流明

太阳能街道照明系统的光测量

光度测量 太阳能路灯 系统

太阳能路灯有三个重要的亮度指标:烛光、勒克斯和流明。

  • 流明 表示光输出量。
  • 勒克斯 代表单位面积的光通量。
  • 坎德拉 表示特定方向上的发光强度。

发光

测量亮度、光强和照度的方法

流明 流明值使用积分球测量。灯具的流明值通常标注在产品包装上,买家可以根据流明值直接评估灯具的亮度。

流明

拉克斯 使用照度计测量照度。

LUXMAN - 勒克斯光度计

坎德拉 对于简单的测量,可以使用便携式光度计。但是,对于工程项目,需要使用大型专业辐照度计来生成完整的报告。

镉测量仪

下面的表格总结了其中的要点:

公制 定义 测量方法
流明 发出的光总量 整合球体
勒克斯 单位面积光通量 照度计
坎德拉 特定方向的发光强度 光度计(简单测量)或辐射计(工程项目)
勒克斯级别

太阳能路灯照度标准。我需要什么照度?

太阳能街道照明系统的光测量

亮度有两个重要指标 太阳能路灯、拉克斯(Lux)和流明(Lumens)。
勒克斯和流明都是亮度的测量单位。它们用来告诉我们特定表面的照明输出量和光照亮度。

流明等于光输出。
勒克斯(用 lx 表示)代表单位面积的光通量。

流明和勒克斯之间的关系:1 勒克斯等于每平方米 1 流明(lm/m2)。
流明和流明在本篇文章中,我们将探讨路灯的流明标准及其重要性。如果您想了解流明,可以查看这篇文章:了解瓦特和流明:如何为项目选择合适亮度的灯具

什么是照明中的勒克斯,为什么它很重要?

勒克斯是对落在物体表面的光通量的测量。勒克斯是光度学的国际单位,是一种测量光强度的方法。勒克斯用于指定光或照明的亮度。它是所有类型照明(如家用照明、办公室照明、汽车前灯或路灯)的标准光测量单位。

道路照明标准

为什么勒克斯水平比流明更有意义

流明测量单个光源的光输出。流明测量的计算方法是用光源的瓦数乘以每瓦光源的额定流明。

勒克斯是表面上的光量。这可以通过光传播一定距离后的亮度来测量。

除了亮度之外,勒克斯级也是测量太阳能路灯亮度的最佳方法。照度测量只需使用照度计即可轻松完成,而亮度测量则需要专业设备,实施起来较为困难。
现在,如果有一个亮度为 1000 流明的太阳能路灯灯泡,将其放置在 10 米之外,其亮度就会不同。因此,改变灯泡的位置会改变不同勒克斯水平下的亮度。流明测量灯泡产生的光量,勒克斯测量光传播的距离。

不同道路太阳能路灯照明的 Lux 值

我需要多高的照度?

根据一些国家政府文件规定的标准,我们提出以下建议作为参考:

公路照明 勒克斯级别

太阳能路灯

一级公路、二级公路最低平均照度维持值为 20 lx(低标准)/30 lx(高标准),均匀度最低值为 0.4;

三级公路最低平均照度维持值为 15 lx(低标准)/20 lx(高标准),均匀度为 0.4;
四级道路:平均照度 10 lx(低标准)/15 lx(高标准),均匀度 0.3;

上述照度要求仅适用于沥青路面,水泥路面的照度要求可相应降低,降低幅度不超过 30%。

公路照明等级应根据与之相连的城市道路照明标准、公路交通控制系统和道路分隔设施来确定。

上述平均照度有两个标准值,以下情况应使用高标准值:

  1. 与具有高级照明标准的城市道路相连;
  2. 能见度低;
  3. 公路交通控制系统和道路分隔设施不足。
    当连接城市道路时,照明标准等级低,能见度好,且有足够的公路交通控制系统和道路分隔设施,公路照明应采用低等级值。

城市道路照明

LUXMAN - 1 人份

快速路和主干道 最低平均照度维持值为 20 lx(低标准)/30 lx(高标准),均匀度最低值为 0.4;

二级公路 最低平均照度维持值为 15 lx(低标准)/20 lx(高标准),均匀度为 0.4;
路侧:平均照度为 10 lx(低标准)/15 lx(高标准),均匀度为 0.3;

