LED照明產品早期推廣應用的經驗

文章來源:恒光電器

發布時間:2014-05-22

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  近日，戶外照明，美國能源部(DOE)針對早期固態照明在市場應用的情況發布報告，總結了早期在推廣應用中的經驗，并針對不足提出了應對措施。

　　DOE在報告中首先結合CFL市場推廣中得到的經驗提出，國家級的協調合作是新照明技術推廣應用的關鍵，同時要建立相應的標準和檢測體系，在效果最明顯的領域進行應用，并要做出快速的反應解決相關的問題，比如和傳統燈具的互換性問題、調光問題等。

　　根據報告，美國前期的推廣應用中分別在顯色性、電子和光度測量、光源光通量維持率測試、光源長期流明維持率的預測方面建立了標準和檢測體系，并且通過合作建立產品最低性能要求，推行長期標準項目與質保。

　　報告顯示，目前美國的LED照明滲透率剛剛超過4%，正在快速發展，其市場應用中的問題和經驗教訓是通過一系列的測試和項目來進行的。其中包括：CALiPER 測試和探索研究;LED Lighting Facts 驗證的性能數據;GATEWAY示范演示項目;多年研發計劃進程;定期更新的市場研究和技術路線圖工作;DOE年度座談會及一些主要產業活動;同其他單位大范圍合作，包括制造商、照明設計者、零售商、建筑物擁有者、地方政府以及能效機構或項目。

　　報告在總結LED照明產品在早期推廣應用中的經驗時主要闡述了以下4個方面的問題。

　　一、一些固有特性和技術特點影響著LED照明產品的推廣應用

　　DOE通過以上項目和活動對用戶使用LED照明產品的情況跟蹤分析后發現，一些LED固有的特性和技術特點，以及由此產生的一些待改進提高的問題使用戶在購買和使用LED照明產品時感到困惑，不同程度上影響著LED照明產品的推廣應用。

　　1.壽命和可靠性

　　雖然LED照明產品有長壽命承諾，但是沒有關于壽命和可靠性的評估標準。報告認為這個問題讓用戶購買LED照明產品時會感到困惑，壽命和可靠性的不穩定阻礙了LED照明市場的拓展，尤其是一些對成本很在意的領域。LED照明產品壽命不穩定性雖然不是影響LED照明產品推廣的主要因素，但卻產生了明顯的不確定性。

　　報告指出目前美國有關壽命的標準(如L70)只是關于光照量方面的，并不涉及色移、LED驅動設備及附件壽命。評估LED照明產品可靠性應當包括LED光源、驅動、光學器件及其他附件。對此，報告認為隨著標準化的推進，家用照明，目前這種壽命和可靠性的不穩定性正在緩慢穩定的減少中，同時標準設計者也正在開發新的測試方法與測試器具。

DOE同時還建議減少相近產品的壽命和可靠性的多變復雜性，以推動LED產品市場使用率;廠商可以尋求財政支持來推行面向主要應用市場領域的長期質保(通常10年)，從而有效克服這種不穩定性，使用戶信任相應的產品、廠家以及技術。不過在考慮壽命與質保的相互關系時，應考慮到廠商的承受能力。

　　2.顏色一致性及光照質量

　　現階段LED產品的顏色品質范圍和現有的顏色度量標準使用戶感到困惑。報告認為傳統照明產品的顏色具有較強的一致性，而LED產品具有多樣化的表現顏色和顯色性，這對于照明產品替代用戶，增加了產品選擇難度。

　　在某些對顏色特性要求不高的領域，如道路照明，也許影響不大，但是顏色度量標準的精確性依然十分重要。因此廠商應努力提供產品顏色品質信息，特別是不同色溫之間的差距，改進產品包裝上的信息一致性，開發有效的顏色參照工具來簡化產品選取過程，增進消費者滿意度。標準化組織應考慮進一步細化色品分類范圍，減少相同CCT情況下產品的選擇多樣性;照明研究機構應調研顏色品質可接受門檻，制定有意義的標準來平衡顏色品質和能效目標，基于應用基礎建立顯色性標準，并保障能被多數用戶接受。同時需要政府、研究機構、制造商和消費者協同合作研究制定更多顯色性度量標準來精確描述光源的顯色性。

　　有些LED照明產品發光顏色一直在變化，對某些應用方面采用LED照明產品產生消極影響，例如博物館和展覽館、建筑物外表面、售賣陳列、醫療、招待應用、頂和墻壁布光、商用和家居射燈等應用方面。因此，DOE認為LED照明產品雖然承諾使用壽命很長，但是照明質量也應得到相應的保證。

