城(chéng)市的路燈在照亮道路的同時,也帶來(lái)了大量的光汙染和能源浪費,長期以來備受(shòu)詬病卻無解決良方。據(jù)報道,日前一組來自中國台灣(wān)和墨西哥(gē)的研究人員開發(fā)出(chū)了一種(zhǒng)新型照明係統,通過高效利用LED,能(néng)確保路燈隻照亮需要光線的地方,而不產生(shēng)其他不必要的光線。
在由普通路(lù)燈提供照明(míng)的道路尤其是較窄的道路上,我們經(jīng)常看到的情況是,路麵的明暗區域呈鋸齒狀分布。這(zhè)種(zhǒng)傳統的照明方式不(bú)但效率低下,而且(qiě)造成了嚴重的光汙染。研究(jiū)發現傳統路燈的電能中有五分之一以上被水平和(hé)向上的光線所浪費。
“這種新型LED係統的一(yī)個獨特功能是,它能夠適應(yīng)不同街(jiē)道的路燈布局,為各種街(jiē)道和道路提供高效的照明,”參與這項研究的中國台灣中央大學光電學與工程學係孫慶成(chéng)教授說。
這種新型路燈係統由三個部分組成。第一個部分包含一串發光二極管,它們每(měi)個都配有一種被稱(chēng)為全內反(fǎn)射透鏡(TIR)的裝置,其作用(yòng)是匯集光線,精(jīng)確控製(zhì)光束的方向,使光線平行射(shè)出而不會相互交叉。這些透鏡被安裝在一個反射腔中,作用是回收光線,確保它們能夠更(gèng)多地被用於照亮目標,這是該係統的第二部分。第三個部分是其最外層的光(guāng)線過濾裝置,它的作用是(shì)減少多餘的眩光。通過這種獨特的結構,研究人員能夠控製光束的形狀(zhuàng),目(mù)前初步設計(jì)的光束形狀為矩形,非常適合路麵照明。
研究(jiū)人員利用光利用率(OUF)來量(liàng)化路燈(dēng)的性能,光利用率越高路燈性能越好。計算機模擬結果顯示,這種新(xīn)型路燈係統光利用率可達到51%到81%,遠遠超過目前普通路燈的45%。此外,與傳統路(lù)燈相比,這種新型路燈亮度更(gèng)高、更(gèng)節能,不易(yì)產生(shēng)眩光和光汙染。
研究人(rén)員表示,由於該設計結(jié)構簡單、采用(yòng)普通的LED燈泡,可方便進行模塊化組裝。他們預計未來(lái)3到6個月內完成原型設計,明年年(nián)初在道(dào)路上進行實際安裝實(shí)驗。