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当前LED照明推广当中的两个误区

编辑:深圳煜耀照明科技有限公司  字号:
摘要:当前LED照明推广当中的两个误区
LED(半导体发光二极管)作为第四代光源,以其节能、环保、高显色性、良好的环境适应性等优秀特性得到世界各个国家的一致认可,并出台相关政策帮助推广。进入2007年下半年以后,大功率白光LED的光效水平得到飞速提高,相关照明应用产品的开发也进入高速发展阶段,大量的LED灯具厂商如雨后春笋般的出现在行业当中,各种各样的LED灯具也大量的出现在市场当中。但在高速发展的过程中,良莠不齐的各种厂商同时也造就了目前混乱的市场局面。盲目夸大LED灯具的节能效率,不合理的扩大应用范围,成为当前LED推广应用过程中所存在的两大误区。本文将结合近四年来的研发、生产LED灯具的经验,就以上两个问题发表个人的看法。

一、节能效率

LED的理论光效远远高于上一代的光源,但在当前技术条件下只有在特定的情况之下,LED才可能达到很高的节能比率,而实际应用跟特定情况还是有很大差距,不可能实现很高的节能比率。

以LED隧道灯为例,目前市场上对LED隧道灯的节能效率说法不一,但总体表现是过分渲染提高了LED 隧道灯的节能效率,有的甚至宣称可节能80%以上,很显然是跟事实不相符合的。对份吹嘘LED的节能比率、给客户制造太高的虚幻的期望值最终会给行业发展带来非常不利的影响。

对比LED灯和传统钠灯在隧道照明中的节能问题,可以从两个方面的因素进行考量:不同光源的光效、不同光源在隧道照明中的有效利用率。

(一)不同光源的光效

1、高压钠灯

高压钠灯目前市场公认的光效水平约为100~110lm/w,而且高压钠灯的特点是功率越大光效越高。如GE400W以上的高压钠灯光效可以达到140lm/w 以上。因此,综合目前市场上的大部分高压钠灯产品的光效,对400W以下高压钠灯的光效我们取值为110lm/w,400W以上高压钠灯光效取值130lm/w。

2、LED光源

LED的理论光效水平可以达到330lm/w左右,但目前市场上可大批采用的成熟产品,光效水平平均在100lm/w左右,其中部分国际性知名企业的一部分产品可达到120lm/w左右水平。综合考量,目前LED的光效水平能够约为105~110lm/w,我们取值105lm/w。

(二)不同光源在隧道照明中的利用率

从前面的光效数据中大家可以看到,LED的光效水平只跟高压钠灯处在同一水平之上,甚至稍逊于高压钠灯。那LED的节能从何而来?相信当客户提出这个问题的时候应该难倒了相当一部分的厂商。

隧道照明作为一个特殊的照明环境,其要求也有独特的地方。根据国家《公路隧道通风照明设计规范JTJ026.1-1999》,为保证行车安全及隧道监控等方面的需要,隧道照明主要考量的是光源照射路面以及隧道侧壁两米以下的区域,也就是说隧道照明属于定向照明的范畴。因此,光的有效利用率,这就是LED节能的关键所在。

1、高压钠灯的光有效利用率

高压钠灯光源的发光角度为360°,因此在隧道这个特殊的定向照明环境中钠灯裸光源的光有效利用率仅为0.4左右,通过加装灯具反光装置等方式进行二次配光后,高压钠灯的利用率大约为0.50~0.60左右。在本文的讨论中,取中间值,同时也是为大部分设计单位所认可的0.55作为对照取值。

2、LED光源的光有效利用率

LED光源属于单侧发光,其最大发光角度为180°,在隧道照明的环境中具有先天上的优势,其利用率非常高。虽然目前国家相关权威机构并没有给出一个确定的取值范围,但从其单侧发光180°的发光角度来估算,光的有效利用率最少为0.8,再通过反光杯等装置进行二次配光之后,光的有效利用率可以达到0.9以上,在本文的讨论中取值0.90。

