应用锥型聚光器的光导管系统采光性能的实验与分析

设计了一种带有锥型聚光器的光导管照明系统,并对其进行了采光性能实验,通过测量3种典型天气状况下3个系统的采光性能,得到光通量变化和照度分布的曲线,并同原光导管夏季的试验结果进行比较,得出了该系统的照明效果明显优于原系统的结论.     

配光曲线在照明计算中的应用

目的研究配光曲线在照明计算中的应用,设计出高质、高效的建筑光环境.方法从配光曲线基本概念出发,剖析了它的物理涵义及数学表达式,提出了通过配光曲线进行灯具效率和照度的计算方法,避开配光曲线作为实验曲线难以写出函数形式的困难,严谨的公式推导,对公式计算精度定量讨论,并通过工程实例进行分析和验证.结果推导出利用配光曲线计算灯具效率和工作面照度的近似公式.结论灯具的配光曲线能够反映出灯具的许多重要特性,配光曲线在照明计算中提供又一便捷工具,正确利用灯具的配光曲线,对建筑照明设计具有重要的指导作用.     

光导管照明技术在大开间教学楼中应用研究——以山东建筑大学艺术教学楼为例

光导管照明技术是建筑节能领域的一种新兴技术,具有安全、高效、节约建筑用电成本等优势,在大开间教学楼项目中具有提高照明效果,节约照明耗电的应用价值。针对大开间教学楼进行光导管绿色照明技术的应用设计,文章设计了光导管的结构,阐述了光导管绿色照明技术原理,计算了光导管的传导效率,根据光导管的传导效率并结合济南市当地的光照条件,通过文献阅读、实地调查和技术研究等方法,按照山东建筑大学艺术教学楼照度设计的要求,对项目进行了光导管绿色照明技术应用设计;对光导管绿色照明技术在教学楼使用过程中的照明效果和增量效益进行了评估分析。结果表明:光导管绿色照明技术实现了教学楼一层展厅、二层门厅冬季7:20-17:00时间段的日间零能耗照明零能耗照明,照明亮度平均值分别达到了329.9和312.7 Lux,教学楼年节约电能189000 kW·h,节能减排效益明显。     

高校新型照明灯具节能技术应用研究

当前国内高校传统照明系统存在荧光灯库存量大、使用过程照度不足、光效率低、LED眩光污染及LED蓝光危害大等棘手问题.针对以上问题提出两种解决方案,分别是"新型高效漫反射-荧光灯具节电系统"和"新型高效漫反射-LED灯具节电系统".前者的设计应用在B201室的实际改造中,相对改造前,改造后平均照度提升了86Lx,而且所有点位照度和照明功率密度值都达到国家标准照度值.采用后者设计在B214室的实际改造中,不仅所有点位的照度和照明功率密度值都达到国家标准,更重要的是升级后的LED灯具的蓝光危害等级为RG0,属于无危害等级范围,而且通过重新配光成功解决了当前国内使用LED灯产生眩光污染和蓝光危害等问题.实验测试结果表明,采用上述两种新型照明灯具节能技术具有较好的节能效果,可为高校照明系统改造提供参考.     

人机系统光环境质量研究

目的 研究在光环境设计中,合理利用天然采光和人工照明并与建筑的功能、形式有机地结合,创造宜人的光环境.方法 应用灯具的配光曲线原理,通过实地测量和分析评价,运用照度的计算方法,结合人机工程学原理,对建筑大学图书馆的照度及眩光进行评价,得出影响光环境质量的因素.结果 对于大跨度公共阅读工作区来说,在保证通过良好的朝向来获取自然光线的前提基础上,中庭间接采光在最大进深约5 m的范围内,可弥补仅靠侧窗采光的不足,对光环境中最重要的照度因素起到补充作用.另外,桌面材料的反射系数越小,其反射照度曲线的照度值分布越均匀,桌面颜色过深还会导致读者在阅读中产生眼疲劳.结论 为图书馆光环境的设计提供新的数据依据,优化光环境质量,使“人一机一环境”系统达到和谐统一,为读者营造舒适、高效的学习环境.     

汽车灯具配光性能测试方法研究

分析了目前国内汽车灯具配光性能测试中,应用和研究的主要几种测试方法,比较了它们的优缺点.提出一种新的汽车灯具配光性能测试方法"屏幕坐标定位测试法".该方法测试原理直观,操作简单,定位精度较高,可靠性高,通过与计算机测控系统的配合,该方法不仅可以实现特定测试点的自动定位和自动扫描,还可以获得全屏幕照度的情况.是一种值得发展的测试方法.     