上述照度要求仅适用于沥青路面,水泥路面的照度要求可相应降低,降低幅度不超过 30%;

城市道路照明照度值应根据项目所在区域、道路定位、交通流量、道路分隔设施、环境亮度条件和实际需要确定。

以下情况应使用高标准值:

  • 中心城市和地区,或通往城市大型公共建筑和场所的主要道路;
  • 中央商务区或城市主干道;
  • 环境亮度较高的道路;
  • 供人们进出学校、医院和疗养院等地区的主要道路;
  • 道路分隔设施不足,机动车、非机动车和行人混合通行的道路。

建议在以下情况下使用低标准值:

  • 居民区和休闲区附近的道路;
  • 环境亮度较低的地区。

农村道路照明

太阳能路灯案例

主要道路 最低平均照度维持值为 10 lx(低标准)/15 lx(高标准),均匀度最低值为 0.3;

小街小巷 最低平均照度维持值 5 lx(低标准)/ 8 lx(高标准);

公共活动广场: 最低平均照度维持值 10 lx(低标准)/ 15 lx(高标准);

上述照度要求仅适用于沥青路面,水泥路面的照度要求可相应降低,降低幅度不超过 30%;

农村道路照明照度值应根据项目所在区域、道路定位、交通流量、道路分隔设施、环境亮度条件和实际需要确定。

以下情况应使用高标准值:

  • 城镇附近交通流量大的道路;
  • 商业活动密集的大型乡村公路;
  • 环境亮度较高的道路;
  • 道路分隔设施不足,机动车、非机动车和行人混行的道路

建议在以下情况下使用低标准值:

  • 偏远地区的乡村道路;
  • 不允许机动车通过的村内道路;
  • 环境亮度较低的地区。

交叉路口区域机动车力士水平

  • 1 级与 1 级、2 级、3 级的交叉点:最低平均照度维持值为 30 lx(低标准)/ 50 lx(高标准),均匀度维持值为 0.4;
  • 2 级与 2 级的交叉点,3 级:最低平均照度维持值为 20 lx(低标准)/30 lx(高标准),均匀度为 0.4;
  • 3 级与 3 级交叉:最低平均照度维持值为 15 lx(低标准)/20 lx(高标准),均匀度为 0.4;

当交叉道路的照明标准均为低标准照度值时,交叉区域应采用低标准值,否则应采用高标准值。

行人天桥照明 Lux 标准

  • 农村地区人流量大、城市人流量小的人行天桥:桥面平均照度为 5lx,楼梯通道平均照度大于 6lx;
  • 对于城市中人流量较大的人行天桥:桥面的平均照度为 10lx,楼梯通道的平均照度大于 12lx;
  • 半封闭式人行天桥:桥面平均照度为 30lx,楼梯通道平均照度大于 36lx;

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    为太阳能路灯项目选择合适的色温(1)

    为太阳能路灯项目选择合适的色温 CCT

    了解太阳能路灯色温 ( CCT ): 开尔文

    开尔文通常用来测量光源的色温。色温的原理是基于黑体辐射器在其温度下发出的光的频率分布特性。黑体温度低于约 4000K 时呈现红色,高于 4000K 时呈现蓝色,7500K 时呈现蓝色。

    一般来说,灯泡的开尔文温度介于 2000K 和 6500K 之间。

    为太阳能路灯项目选择合适的色温

    开尔文温度低于 3000 会产生温暖、平静和舒适的光线,适用于家庭和企业的一般室内照明。优点波长较短的黄色光线在雨天有很强的穿透力。缺点:能见度低。

    3000K-4500K 范围内的 LED 灯称为中性光。这些明亮鲜艳的灯光非常适合地下室、工厂和医院等工作场所。优点4000-4500K 最接近自然光,光线更柔和,可以提供更高的亮度,同时保持驾驶员的注意力。缺点:能见度不如 5000K 以上。

    开尔文温度在 4500K-6500K 范围内的灯被称为冷白光,能产生类似阳光的清新色彩。当需要最大限度的照明时,如安全照明、展示柜、仓库和工业区,这些灯是最好的选择。能见度最高,可减少事故发生,尤其是 5700K 以上,在工程项目中很受欢迎。缺点:容易引起疲劳,不宜在长期工作场所使用。

