别再说LED节能了
文/刘龑江
别再说LED节能了。
真的,因为这样对 LED 不公平。
我们通常把光源科技划分为三代:第一代热辐射光源、第二代气体放电光源、第三代固态光源也就是 LED。
第一代:热辐射光源
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第二代:气体放电光源
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第三代:LED 光源
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从白炽灯到 CFL,无疑有重大的节能意义。
可是现在我们能说 LED 比荧光灯、比金卤灯节能几倍吗?好像还没人敢这么讲,好像卖 LED 的还是在和卤素灯比能耗。然而即便如此,甚至就算是不节能,LED 仍然是革命性的。
最简单、可能也是最早期、现在最大白菜的 LED 灯具,就是 LED 灯带。我们以某日本品牌的产品参数为例(淘宝爆款高亮超亮超高亮5元一米买一米送一米这事儿咱们就先不管了),每米10W的 LED 灯带,光效在 60lm/w 左右,这跟直管荧光灯可是比不了。但是与应用场景关联之后,显然现在的酒店天花灯槽不会再装直管荧光灯或是冷阴极管了,全都是 LED 灯带的天下。
大概不会有人这样说吧:“噢,你的 LED 灯带发光效率没有直管荧光灯高,不够节能,所以我不买了。”因为 LED 是指向性120°发光,在这种场景下,我们会发现直管荧光灯管360°发光的一部分所谓高效的光,实际被浪费了,最终 LED 灯带能够以更低功率、和更不节能的光效数字,替换掉直管荧光灯。
当然除此之外,在天花灯槽这样的应用环境,LED 灯带还有更多的优势:柔性可弯曲、拼接、裁剪、色彩等,这些对于荧光灯简直是噩梦。
120°发光是 LED 的主要特性之一,除了在偏装饰性的 LED 灯带方面有帮助,在功能性灯具上也非常有用。
例如我们希望得到一个超窄光束角,如果使用卤素灯珠(废话荧光灯当然不行了…),需要计算一个抛物线反射面,抓取灯珠往反射器方向这一半的光,变成平行光发出,同时还要遮盖掉灯珠往外方向的光,以避免影响配光曲线(可参考QR111的结构,金卤灯原理相同)。
使用 LED 光源则可以把所有的光路设计在 TIR 透镜里完成,最终呈现的结构简单、尺寸更小(当然TIR内部还是很复杂的…)。这些还是与“节能”无关,但最终体现到成品灯具、应用场景的安装使用,都有非常大的帮助。
除此之外,如果与使用金卤灯的筒灯、射灯相比,LED 灯具还具有更高的光学系统效率、光束效率、智能调控、瞬间启动、色彩等优势,以及显色性能。在显色性能方面,按现行的Ra、Ri系统,LED 的显色指数可以超过金卤灯、接近于卤素灯,而他的潜力更是几乎没有上限。
微课堂有文章介绍过在商业店铺照明领域 LED 光源在色彩表现方面的一些创新。我们可以作极端的设想,假如一个 LED 轨道射灯能更好地表现服装、或食品的色彩,但是要比 35W 金卤灯多花 5W 电,这有关系吗?
除了光束角、光色这些属性,LED 的小尺寸也是大优势。例如在珠宝展柜里的立杆灯具,以前是立杆配 MR16,现在可以换成小尺寸的 LED,更有丧心病狂地将灯具做到宽度仅为 3.5mm。至于功率么,是从卤素 20W 降到 LED 10W、8W,还是4W、2W,也并不太重要吧。
如果说上面所列举的应用场景,都是 LED 在替换传统光源。那么更能体现 LED 灯具特性的,也许是那些因为 LED 才被新开发出来的应用,例如建筑立面照明。
一开始我们把原来的金卤投光灯换成使用 LED 光源的投光灯,后来我们发现,LED 和金卤灯不一样,可以做到尺寸足够小,我们可以把 LED 灯具直接安装在建筑立面结构。如果真要比能耗的话,可能还是投光灯这样一套照明系统更节能,然而所呈现的效果却是完全不同。所以现在盖的摩天大楼们,大多是在使用这样一套整体能耗可能会更大、但效果不同、而又只能由 LED 才能完成的建筑立面照明系统。
最后,除了这些照明属性,LED 与传统光源最本质的区别,他是二极管,是一个电子器件。LED 照明设备最终将成为一个数码化的产品,LED 的智能调控,将远远不是我们现在所说切相调光、1-10v 调光、DALI 调光等等,而是,你根本就无法想象到底会是什么。
所以,别再说 LED 节能了。
LED 不是用来节能的,而是用来革命的。
刘龑江
复旦大学光源与照明工程系
LiteMatrix 产品经理
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