Évaluation de la situation d'éclairage
Les lampes au sodium à haute pression sont actuellement le type prédominant d'éclairage conventionnel utilisé pour l'éclairage des routes. La majorité des embranchements ont été testés sur l'éclairage public à LED. Cependant, les deux ont clairement démontré leurs avantages et leurs inconvénients.
Les lampes au sodium à haute pression ont une efficacité lumineuse allant jusqu'à 140 lm/W, ce qui est supérieur aux 120 lm/W des LED commerciales contemporaines à haute puissance. Cependant, par rapport aux lampes au sodium à haute pression, qui ont un indice de rendu des couleurs d'environ 25, les LED en ont un qui est nettement supérieur (environ 80). De plus, dans les mêmes conditions d'éclairage, les LED blanches sont plus utiles pour aider les conducteurs ou les piétons à identifier les objectifs, et elles ont des effets d'éclairage routier et un confort bien plus importants que les lampes au sodium à haute pression.
La lampe au sodium haute pression a une conception lumineuse sphérique pour maximiser l'efficacité de la lampe. Les lampes au sodium à haute pression n'ont souvent qu'un rendement de lampe de 70 % lorsque l'on tient pleinement compte de l'efficacité du réflecteur. Cependant, comme la LED est directionnelle, si le concepteur de la lampe utilise la bonne stratégie de répartition de la lumière, la majorité de la lumière sera dirigée directement vers la route, augmentant ainsi l'efficacité de la lampe à plus de 90 % .
Par conséquent, il est clair que les lampadaires à LED ont un potentiel important pour remplacer les sources d'éclairage public conventionnelles uniquement du point de vue de l'efficacité lumineuse et de l'efficacité de la lampe. Pour ce faire, les résultats de l'étude sur les trois technologies cruciales de distribution de la lumière, d'alimentation et de dissipation de la chaleur au cours du processus de recherche et de développement des applications d'éclairage à LED seront le sujet principal de cet article, qui se concentrera sur la voie technique. et support technique des lampadaires LED.
Répartition de la lumière
Utilisation de la conception optique, obtention de la répartition de l'intensité lumineuse des ailes de chauve-souris
Les deux principaux types de sources lumineuses utilisées aujourd'hui dans l'éclairage public à LED sont une seule matrice de LED blanches haute puissance de 1 W et un module de source lumineuse intégré haute puissance.
Par rapport aux critères des normes d'éclairage routier à source lumineuse traditionnelle, les lampadaires à LED devraient atteindre les objectifs suivants, même si la norme mondiale pour les lampadaires à LED n'a pas encore été établie :
une luminosité moyenne de la route appropriée,
un degré élevé d'uniformité d'éclairement longitudinal et total
un cadre adapté,
gestion de l'éblouissement.
Conception de la répartition de l'intensité lumineuse
À partir de la courbe de répartition de la lumière, la répartition rectangulaire du spot lumineux sur la surface de la route est obtenue en obtenant une répartition de l'intensité lumineuse en aile de chauve-souris par une conception optique appropriée. La lentille optique principale, ou lentille de boîtier, des LED blanches haute puissance courantes n'est pas adaptée à une application directe à l'éclairage public à LED. Par conséquent, chaque LED blanche haute puissance doit avoir une lentille optique secondaire en plus de sa lentille optique principale. Actuellement, une lentille optique secondaire du type « cacahuète » produit des performances supérieures.
Un nouveau concept de conception consiste à construire directement un masque de lentille optique en forme d'onde à l'extérieur de la source de lumière lumineuse de la LED une fois emballée afin d'obtenir la fonction de la lentille optique secondaire sur toute la source de lumière lumineuse du réverbère à LED.
La technique d'emballage des LED blanches a régulièrement évolué, passant d'un seul dispositif LED haute puissance de 1 W à un module de source lumineuse intégré haute puissance à mesure que la technologie d'emballage a progressé. Les modules de sources lumineuses en boîtier intégré à haute puissance actuels ont une puissance maximale de plus de 100 W, mais en raison de leur surface émettrice de lumière excessivement grande, ces sources lumineuses rendent difficile le développement de systèmes de distribution de lumière optique.