    LED 太阳能路灯 CCT 标准

    在大多数国家,LED 灯有四种常见色温可供选择:2700K(有些制造商写成 3000K)、3000K、3500K、4000K、5700K(有些制造商写成 6000K),其他色温可根据客户要求定制。

    为太阳能路灯项目选择合适的色温(3)

    道路照明 色温 照明范围

    公路照明 CCT

    有些国家(如中国)的法规规定色温不能超过 5000K,最好选择中低色温。但是,各国的许多工程项目仍然选择 5700K,甚至 6000K 以上,因为高色温的优点也很显著,可以提高能见度,减少事故。

    机场道路照明的色温要求

    根据民用机场飞行区技术标准,使用 LED 作为光源时,应添加透镜以控制眩光,色温不应超过 4000K。

    住宅区道路照明 CCT

    对于住宅区内机动车和行人混行的道路,建议使用中低色温的光源,最常见的色温保持在 4000K 以下。

    雨雾天气道路色温要求

    沿河和多雾路段的照明灯应使用低色温灯,建议范围为 2700K-3500K。

    商业区道路照明 色温

    在商业繁华地段、历史文化街区、风景名胜区以及其他对车辆通行的色彩识别有重要影响的地方,建议使用高显色指数、中低色温的光源。

    停车场道路照明 CCT

    5700-6500K 为佳。5700K 色温有助于集中注意力,使驾驶更安全。

    花园和工业照明的色温要求

    用于花园、道路装饰、局部照明和其他户外休闲场所的射灯、户外泛光灯和其他景观灯。一般来说,2700K 和 3000K 的暖色比较适合,能营造出温暖轻松的氛围。

     

    相同瓦数的不同灯具的光效

    了解瓦特和流明:如何为项目选择合适亮度的灯具

    流明与瓦特

    灯泡中的瓦数是什么意思?

    瓦特(符号:W)是一种功率单位,用于衡量消耗的能量。当我们支付电费时,我们支付的是所使用的瓦特数。由于我们传统上使用的是白炽灯泡,因此我们习惯用瓦特作为亮度单位,但这是不正确的。衡量灯具亮度的单位是流明,而不是瓦特。

    流明和瓦特

    了解流明

    流明是对可见光能量的测量。流明数越高,光就越亮。用于照明的灯具通常都标有光输出(以流明为单位),这在许多司法管辖区都是法定要求。

    因此,我们在选择灯泡亮度时,只需看包装上的流明值即可。

    了解流明和瓦特之间的转换,找到合适的亮度

    如果道路承包商问我们是否有 100 瓦的太阳能路灯,就很难确定他们需要多少流明的太阳能 LED 路灯。为了清楚地了解它们之间的关系,我们需要了解发光效率(每瓦流明)。
    这一指标表示光源将能量(瓦特)转化为光(流明)的效率。

    光效 (lm/W) = 流明 (lm)/ 瓦特 (W)

    相同瓦数的不同灯具的光效

    相同瓦数的不同灯具的光效

    不同灯具的光效

    基于 能源网 2013 年报告 在美国,已制定了 266 lm/W 的 LED 封装标准和超过 130 lm/W 的 PC-LED 标准,并成功预测到 2024 年 LED 的光效将超过 200 lm/W,这表明了未来 LED 照明的重要性和期望值。

    光效报告

    截至 2024 年,LED 技术确实可以达到理论上的 230 lm/W(实际使用测试为 200 lm/W)。由于制造商之间的规格差异和市场供需问题,市场上仍有许多从 130 lm/W 到 190 lm/W 不等的 LED。因此,在选择灯具亮度时,必须注意流明。

    白炽灯技术通常每瓦产生 12-18 流明,而卤素灯技术通常每瓦产生 10-20 流明。
    因此,在功率相同的情况下,LED 灯泡的亮度大约是白炽灯泡的 10-14 倍,是卤素灯泡的 10 倍左右。在选择灯具时,可以大致参考这一指标。

    流明至瓦特换算表(以发光效率为 130 lm/W 的 LED 灯为例)

    流明 白炽灯瓦特数 卤素灯瓦特数 LED 瓦特
    100 7 6 0.77
    375 25 20 2.9
    450 30 25 3.5
    800 60 45 6
    1100 75 60 8.5

    流明与瓦特之比(不同发光二极管的发光效率)

    流明/瓦 光效(lm/W)
    流明 130 lm/W 150 lm/W 180 lm/W 200 lm/W
    100 流明 0.8w 0.7w 0.6w 0.5w
    500 流明 4w 3w 3w 3w
    1000 流明 8w 7w 6w 5w
    2000 流明 15w 13w 11w 10w
    3000 流明 23w 20w 17w 15w
    4000 流明 31w 27w 22w 20w
    6000 流明 46w 40w 33w 30w
    8000 流明 62w 53w 44w 40w
    10000 流明 77w 67w 56w 50w
    15000 流明 115w 100w 83w 75w
    20000 流明 154w 133w 111w 100w

    如何验证光效的可靠性

    以制造商提供的光效测试报告为准。

    如何知道我需要多少流明?