LED路灯的二次光学透镜设计

鉴于道路照明需求的多样性和复杂性,基于配光曲线映射原理,运用透射光学设计手段,借鉴传统路灯设计方法,针对单颗大功率白光LED,根据其特有的配光特性参数设计了一种新颖的二次光学透镜。该透镜实现了将LED的郎伯型配光转换为蝙蝠翼型配光,将圆形光斑转换为矩形光斑,同时可以达到很高的光输出效率和近似1∶2的长宽比。与同类设计相比,达到国家道路照明标准,同时降低了设计复杂度,可应用于LED路灯设计。     

中日韩三国住宅照明联合调查研究系列之一——中国住宅照明现状调查与分析

基于中日韩三国住宅照明联合调查项目,以三国的普通住宅为研究对象,根据国家相关标准,采用主客观结合的测试方法与测试内容,对其照明现状进行调查与分析。其中,中方对住宅照明现状的调查与分析,共调查475户家庭,测试内容包括居民对照明的认知程度,住宅光环境的一般照度、色温情况,居民对在住宅内行为照度的主观满意度评价及住宅照明能耗情况。测试方式为居民自行测量填写调查问卷和专人入户实地测量填写调查问卷2种方式。研究结果显示,居民对照明意识与基本知识了解逐渐增强,60%的住宅照度低于国家标准值,行为照度差异大,住宅照明节能空间很大。调查表明我国现居民住宅的照明环境质量仍需要较大改善。     

分布式无线照度测量系统设计

为了评价大空间混合光源光环境下的整体照明效果,提出了分布式无线照度测量系统的设计方法。方法针对大空间混合光源光环境的特点,基于ZigBee串口透传技术设计了照度采集节点的分布方式,组成星状拓扑结构,照度采集节点与协调器节点采用一对多通信模式;照度采集节点由2节AA电池供电,采用STC15系列低电压单片机,照度传感器为BH1750;协调器节点通过USB接口与上位机通信,设计了照度采集节点程序,实现了数据同步传输。实验验证了系统的照度测量与通信功能,结果表明,分布式无线照度测量系统能准确地测量相应环境测点的光照度;分布式无线照度测量系统可以很好地评价大空间混合光源光环境下的整体照明效果。     

地铁车站供配电与照明系统节能分析与节能措施的研究

通过对合肥市地铁车站供配电与照明系统进行分析和现场测试,综合分析了功率密度值、照度值及配电端的电能质量等能耗影响因素,评价供配电与照明系统的相关节能指标并提出了实用可行的节能措施,为地铁车站设计和节能管理提供了参考依据。     

超高压汞灯配光曲线的自动测量

为了准确获得超高压汞灯配光曲线数据，通过分析光源尺寸以及光源与探测器距离对测量结
果的影响，利用计算机接口技术和光电转换技术构建一套自动测量装置对超高压汞灯的配光曲线进行自动
测量。利用程序延时以及软件滤波消除超高压汞灯驱动电流、电压、测量装置机械振动对测量结果的影响
，从而提高了测量数据的准确性和稳定性。装置测量所得数据不仅可以满足投影系统仿真对配光曲线精度
的要求，而且可以为超高压汞灯的泡壁和电极设计提供参考。     

汽车用光源建模与照度计算方法研究

文中研究适用于汽车前照灯光源的建模与照度计算方法,讨论测试屏上的照度计算原理,根据实际光源光束的特点分析,采用线光源近似模拟灯丝,建立点光源的抽样光线分布算法模型。将反射器导入照明系统设计分析软件LightTools,并将反射器性能在计算机上进行评估,给出自由曲面反射器在使用点光源和线光源进行非顺序光路追迹的运算实例。照度分析结果验证了采用线光源对灯丝进行建模方法以及针对自由曲面反射器的光路追迹算法的准确性。     

基于LED的光栅光调制器照明系统的优化设计与实现

设计了一种基于LED照明的光栅光调制器(GLM)照明系统,以自由曲面TIR透镜、光棒、聚光透镜组为主要光学元件来提高LED光能利用率,并实现光场均匀化。通过仿真得出,照明系统的光能利用率为78.7%,光照均匀性为85%,实验与设计结果基本一致。这表明,优化后的光栅光调制器的照明系统,解决了基于LED的照明系统光照不均匀和光能利用率低的问题。     

集成微光学导光板衍射分析

根据标量衍射理论,计算出集成微光学导光板的衍射光场分布解析表达式,结果表明,集成微光学导光板的亮度增强效果是传统方法的1.5倍,本结果对实验制作有理论指导意义.     