　　目前的LED照明產品缺乏預測和報告顏色穩定性的標準程序，需要產業和研究機構共同建立顏色穩定性測試方法和新的評估方法及度量標準，使得今后的LED壽命評估包括色移，并且能夠對比不同產品性能;同時，節能項目和產品信息認證標準應包括顏色穩定性;制造商也應考慮將色移包含在質保范圍內。

　　3.眩光和閃爍

　　LED產品造成的眩光，會影響在某些應用領域的推廣進程。在室外人行道照明、室內高棚燈、吸頂筒燈、家居照明、商業和辦公室照明應用中，如果用戶感覺LED燈具太過于眩目，工程照明，會減緩其推廣進度。而一些制造商認為如果想降低眩光，需要使用透鏡、光柵或者擋板等，這些措施勢必會影響產品的光效。

　　然而光效是產品的重要品質數據之一，是要通過相關檢測的，眩光卻沒有必要的檢測，為了降低眩光而犧牲光效的產品競爭力將會大打折扣。因此隨著光照輸出逐步變大和產品成本逐步減少，國內資訊，一些眩光問題越來越明顯，而現有的眩光標準和等級評估已經不能適用于現今的照明產品。對此，報告建議DOE和研究機構應考慮將眩光加入產品應用評估和測試，共同開發測試眩光的新方法和新度量標準;能效項目在制定產品能效標準的同時，應充分考慮控制眩光，找到眩光控制與光效標準的平衡。

　　有部分LED產品閃爍明顯，會影響在某些應用領域的推廣進程。報告指出，當LED產品通過光源變暗或者使用特定調光器調暗時，會使閃爍變得明顯。過度閃爍對于某些應用場所不適用，如教室、辦公室、零售店、工廠內等。但是對街道或者公園等場所照明影響要小一些。

由于閃爍沒有固定的衡量標準，照明產品使用者只能通過其他方法或途徑來檢測閃爍。因此，標準化組織應考慮開發閃爍測量程序、閃爍度量標準(頻率單位)，這樣生產商能夠評測并說明產品的閃爍情況和相關性能，包括正常工作狀態和調光狀態的閃爍情況，如果需要，還應說明相應的控制措施;照明研究機構需考慮建立檢測閃爍的限界值，研究對人體可能產生的危害，以及產品在應用過程中的性能衰減和特定閃爍特性的LED產品于不同人群和場所的應用。

　　4.調光和控制

　　對LED燈具進行高質量調光有困難，行業資訊，LED-T5一體化燈管，正在不斷改進中。報告指出，用戶對LED調光期望很高，但是一些LED光源無法達到白熾燈那樣的調光效果。

　　根據調查，目前市場上的LED調光產品五花八門，很多調光問題不是因為LED產品本身，而是因為替換以后與之前為白熾燈設計的調光器不匹配的兼容性問題。而一些替換鹵素光源的LED產品，還要考慮與低壓轉化器的匹配問題。兼容性問題會導致一系列其它問題，如調光表現不規則、無法調光到低光照程度、令人厭煩的閃爍、以及聽得見的各種噪音。不過隨著產品的不斷改進，這種情況在逐漸改善。由于目前沒有明確的可調光定義，LED的調光特性主要由LED驅動設計所決定，因此需要從技術角度進行多方面的研發，使LED達到預期的調光表現。

　　需要進一步提高照明控制部件和照明控制系統的性能使LED光源節能效果最大化。報告認為LED天生的可控性將會帶來巨大的節能效益和照明效果，照明控制器件的正確設計和安裝將會使這些效果最大化。如果要不斷提高LED產品的節能和照明特性，就必須在提高LED產品性能的同時，不斷提高控制系統性能。

　　LED產品的可控性，包括可以調整光輸出等級、色溫或色品、以及頻繁開關的耐損性。通過使用高品質可調LED照明產品，使得消費者對LED照明產品滿意度提高，進一步推廣LED產品的市場滲透率，從另一個側面也實現了進一步節能的效果。

　　目前在照明應用中使用的很多技術，車間照明，并不容易進行調光，或者升級成本很高，在很多時候阻礙了這些照明應用中的控制實現。要實現高品質的調光，需要照明控制部件與現有的基礎設施兼容，照明產品，國內資訊，照明控制部件具有可互換性，同時各生產商生產的照明控制部件還需要協同工作。為此，照明產業應繼續努力提高改善控制選擇和設計策略，使控制設計滿足使用者需求。有時候越簡單越好，簡單的控制組件更容易正確安裝，系統更容易控制。同時應制定相應的控制組件標準，使控制組件的說明更細化、更明確;各方面機構要合作推動照明控制市場一致化。