    流明计算器

    您可以使用流明计算器来确定,网址是 https://www.omnicalculator.com/everyday-life/lighting

    需要多少流明才能 户外路灯?

    路灯所需的流明数取决于多个因素,例如灯杆的高度、道路的宽度和可用的环境光照量。要确定适当的流明输出,需要考虑不同类型道路的建议照明水平。

    一般来说,住宅街道每盏灯大约需要 5000 到 12000 流明,而主干道和高速公路可能需要更高的流明输出,通常需要 10000 到 15000 流明,以确保安全。

    路灯参考标准 灯杆高度和流明

    • 6 米高度:6000 流明
    • 8 米高度:8000 流明
    • 10 米高度:10000 流明
    • 12 米高度:12000 流明
    • 14 米高度:15000 流明
    • 16 米高度:18000 流明
    • 20 米高度:25000 流明

    有关如何选择灯杆高度的指导,请参阅文章:如何计算太阳能路灯杆的高度和距离?

    室内环境需要多少流明

    • 工作区或车库:8,000 至 10,000 流明
    • 厨房工作区7,000 至 8,000 流明
    • 浴室:7,000 至 8,000 流明
    • 家庭办公室:6,000 至 8,000 流明
    • 餐厅3,000 至 4,000 流明
    • 厨房3,000 至 4,000 流明
    • 餐厅3,000 至 4,000 流明
    • 起居室1,000 至 2,000 流明
    • 卧室:1,000 至 2,000 流明
    • 走廊:500 至 1,000 流明

    这些都是适用于大多数空间的一般指导原则,但并不适用于所有情况。墙壁较暗、天花板特别高的房间可能需要更多流明才能达到理想效果。

    最后,我们建议您阅读本文,了解太阳能路灯照明系统的光测量:https://luxmanlight.com/are-solar-street-lights-bright-enough/

    参考资料来源

    https://en.wikipedia.org/wiki/Lumen_(unit)
    https://en.wikipedia.org/wiki/Watt

    太阳能路灯案例

    太阳能灯的寿命有多长?让太阳能灯寿命更长的 6 个小窍门

    太阳能灯的使用寿命有多长?

    根据 2024 主流模式,太阳能灯通常设定为从黄昏到黎明持续照明 12 消失。设计使用寿命为 8~10 年。作为专业 太阳能路灯制造商现在,我们使用磷酸铁锂电池和 LED 灯来生产太阳能灯,确保它们可以使用 10 年以上。质量较差的太阳能灯使用的电池寿命可能只有 3 至 5 年,导致照明时间短,而且需要定期更换电池,非常不环保。

    Luxman 强烈建议使用高质量的太阳能路灯,并提供 5 年质保。即使是 Luxman 的太阳能路灯,也能在连续 7 个雨天中每天持续照明 12 小时。

    太阳能路灯案例

    如何延长太阳能灯的照明时间

    保持太阳能电池板清洁

    如果想充分利用太阳能电池板,就需要定期清洁,以确保阳光能顺利照射到电池板上,电池也能获得足够的电力。如果手动清洁显得过于麻烦,您可以选择或定制具有自动清洁功能的太阳能灯,确保太阳能电池板始终保持最佳性能。

    安装在开放区域

    确保将太阳能灯安装在阳光可以直接照射到的地方,以保证足够的照明时间。

    科学设置照明模式

    您可以使用 PIR 移动感应模式调节亮度,或根据不同时段设置照明亮度,从而节省更多电能,确保更长时间的照明。

    使用 LED 灯

    LED 灯的照明效果更高效,更节能。

    适当的极端天气和气候保护功能

    太阳能灯可以配备温度控制功能,以应对极冷和极热的天气。如果不具备这种功能,最好为潮湿地区和沿海地区购买具有防腐蚀功能的太阳能灯。Luxman 的太阳能灯都具有这些功能。如果您的太阳能灯不具备这些功能,请在冬季结冰天气时将其带入室内。

