Najvišja svetlobna učinkovitost bele LED
V zadnjem času se je učinkovitost svetilk znatno povečala zaradi uporabe belih LED v arhitekturni razsvetljavi. Trgovci na drobno trdijo, da prihaja ogromen skok v svetlobni učinkovitosti, vendar takšne trditve niso verodostojne.
Kaj poganja svetlobno učinkovitost in kako učinkovite so lahko bele LED? V zadnjih letih so proizvajalci tekmovali glede svetlobne učinkovitosti svojih LED izdelkov. Kljub temu ni bilo doseženo soglasje o enotni definiciji svetlobne učinkovitosti ali standardnih delovnih pogojev – kar pogosto vodi do razlag, ki zmedejo načrtovalce in oblikovalce razsvetljave.
DIAL je uporabil matematične metode za določitev teoretičnega največjega svetlobnega izkoristka različnih svetlobnih spektrov.
Teoretična največja svetlobna učinkovitost belih LED
Človeška mrežnica ima približno 7 milijonov receptorjev za-zaznavanje barv, imenovanih stožci, ki so razdeljeni na rdeče, zelene in modre vrste. Zeleni stožci predstavljajo približno 60 % celotnega števila, zato ljudje dojemamo zeleno kot veliko svetlejšo od rdeče ali modre – tudi če imajo vse enako fizično moč sevanja.
Pri očeh, prilagojenih na svetle pogoje, se največja relativna spektralna občutljivost pojavi pri 555 nm. Zelena svetloba pri tej valovni dolžini ustvari najmočnejše zaznavanje svetlosti s teoretično največjo svetlobno učinkovitostjo 683 lm/W, kar je v industriji znano kot fotometrični ekvivalent sevanja, Km. V praksi pa je ta vrednost nedosegljiva, saj bi zahtevala pretvorbo 1 W fizične sevalne moči v vidno svetlobo brez izgub.
Tudi če bi bila monokromatska zelena svetloba najučinkovitejša, je neprimerna za večino potreb po osvetlitvi. Načrtovalci imajo raje belo svetlobo, ki je na voljo v različnih barvnih temperaturah in nudi optimalno barvno upodobitev. Toda dodajanje več valovnih dolžin v vidnem območju (380–780 nm) zmanjša teoretično največjo svetlobno učinkovitost spektralne porazdelitve.
Tudi če bi bila monokromatska zelena svetloba najučinkovitejša, je neprimerna za večino potreb po osvetlitvi. Načrtovalci imajo raje belo svetlobo, ki je na voljo v različnih barvnih temperaturah in nudi optimalno barvno upodobitev. Toda dodajanje več valovnih dolžin v vidnem območju (380–780 nm) zmanjša teoretično največjo svetlobno učinkovitost spektralne porazdelitve.
Odvisnost svetlobne učinkovitosti od spektra
Naslednja tabela prikazuje teoretični največji svetlobni izkoristek različnih spektrov, kot ga matematično določi DIAL:
OnstranLED diodez različnimi barvnimi temperaturami obstajajo tudi primeri temperaturnega sevanja in razsvetljave na principu praznjenja v plinu. Učinkovitost sistema in svetlobni tok svetilk ali modulov, prikazanih v tej tabeli, sta bila preizkušena in izmerjena v lastnem akreditiranem fotometričnem laboratoriju DIAL in te meritve tvorijo osnovo za izračun svetlobne učinkovitosti sistema. Z uporabo krivulje relativne svetlobne občutljivosti za fotopični vid (označeno kot V(λ)) je bil za vsak svetlobni spekter izračunan teoretični največji svetlobni izkoristek.
Iz tabele je razvidno, da tipični spekter atoplo bela LEDdoseže teoretično modulno svetlobno učinkovitost približno 320 lm/W. Vendar ta izračun predvideva pretvorbo fizične sevalne moči brez izgub v valovne dolžine spektra; v resnici je dosegljiva svetlobna učinkovitost modula veliko nižja. Če pogledamo naprej, bo morda mogoče doseči sistemski svetlobni izkoristek v območju 200–250 lm/W.
Poleg tega pregled vključuje učinkovitost pretvorbe energije testiranih sijalk – metriko, ki opisuje, kakšen delež vhodne moči se pretvori v vidno svetlobo. V tem pogledu učinkovite LED diode močno prekašajo običajne sijalke. Na primer, žarnice z žarilno nitko imajo učinkovitost pretvorbe energije le 10 % do 20 %, medtem kodanašnje visoko učinkovite LED diode dosegajo vrednostimed 40 % in 50 %. Kljub temu ta številka še vedno pomeni, da se 50 % do 60 % moči izgubi kot toplota.
Te številke pa ne smejo prikriti dejstva, da ima veliko LED-diod, ki so trenutno na trgu, znatno nižjo svetlobno učinkovitost sistema in da je njihova učinkovitost pretvorbe energije ustrezno slaba.
Zbogom od ideje o velikem napredku v svetlobni učinkovitosti
V prihodnjih letih se povečanje dosegljive svetlobne učinkovitosti verjetno ne bo ujemalo s hitrimi pridobitvami, opaženimi v prvih letih po vstopu belih LED v množično proizvodnjo. Krivulja, ki sledi največji svetlobni učinkovitosti na novo razvitih izdelkov LED, se postopoma izravnava.
Se pravi povprečjesvetlobni izkoristek LED svetilkse bo nedvomno še izboljšal. To je zato, ker je na trgu še vedno veliko svetilk s svetlobno učinkovitostjo 50–70 lm/W – številke, ki puščajo dovolj prostora za optimizacijo. Meritve DIAL-a, ki jih v zadnjih nekaj letih izvaja v akreditiranem laboratoriju, jasno kažejo ta trend.
Skupaj ga naredimo boljšega.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd.
Mobile/WhatsApp: (+86)18673599565
E-pošta:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Splet:www.benweilight.com
Dodaj: stavba F, industrijska cona Yuanfen, Longhua, okrožje Bao'an, Shenzhen, Kitajska