通过上面得出的数据可以计算出两种光源在隧道照明中的单瓦有效光通量,即:

钠灯(400W以下)=110lm*0.55=60.5lm

钠灯(400W以上)=130lm*0.55=71.5lm

LED灯=105lm*0.90=94.5lm

可以看到,LED的有效光通量大大超过高压钠灯。

同理我们可以推算出LED灯相对于高压钠灯的节能比率:

LED←→钠灯(400W以上)=(94.5-71.5)/94.5=24.3%

LED←→钠灯(400W以下)=(94.5-60.5)/94.5=36%

根据以上数据,我们可以进一步推算一条1千米的公路隧道照明整体节能情况:

通常情况下,在1千米的隧道中加强照明基本采用400W高压钠灯,总功率约占隧道全部照明功率的48%左右,而其它照明多采用400W以下灯具,总功率为全部照明功率的52%左右。因此:

1千米隧道整体节能情况如下:

(48%*24.3%)+(52%*36%)=11.7%+18.7%=30.42%

现在,通过前面的计算可以知道:以目前LED的光效水平,在隧道照明应用当中对比高压钠灯的节能效率大约维持在30%左右的,这个数字基本可以真实反映实际的应用状况。但在实际的项目应用中,因为高压钠灯的功率比较固定,而LED灯具则可以模块化灵活设计,在满足照明设计要求的同时,通过精确控制灯具功率最大限度的降低能耗,最终的LED照明方案对于高压钠灯的照明方案可以达到40%-50%左右的节能比率。

二、LED目前的应用范围

根据前面的计算,以及LED所具有的单侧发光、显色性高、环境适应性好等特点,可以进一步推断得出:LED在定向照明的领域对比其它光源具有无可比拟的优势,而在同等光效的基础之上,泛光照明领域对比其它光源暂时还表现不出其明显的优势。目前市场当中各种产品的实际应用效果也为我们论证了这样的结果。

(一)定向照明

在定向照明领域,需要将灯光控制在一个较小的范围之内,LED的单侧发光特性成为其最具竞争力的优势,可以用较小的功率达到传统光源较大功率才能实现的效果。目前在市场中应用得比较成功的产品主要有:LED隧道灯、LED顶棚灯、各种射灯、部分小范围的LED洗墙灯、部分LED舞台灯等。

(二)泛光照明

泛光照明领域,LED的单侧发光发挥不了其优势,反而需要二次配光为其保持较大的发光角度;同时由于LED的光效与高压钠灯的光效在同一水平,在大功率的灯具上甚至处于劣势,因此在现阶段的泛光照明领域,LED还没有很强的优势可以跟传统光源抗衡,更在设计、工艺和灯具成本控制上给LED泛光照明灯具造成了非常大的局限性。

目前这个领域中主要有:LED路灯、高杆灯等。以LED路灯为例:现阶段的LED路灯基本处于成本高、不节能这样一种尴尬处境。而很多厂商还在吹嘘自己的LED路灯可以节能70%,结果一旦项目上马,不是照明效果达不到要求就是根本达不到其承诺节能比率,严重的损害了LED照明的市场形象。

通过两个领域的比较我们应该看到,LED在某些方面有其很明显的优势,但同时在另一些方面,LED目前还处在“吃力不讨好”的劣势环境当中。充分认识到LED的性能特点,不要浮燥,深入的进行产品研发,不盲目的冒进,发挥出LED的优势才是LED照明发展应该走的路线。

综上所述,LED照明技术仍然在飞速的向前发展,随着技术的进步,LED光源淘汰取代传统光源已是大势所趋,LED光源也将应用到各个领域。但在LED技术发展的过程中,在目前的技术条件下,冷静的分析LED的特点和优势,脚踏实地的深入的进行产品研发,提升自身产品的价值,同时真正的能为客户创造价值才是目前LED厂商应该坚持的道路。盲目的浮夸,只注重炒作而不注重产品真正的价值,也不注重为客户创造价值,最终伤害的不止是企业自身,对整个LED照明行业的发展都将产生非常严重的负面影响。

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