    使用磷酸铁锂电池 (LiFePO₄)

    磷酸铁锂电池可循环使用 3000 次,是最理想的太阳能电池。

     

    最近的更新

    https://luxmanlight.com/what-battery-is-best-for-solar-street-lights-in-2024/

    https://luxmanlight.com/what-is-the-best-solar-light-battery/

    https://luxmanlight.com/how-long-do-solar-powered-street-light-last-luxman-light/

    锂离子电池

    2024 年哪种电池最适合太阳能路灯

    尼古丁不是太阳能灯的首选

    镍镉 (镍镉)电池并不是市场上用于太阳能灯的最佳太阳能电池选择之一。电池界 "对镍镉电池所谓的 "记忆效应 "存在争议--这种电池应该充满电后再耗尽。

    而用于太阳能灯的电池却不会经常出现这种情况,因为太阳能灯会随着白天和黑夜的循环不断充放电。记忆效应会改变蓄电池的电压水平,使其随着时间的推移而降低,蓄电池会 "忘记 "它不常充电的高点和低点。通常情况下,太阳能灯的最佳蓄电池(系统大小合适)每天放电约 15%。

    另外,镉是一种 剧毒金属 这就违背了太阳能灯的目的之一--减少使用能源可能对环境造成的影响。许多镍镉电池顶部甚至印有 "有毒 "字样。我们知道,大多数项目经理只喜欢省钱的东西,但为什么不同时兼顾成本效益和环境安全呢?

    nimh 更接近了,但仍然没有

    镍氢 (在环保方面,镍氢电池(镍金属氢化物)技术是比镍镉电池更好的选择,但这种选择仍然存在一些问题。镍氢电池需要大量的维护工作,因为它们需要不时地完全放电--我们相信有人不想让太阳能停车场灯配置中的每个电池都放电。

    这些电池的最佳应用是用于手电筒和玩具等小型电子产品,因为它们的最佳运行方式是高能耗和高需求,而不是小功率、周期性耗电或低能耗应用。这仍然不是太阳能路灯的最佳电池解决方案。

    铅酸蓄电池

    铅酸蓄电池极板由铅和氧化铅组成,电解质为硫酸水溶液。其主要优点是电压稳定、价格低廉。缺点是比能量低,导致体积相对较大,使用寿命较短,约为 300-500 次深度循环,需要经常进行日常维护。这种蓄电池目前仍广泛应用于太阳能路灯行业。

    铅酸电池

     

    胶体电池(凝胶电池)

    其实,铅酸蓄电池是免维护的升级版,通过胶体电解液代替硫酸电解液,在安全、储存、放电性能和使用寿命等方面都比普通蓄电池有所提高,价格有的甚至高于三元锂电池。可在-40℃至-65℃温度范围内使用,低温性能特别好,适合北方高寒地区使用。抗震性能强,可在恶劣环境下安全使用。使用寿命约为普通铅酸电池的两倍。

    胶体电池

    三元锂电池

    比能量高,体积小,充电快,但价格较高。深度循环次数约为 500-800 次,寿命约为铅酸电池的 1 倍,使用温度范围为-15℃至 45℃。但稳定性较差,不合格厂家生产的三元锂电池在过充或温度过高时可能会发生爆炸或起火。三元锂电池

    磷酸铁锂电池LifePO4 电池)

    比能量高,体积小,充电快,使用寿命长,稳定性好,价格最高。深循环充电次数约为 1500-2000 次,使用寿命长,一般可达 8-10 年,稳定性强,使用温度范围广,可在-40℃至 70℃下使用。磷酸铁锂电池

    综上所述,太阳能路灯当然使用磷酸铁锂电池最好,虽然价格较高。目前,市场上太阳能路灯使用的磷酸铁锂电池是价格非常合理的产品,这种产品的寿命可以达到 10 年,价格也非常诱人。

    Luxman's 太阳能路灯 均由磷酸铁锂电池供电。

    https://luxmanlight.com/how-to-choose-the-right-batteries-for-your-solar-light/

    https://luxmanlight.com/what-kind-of-batteries-are-used-in-solar-street-lights/

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