Najvišja svetlobna učinkovitost bele LED
V zadnjih letih 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. Vendar pa 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 % vseh, 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-, ki je v industriji znana 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 znotraj vidnega območja (380–780 nm) k spektralni porazdelitvi bo znižalo teoretično največjo svetlobno učinkovitost.
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 znotraj vidnega območja (380–780 nm) k spektralni porazdelitvi bo znižalo teoretično največjo svetlobno učinkovitost.
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 s praznjenjem v plinu. Učinkovitost sistema in svetlobni tok svetilk ali modulov, prikazanih v tej tabeli, sta bila testirana 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 svetilk-, kar je meritev, 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 to 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 nižji sistemski svetlobni izkoristek-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, ki so bile opažene 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-, 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
Mobilni/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
