源出光方面),而對于人眼所能感覺到的“看到的”被照物體反射光方面的檢測,特別是某一種物體反射光強度的檢測,目前是一個空白,這方面的檢測有一定的難度,而恰恰是我們人眼所能直觀感受到的。或許有人會問,即使檢測設備不對著光源檢測的數據也是挺好的啊,那不是檢測反射光了嗎?這種檢測方式是檢測的整體環境對光的反射,包含了高反射物體和低反射物體對光的反射,甚至包含了光源直接發出的光線,這是一個綜合數據或者可以稱之為泛數據,這個數據和人眼所感覺到的是有很大差異的。
在道路照明方面,筆者查閱了很多方面的資料、包括生物學、熱學和光學向照明方面的老前輩請教了很多、探討了很多,對于LED路燈和高壓鈉燈在道路照明中視覺差異造成的原因做了深入的分析和探討;在同等條件下,光譜復雜的LED光源和光譜較為簡單的高壓鈉燈光源相比較光強度、照度、配光曲線是不合適的,檢測設備所檢測到的數據是LED燈具全光譜的光照強度(是一種能量檢測),檢測到高壓鈉燈燈具的數據是相對簡單的光譜的光照強度,(LED光源包含高能量光線,而高壓鈉燈的光線能量要低一些)所以簡單的拿這兩種數據對比不合適,沒有太多的可比性。
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從生物學方面對LED路燈和高壓鈉燈在道路照明方面來分析,LED光源當前的技術條件下發出的白光屬于一種“偽”白光,雖然我們感覺是一種白光,而實際從光譜上去分析這種白光是一種有光譜缺陷的白光,人眼的視覺,感知環境中各種物體的顏色形狀是自然進化的結果,是一種復雜的生理調節,當我們所視的目標物體和環境形成強烈的光對比的時候,對于我們的眼睛需要一定的時間去調節、適應,在LED路燈照明條件下就會形成這樣的視覺環境,其原因是由于被照物體吸收了其他顏色的光,加上LED是一種有光譜缺陷的光源,所以物體反射光的強度不足以和LED路燈本身相比(司機開車時,眼所看到的不可能僅僅是物體,還包括了LED路燈光源),這就要求人眼在短時間內適應這個對比,人眼的生理機構就要不停的調節,開車時間稍長了,司機就會感覺眼睛很累,就可能導致車禍的發生。相機拍照的原理,和人眼的調節機制相近,而相機有對光的平衡機制(一般是由軟件輔助完成),它可以在選擇參照點后降低參照點周圍光環境的影響;我們在拍照片的時候,往往要在相機里選擇場景,就是這個原因;越是高級的相機,需要調整的參數越多,越是要拍出優質的照片對光環境的要求越高,對攝影師的要求就越高。言而總之,從生物學方面LED路燈目前還有很多的欠缺,還有很多值得我們思考和研究的地方。
因為這篇文章可能會形成很大的爭議,筆者又查閱了一些專家的文章,在眩光方面,拜讀了初醒悟先生的《照明工程中的眩光及其評價方法》一文,他在文中對眩光的定義是:由于視野中的亮度分布或亮度范圍的不適宜,或存在極端的對比,以致引起不舒適的感覺或降低觀察細部或目標的能力的視覺現象。用這個定義衡量當前的LED路燈時,就會發現目前的LED路燈有眩光的嫌疑。
這篇文章寫成之時,和LED業界的專家吳老先生,進行了相關方面的技術溝通,吳老先生對當前的白光LED定義為假白光(由于光譜缺陷的原因),而且對于一個十幾斤甚或幾十斤的LED路燈裝在高桿之上,很不贊同,筆者亦是認為如此,所以從LED路燈作為照明光源的角度考慮,是不是可以調整LED路燈的安裝方式?筆者也曾經跟一位LED泰斗級進行過討論,LED路燈應該減小功率和亮度,安裝在綠化帶上大約0.8-1.5米的高度范圍內,這樣就能大幅度減少道路污染對其影響,減小眩光污染,而且安裝、維修等工作也容易,不應該像高壓鈉燈一樣裝成高桿燈(誰研究過高桿震動對LED路燈的影響),從這個角度上來講筆者認為LED作為道路照明光源應該修改或者制定適合LED光源的道路照明標準,而且目前標準是必須修改;當前的一些標準我們大多是舶來品,為什么在一個產業的開始,我們不研究制定我們自己的標準呢,舶來要到什么時候?
總之,筆者認為LED作為道路照明光源,應該很慎重的考慮、調研(我們做事情往往出了事情再去補救,如果是那樣對于我們LED產業來講無異于飲鴆止渴),最起碼在目前要進行論證,目前還沒有到大力推廣的程度。
照明和光源的和諧應用是一門很復雜很有學問的綜合性學科,目前我們LED業界對此研究的不多,當前出現的產品都是沿襲著傳統照明設備的思維而設計、構思,這是由于對LED光源和照明的研究不夠深入,對于我們LED業界后續的發展和壯大會帶來很多的不利(國際大的公司現在還在引導著這個新產業的方向,LED照明是一個新的產業啊,我們這個時候要積累的、要研究的是LED燈具怎么樣應用才能發揮出LED本身的特點,這可以產生很多的原始知識產權,知識產權是和國際大廠抗衡的資本,可我們的產業當前的舍本逐末做法,只會是我們淪落為殘羹冷炙的撿拾者);在這種環境條件下,國家和政府如果能夠做政策性的指導和技術性研究的扶持,相對于目前大手筆的、盲目的項目資本刺激,對我們LED產業會帶了更大的發展益處;大手筆、大項目的資本刺激可能會引導我們LED產業的發展方向南轅北轍,不排除LED產業會像光伏產業一樣走向沒落。
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