大功率白光LED道路照明探討
上傳人:姜軍鵬 上傳時(shí)間: 2011-03-15 瀏覽次數(shù): 304 |
用LED進(jìn)行道路照明的條件目前尚未完全成熟,這不僅有待于LED光效的提高和功率的加大,更有待于有效的LED散熱方案和措施的解決,當(dāng)然,更合理的光學(xué)設(shè)計(jì)也是非常重要的。
四、美國(guó)能源部對(duì)商用LED產(chǎn)品有效性的評(píng)估(CALIPER)
在LED光效和壽命指標(biāo)方面,目前存在較大的意見(jiàn)分歧,其中一個(gè)重要原因是沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法,例如照明行業(yè)向來(lái)以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的光通量輸出和光效作為其產(chǎn)品參數(shù)指標(biāo),而LED業(yè)者則普遍以初始(冷態(tài))的最大光通和光效為標(biāo)準(zhǔn),在顯色指數(shù)的測(cè)量方法和標(biāo)準(zhǔn)上亦存在不少差異,壽命標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量方法也是不同的,相關(guān)數(shù)據(jù)相差甚遠(yuǎn),評(píng)價(jià)也大相徑庭。
這一問(wèn)題不僅我國(guó),在國(guó)外也是同樣嚴(yán)重。美國(guó)能源部早已發(fā)現(xiàn),他們從2006年12月到2008年9月共進(jìn)行了7輪市場(chǎng)產(chǎn)品調(diào)查,僅在2008年就連續(xù)分別在1月、5月和9月進(jìn)行了三次抽查,并于9月份公布了“商用LED產(chǎn)品有效性的評(píng)估和報(bào)告”CALIPER(CommerciallyAvailableLEDProductEvaluation&Reporting),他們公布的數(shù)據(jù)和結(jié)論是負(fù)面的,在所檢測(cè)的24類(lèi)產(chǎn)品中只有二類(lèi)(下射筒燈)數(shù)據(jù)與產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)吻合,除少數(shù)LED光效達(dá)62lm/W外,平均只有32lm/W,低的不足10lm/W,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到能源之星的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于宣傳上的混亂和數(shù)據(jù)的夸大作了十分嚴(yán)厲而否定的結(jié)論,其中包括光效、色溫、顏色質(zhì)量、光分布以及照明系統(tǒng)的功率因數(shù)。特別是光效,他們發(fā)現(xiàn)宣傳上往往夸大2-3倍以上,而一般用戶(hù)對(duì)此并不了解。美國(guó)能源部的一個(gè)結(jié)論是必須建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范產(chǎn)品質(zhì)量和指標(biāo),在我國(guó)上述問(wèn)題更為突出而重要。
五、結(jié)論
LED是一種優(yōu)良的有前途的光源,其特定的發(fā)光機(jī)理賦予它一系列特征和特點(diǎn)。由于它的發(fā)光體小、介質(zhì)密度大、發(fā)光非常集中、亮度很高。即使功率很小、光通量不大的LED也能給人眼以清晰、明亮、無(wú)誤的光信號(hào),用于指示、顯示時(shí)具有無(wú)與倫比的優(yōu)越性,所以在顯示領(lǐng)域其應(yīng)用已極為廣泛,無(wú)所不在。小功率單色LED還在裝飾照明和藝術(shù)照明方面顯示了特有功能和魅力,2008年北京奧運(yùn)更充分發(fā)揮了LED的此種功能。
白光LED是LED家族中的杰出成員,具有很多特征與特點(diǎn)。開(kāi)發(fā)白光LED的重要目的之一是用于替代常規(guī)電光源如白熾燈、熒光燈、高強(qiáng)度放電燈等,然而看來(lái)其發(fā)展不如預(yù)期神速。目前市場(chǎng)上的白光LED的實(shí)際光效約為40lm/W,最高不超過(guò)50lm/W,對(duì)用于功能照明,這些參數(shù)尚待提高。為推廣白光LED更為重要的是廉價(jià)、高效的散熱系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。
眾所周知,除LED以外、所有光源的發(fā)光體均是在高溫下工作,幾千度的高溫是保證其高效發(fā)光的條件,但LED等半導(dǎo)體類(lèi)的發(fā)光器件其發(fā)光中心的溫升則是極為有害的,如果這個(gè)問(wèn)題不能解決,則LED光效的提高、功率的加大是有限的。
小功率白光LED(1W及以下產(chǎn)品)在廣泛的應(yīng)用中已顯示出了無(wú)比的優(yōu)越性,例如在小空間的局部照明、庭園燈、近距離小功率手電筒、臺(tái)燈以及應(yīng)急照明等方面有非常廣泛地發(fā)展余地。目前白光LED不需要、也沒(méi)有條件和中大功率常規(guī)照明光源爭(zhēng)奪道路照明市場(chǎng)。
與室內(nèi)照明不同,開(kāi)闊空間的道路照明四周沒(méi)有反光物體存在,因此道路照明要求的光通量更大,這正是目前道路照明大多采用250W、400W高光通量高壓鈉燈的原因,這種燈的光通量在28000lm至48000lm范圍,若以1W、3W的白光LED取代,則LED的需要量太大、成本很高、設(shè)計(jì)難度也大,并且效果難以理想。近數(shù)年來(lái)LED在道路照明方面已取得大量經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),加以目前白光LED的光效不高、壽命不長(zhǎng),本人認(rèn)為用LED作道路照明試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)暫緩,待研發(fā)成功更高效率、更大功率的白光LED和廉價(jià)高效的冷卻系統(tǒng)后再行推進(jìn)。
道路照明消耗作巨大能源也有很大潛力可挖,其改造勢(shì)在必行,最近飛利浦公司和復(fù)旦大學(xué)合作,對(duì)此進(jìn)行了十分有益的研究,他們的結(jié)論是陶瓷金屬鹵化物燈是高壓鈉燈的非常好的換代產(chǎn)品。
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