LED照明發展中五個亟待解決的問題
上傳人:劉志勇 上傳時間: 2008-10-08 瀏覽次數: 209 |
5,低色溫的低顯色指數代價
太陽光從早到晚照射地球,并非每個時刻我們所感受到的太陽光,都必然是自然白光的。因為它還要受到厚度不一的云層的吸收與折射、反射的干擾,構成自然白光的各種譜線的成分與比例,就會發生變化的。早晚的太陽光,更要受到厚重云層、照射角度與折射的嚴重影響,因而此時段的金色陽光,其顯色指數已經遠離了100,就更不能算是自然白光了。
按照Kevlin的色溫定義,2800K-10000K都屬于太陽光的色溫范圍,這就是廣義的太陽光的色溫定義范圍。但是,只有色溫6500K的光線(也稱D65)被訂為白光的標準色溫,它也就是CIE的標準照明體D65。色溫6500K的光線所含的光譜最齊全,最接近于自然白光。偏離自然白光色溫越遠的光源,它的顯色指數就越低。
很明顯,色溫越低的LED,其顯色指數就會比白光的LED來得更低。在低顯色指數的燈光下,要看清楚物體的真實原貌,就需要較高的燈光照度來彌補顯色指數的不足。這就意味著人們得加大光源能量的輸入,才能獲得接近自然白光下所顯示的物體的真實原貌。
實踐證明,使用接近自然白光的光源,僅需要遠小于其他光源的照度,就可以讓人們真實地感知物體的真實色彩與原貌。低照度就意味著低的能量輸入,就意味著節能。所以我們建議采用接近自然白光的光源作為我們的照明光源。
6、低色溫LED的光強度下降代價
由于LED封裝技術上的原因,參雜了紅黃色素的LED,其光衰比起白光LED更快,也即其發光強度必然比白光LED下降得更快。彌補這種光強下降損失的代價,就是增加燈具LED的組裝數量,也就是意味著成本與能量的增加,這也是很無奈的結果。
7、修改照明標準的時代必然性
照明的最終目的就是要讓人們獲得對動、靜物體真實影像的觀察清晰度。如今有顯色指數達70-90、接近太陽自然白光的LED燈具的出現,正是我們提高照明品質,降低能耗的一個很好的契機。
高壓鈉燈的顯色指數僅為20-30。在以它主導路燈系統的年代,為了達到獲得在其燈光下對物體觀察的辨識力與清晰度,就只能用加大照度值的辦法來努力達到目的。建設部的《城市道路照明設計標準》,就是基于低顯色指數的鈉燈為主導照明光源的背景下制定的,這些標準原本是無可厚非的。但是,到了以高顯色指數的LED為照明光源的條件下,這個標準就顯得過高了。因為,在高顯色指數的LED光源下,要獲得對物體真實影像的辨識與觀察的清晰度,僅需遠小于對高壓鈉燈的照度要求的標準。按照我們多年的實踐經驗,只需要小于建設部《城市道路照明設計標準》30%的照度強度,就能達到與高壓鈉燈一樣,甚至更好的辨識與清晰度的照明效果。
采用與高壓鈉燈一樣的照度標準來規范LED光源,就意味著能量的無謂浪費。過高強度的LED照明,甚至還會引來LED燈光過于“刺眼”的投訴;降低了照射強度,不但可以獲得能量的節約,還可以獲得“柔和”的燈光環境。
對于高壓鈉燈與LED燈具這兩種顯色指數相差2-3倍的燈具,照度標準的修改肯定是必然的結局。在我們的國家尚未對道路照明標準實行修改的情況下,唯有提請實施的專家們注意這個問題了。在不冒犯現有國家照明標準的前提下,建議還是采用該標準的低檔值為明智。
因此,LED照明燈具色溫范圍與照明標準的選擇,與照明品質及節能降耗息息相關。選擇接近太陽自然白光色溫的LED照明燈具和適當的照明標準,才是明智與科學、符合節能原則的選擇。
8、照明亮度越高越好嗎
目前,大多數國內城市照明的亮度,都超過國家規定的數倍之多,好像這樣才能顯示出該城市的特色,其實這是非常浪費能源的錯誤做法。
請先看看國際照明委員會(CIE,2003-2007)主席范.波莫工程師(Ir. W.J.M. van Bommel)對平均亮度與可見度的研究結果吧:

圖一,路面平均亮度與顯示能力RP的關系
這是一條路面平均亮度與顯示能力(RP)的關系曲線。顯示能力RP是指人眼能夠看到路面上障礙物的概率,也就是通常所說的可見度。
上面的研究曲線清楚地向我們傳遞了這樣的信息:
通常情況下,當路面平均亮度為0.6cd/m2時,顯示能力RP只有10%; 當平均亮度達到2cd/m2時,RP可達到80%。而當地面平均亮度再往上提高一倍到4cd/ m2時,可見度才達到91.5%,也就是說,能量多消耗一倍,但是可見度只提高11.5%。即使地面上的平均亮度提高到五倍,讓地面平均亮度達到10cd/m2,可見度也只能提高到95%。多花四倍的能耗,才能提高可見度15%。從經濟學的角度上看,這是非常不合算的。從優選法的角度看,平均亮度0.6-2cd/m2才是最優化的經濟選擇。
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