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KW级高功率密度LED体育场馆照明灯具的研发进展
发稿时间:2020-04-26         作者:付万琴          来源:传热传质研究中心     【字号:

   目前,我国有200多万个体育场馆,使用的照明灯具达数千万盏,市场规模超千亿元。现用体育照明灯具主要是高压钠灯和金卤灯,功率在500-4000W之间,存在能耗高、可靠性差、光衰严重、寿命短、延迟启动等问题。伴随着一带一路和全民健身计划等国家重要发展战略的实施及冬奥会等国家重大项目的建设,市场对大功率LED灯具的应用提出迫切需求。

  国内尚无能满足高清电视转播体育场照明标准的LED灯具品牌,国际上销售的KWLED体育照明产品,采用多灯珠阵列实现大功率,具有体积大、重量高、光学设计复杂、成本高、光源功率密度小、无法实现远距离高亮度照明显指低、眩光现象严重等问题,实际应用效果差,不能很好满足体育场馆照明要求。大功率高功率密度LED灯具可以克服上述缺点。 

  大功率高功率密度LED光源发热热流密度大,从器件到系统均存在热管理瓶颈。因此,解决其热管理难题,研发适用于体育照明的高效高可靠KW级高功率密度LED灯具及技术,对满足国家发展战略需求具有重要意义。本项目聚焦专业体育照明大功率高功率密度LED应用领域,依托院STS项目,并衔接LED国家重点研发计划高效高可靠LED灯具关键技术研究项目,研发KW级高功率密度LED体育场馆灯具,重点解决小体积轻量化大功率高功率密度LED体育场馆灯具热管理难题,提升灯具系统光效及可靠性,并实现产业化应用,产生显著社会经济效益。 

  项目自开展以来,主要研究了如下内容:LED微槽群复合相变传热热沉多物理场耦合强化机理与强化技术、小体积轻量化大功率高功率密度超低热阻LED微纳槽群散热器研发、高效高可靠轻量化大功率高功率密度LED灯具系统集成技术研发、高效节能低眩光高照度LED体育场均匀照明设计理论与方法等。经过近一年的技术攻坚,团队研发的KW级高功率密度LED体育场馆灯具已通过第三方检测认证,并在广州市越秀山体育场安装了2盏样灯进行现场测试。第三方检测报告显示,当输入功率为1006.6 W时,该KW级高功率密度LED体育场馆灯具的光效达到90 lm/W,显色指数Ra达到93.3,特殊显色指数R976,灯具重量(不含驱动电源)为14.5 kg。各项技术指标已达到项目要求,并且满足奥运会等重大国内外体育赛事高清电视转播体育照明标准。为满足不同的应用场景,项目组研发了2款不同外观、不同光束角的KW级高功率密度LED体育场馆灯具。 

    

   

  1  KW级高功率密度LED体育场馆灯具 

   

  2安装于广州市越秀山体育场的KW级高功率密度LED体育场馆灯具  

   

   3 照明效果 

 
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