大功率白光LED道路照明探討
上傳人:姜軍鵬 上傳時間: 2011-03-15 瀏覽次數: 304 |
用LED進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,當然,更合理的光學設計也是非常重要的。
四、美國能源部對商用LED產品有效性的評估(CALIPER)
在LED光效和壽命指標方面,目前存在較大的意見分歧,其中一個重要原因是沒有統一的標準和測試方法,例如照明行業向來以穩定運轉時的光通量輸出和光效作為其產品參數指標,而LED業者則普遍以初始(冷態)的最大光通和光效為標準,在顯色指數的測量方法和標準上亦存在不少差異,壽命標準和測量方法也是不同的,相關數據相差甚遠,評價也大相徑庭。
這一問題不僅我國,在國外也是同樣嚴重。美國能源部早已發現,他們從2006年12月到2008年9月共進行了7輪市場產品調查,僅在2008年就連續分別在1月、5月和9月進行了三次抽查,并于9月份公布了“商用LED產品有效性的評估和報告”CALIPER(CommerciallyAvailableLEDProductEvaluation&Reporting),他們公布的數據和結論是負面的,在所檢測的24類產品中只有二類(下射筒燈)數據與產品說明書吻合,除少數LED光效達62lm/W外,平均只有32lm/W,低的不足10lm/W,遠遠不能達到能源之星的標準。對于宣傳上的混亂和數據的夸大作了十分嚴厲而否定的結論,其中包括光效、色溫、顏色質量、光分布以及照明系統的功率因數。特別是光效,他們發現宣傳上往往夸大2-3倍以上,而一般用戶對此并不了解。美國能源部的一個結論是必須建立統一的標準來規范產品質量和指標,在我國上述問題更為突出而重要。
五、結論
LED是一種優良的有前途的光源,其特定的發光機理賦予它一系列特征和特點。由于它的發光體小、介質密度大、發光非常集中、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、無誤的光信號,用于指示、顯示時具有無與倫比的優越性,所以在顯示領域其應用已極為廣泛,無所不在。小功率單色LED還在裝飾照明和藝術照明方面顯示了特有功能和魅力,2008年北京奧運更充分發揮了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。開發白光LED的重要目的之一是用于替代常規電光源如白熾燈、熒光燈、高強度放電燈等,然而看來其發展不如預期神速。目前市場上的白光LED的實際光效約為40lm/W,最高不超過50lm/W,對用于功能照明,這些參數尚待提高。為推廣白光LED更為重要的是廉價、高效的散熱系統的開發。
眾所周知,除LED以外、所有光源的發光體均是在高溫下工作,幾千度的高溫是保證其高效發光的條件,但LED等半導體類的發光器件其發光中心的溫升則是極為有害的,如果這個問題不能解決,則LED光效的提高、功率的加大是有限的。
小功率白光LED(1W及以下產品)在廣泛的應用中已顯示出了無比的優越性,例如在小空間的局部照明、庭園燈、近距離小功率手電筒、臺燈以及應急照明等方面有非常廣泛地發展余地。目前白光LED不需要、也沒有條件和中大功率常規照明光源爭奪道路照明市場。
與室內照明不同,開闊空間的道路照明四周沒有反光物體存在,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、設計難度也大,并且效果難以理想。近數年來LED在道路照明方面已取得大量經驗教訓,加以目前白光LED的光效不高、壽命不長,本人認為用LED作道路照明試驗應當暫緩,待研發成功更高效率、更大功率的白光LED和廉價高效的冷卻系統后再行推進。
道路照明消耗作巨大能源也有很大潛力可挖,其改造勢在必行,最近飛利浦公司和復旦大學合作,對此進行了十分有益的研究,他們的結論是陶瓷金屬鹵化物燈是高壓鈉燈的非常好的換代產品。
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