道路照明和汽车照明用金属卤化物灯

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1、道路照明和汽车照明用金属卤化物灯复旦大学周太明2009.11.11北京，工人之家道路照明用金属卤化物灯很多研究表明：在道路照明中采用白光光源时，达到同样的视亮度的条件下，其要求的照度水平可以比采用高压钠灯时低。英国国家标准BS5489-1:2003规定，当采用显色性好（Ra在60以上）的光源时，允许将照度降低。StephanVolker在“短波丰富的光源能够提升安全性吗？”的一文中调侃说：“其他欧洲国家的照明工程师们会问：为什么我们就不能用这同样的方法来节能呢？难不成英国人的生理与其他欧洲人不一样吗？”。他当然相信采用白光光源路灯能够节能，因为他的研究证明短波丰富的

2、光源的确能够提升安全性。现在白光LED和牌号为CosmoPolis/White(以下简称Cosmo)的光源是道路照明的热门人选。Cosmo光源是飞利浦公司专门为道路照明开发的，它实际上也是一种陶瓷金属卤化物灯，左图是它的光谱功率分布。Cosmo灯不同于一般的金属卤化物灯（CDM）。一般的金属卤化物灯的电弧管是粗短形的，而它的电弧管是细长形的。Cosmo灯的电弧管的直径与长度比例适合于道路照明灯具，可以获得最佳的配光效果。由下图可以看到，采用高压钠灯时的光束太宽，采用一般金属卤化物灯时光束又太窄，而采用Cosmo灯时正合适。SON光束太宽CDM光束太窄Cosmo最均匀

3、A.R.：1:81:1.51:5采用Cosmo灯时光束宽窄合适另外，Cosmo灯采用新的PGZ12卡口灯头/灯座，精确地将光源限制在灯具中要求的光学位置上。由于以上原因，与高压钠灯的灯具相比，Cosmo灯的灯具尺寸小了很多，更加紧凑（见下表）。反射器尺寸长宽高高压钠灯反射器240mm190mm95mmCosmo灯反射器145mm130mm55mm缩小的比例40%30%45%在LS-11会上，松下公司的专家介绍了一种高光效的陶瓷金属卤化物灯，与Cosmo一样，也是细长形的（见下页图）。这两种灯的设计原理基本上是相同的，主要目的是提高光效，适当牺牲一些显色性。飞利浦常

4、规的150W陶瓷金属卤化物灯的显色指数较高，约为85；但光效仅约为80lm/W。表列出了松下细长形陶瓷金属卤化物灯与Cosmo灯的一些参数。不难看出，Cosmo灯的光效比同功率的一般陶瓷金属卤化物灯要高得多。Cosmo灯的显色指数尽管有所降低，但用于道路照明，这样的显色性也已经足够好了。Cosmo灯与松下高光效陶瓷灯的性能对比灯种功率（W）管压（V）光效（lm/W）色温（K）显色指数管径（mm）弧长（mm）松下细长型Cosmo白光15090125380065内43214094118280060－70外825采用细长型电弧管的另一个十分重要的优点是汞的用

5、量少了很多！由下页图可以看出，140WCosmo白光灯，用汞量只有常规情况的五分之一。而松下公司的150W细长型陶瓷金属卤化物灯的用汞量还要少！这是因为它的管径更细，弧长更长。这是这两种灯的一个非常杰出的优点。我们的光源不仅要有很高的光效，以利于节能；我们还要求光源是环保的，在灯生产过程中以及寿终后的处理上都不对环境造成污染。现在，几乎所有的常用气体放电灯中都含有汞。汞是对环境十分有害的物质，我们要努力将它从灯中去除。然而，这又是一个世界难题。要完全将它完全去除，将需要长期的努力。在目前的情况下，尽可能减少汞的用量以及处理好废旧灯的回收处理则是刻不容缓的事。Cpsm

6、o灯与一般陶瓷金属卤化物灯(CDM)用汞量的比较据说,现在Cosmo灯已经在上海，北京，南京，重庆，深圳，广州等近20个城市得到应用.下两页的图是最早采用Cosmo灯的上海七浦路和其他采用Cosmo灯的道路的情景。上海七浦路—中国第一条采用Cosmo的路深圳沙湾路苏州南环高架宁波甬江大桥广州中山大道东东莞体育北路对Cosmo灯照明的效果,林燕丹教授等进行了实地调研,采集了很多数据进行分析。他们发现,与高压钠灯相比,在同样的照度水平下,Cosmo灯能在更远的距离处达到同样的辨认水平。也就是说,要达到同样的辨认水平,采用Cosmo灯时照度水平可以适当降低。他们还发现,在

7、Cosmo灯照明之下,人们能更正确地辨认颜色和细节,而人的面色也更自然。因此,道路照明采用Cosmo灯,不仅可以节能,而且能营造更加友好的城市环境。什么样光谱的灯对低亮度照明时的视觉有利？在世界范围内对这一问题展开热烈的讨论已有相当长的时间。讨论中的关键词是“中间视觉”和“暗视觉”。对于道路和居民区的照明，此一讨论是很重要的，因为在这些地方亮度水平较低。在我国,对于“道路照明是采用白光光源还是高压钠灯好?”以及“是高色温白光还是低色温白光适合于道路照明?”等问题,也有广泛的讨论。这些讨论是很有意义的。最近,上届CIE主席WoutVanBommel教授就这些问题写