平板式光生物反应器内有效光分布研究

为分析反应器内光能的分布对光合微生物生长的影响,完成自动光光生物反应器的优化,获得较高的CO2固定率,对利用平板式光生物反应器培养小球藻ZY-1的培养体系内的有效光的分布进行了分析,建立了单侧和双侧照明的平板式光生物反应器内的光分布模型,并将模型的计算值与有实际培养的试验值进行了比较.结果表明,所建的分布形摸型是合理的,与试验测试值基本相符,这为光生物反应器的合理优化提供了理论支撑.     

基于PWM的LED灯模拟自然光强系统的设计

LED是一种具有高效节能、绿色环保、使用寿命长等优点的新型光源.本文所述的LED灯模拟自然光强系统,以AT89C51单片机为核心控制芯片,实现在阴雨天的昏暗早晨,利用LED灯补光以模拟最佳自然光强渐亮的效果,将有助于改善人们起床后的精神状态.系统采用PT4115大功率LED恒流驱动方案,可实现对LED灯的多级PWM调光控制.本文给出了系统的硬件与软件设计,并以自然光强变化的拟合曲线作为标准,对LED光亮进行控制.     

考虑路灯充电桩接入的城市配电网电压控制方法

针对城市配电网中的电压越限问题,提出一种考虑路灯充电桩的电压控制方法。利用高能效发光二极管(light emitting diode,LED)路灯替代传统高压钠路灯所释放的变压器容量,建造依托路灯桩的电动汽车充电桩,以通过路灯充电桩进行充放电的电动汽车作为可控手段参与城市配电网的电压控制。对利用路灯充电桩充放电的电动汽车负荷特性进行分析建模,考虑配电网内各调压手段的工作特性,提出城市配电网多级电压控制策略,以各调压措施的优化控制费用最小为目标函数,建立电压调控模型,采用粒子群算法对优化模型进行求解。根据城市路灯照明负荷工作特点设定白天和夜间两种情形进行仿真分析,仿真结果表明了利用路灯充电桩参与城市配电网电压控制的有效性,并通过对比分析验证了其控制效果优于传统的电压控制方法。     

城市照明色光对居民室内活动的干扰阈值

城市照明的发展与LED的广泛使用致使居住区室外光环境日益明亮，且常见彩色光，居民的室内休闲娱乐活动所受到的影响也日见显著。从居民的主观感受出发，通过主观评价实验，得出正常室内照明情况下城市照明色光对居民看电视的干扰阈值，包括表征居民视觉感知的"明度阈值"和表征光源实际情况的"亮度阈值"。讨论了城市照明色光对居民室内活动干扰的季节差异、性别差异和色调差异，并对阈值结论的应用性进行了讨论。     

光源的色温与显色性及其应用

针对在实际电气照明工程中如何根据环境要求、建筑物风格及人的心理需求等诸多条件合理运用光源特性的问题．论述了电气照明中光源色温和显色性的概念、意义．并着重阐述了色温和显色性的实际应用．     

Improvement of light uniformity by lighting arrangement for standardized crop production

In a commercialized, fully artificial plant factory, artificial luminaire is arranged in a unified way using a general illumination theory, an actual measurement, or an empirical methodology. However, with these methods, lightings are implemented without considering specific optical characteristics of lighting or material characteristics of each component that constructs a cultivation system, resulting in an amount of light that becomes irregular. The amount of lighting is closely related with the growth and quality of crops, and the deviation between points where cultivated crops are located causes quality difference in the produced crops, thus impairing the economic feasibility of a plant factory. In this regard, a simulation to figure out an optimum lighting layout was performed. Arrangements based on the spectrum distribution of light source and reflector materials were implemented to ascertain the distance between lighting and height of lighting and gather information in the pre-treatment process to improve the uniformity of light in the plant cultivation system. Improvement of around 15% in light uniformity is achieved compared with the existing system after the simulation is carried out. This result would reduce the deviation in crop growth to make uniform quality crop production possible.