美国”能源之星”要求的SSL灯具

1、美国”能源之星”对SSL灯具的要求章海骢LED的出现使照明电器产品增加了新的系列和品种.由于它与传统光源在形状上发光机理上的很大不同,并在能效上的潜力上一开始就被看好,因此竞相研究和开发,使一种全新的光源和形态很快呈现在我们的面前.人们预期在2015年左右,市场上的商品光效可达到130-150lm/W.LED是固体光源,用它制造的照明产品称半导体(固态照明产品(英文简称SSL.由于它的迅猛发展,DOE非常重视它的进展和应用.为了将这类新光源纳入”能源之星”管理渠道,近来DOE公布了SSL产品申请”能源之星”的要求.现将它全部内容(第一版本概括地介绍如下,相信对国内同行亦会所借鉴:一.分类和目标

2、按照现有SSL产品的水平,”能源之星”将分为近期和远期的两大类.近期产品的要求称为A类,定义为能耗性能指标达到或超过目前同类应用场所荧光灯具的性能;远期产品的要求称为B类,目前尚没有定义,将视发展的情况和实质性提升能效要求到达更高的性能水平后再定,计划三年内达到.二.限定对象目前申请限定的对象是:1.SSL产品申请”能源之星”只限定于一般照明应用的范畴,如果用于装饰照明的产品也可以用于一般照明的话也属此例.2.上述要求规定了两类产品:商业用和住宅用的SSL产品.它们要使用通常的电网电压,不是交通信号指示灯和单纯的装饰类照明灯具.三.对灯具和驱动的要求1.对灯具的色度要求见表1: 说明:能源之星

3、的色温分类沿用了荧光灯色温的分类技术,只是将定义荧光灯色温的6个色温等级:2700K,3000K,3500K,4000K,5000K和6500K的椭圆改成8个规定的四边形,它们的位置处于相当于MacAdam椭圆或超出一些的地方.现在规定,四角区域内属于同一色温等级. 8个分级规定的色坐标见表2.表2. 定义SSL产品色温的8个四边形的四角的坐标值 2.其他要求1待机功耗:不工作时应不耗电.但与探测有否人员活动的监测设备合用的灯具例外.2保证:从购买之日起三年内免费修理替换光源或驱动器,对住宅用灯具的保证日期是从运输之日起算的.3灯具制造商要附上灯具热管理的说明证书文件和试验过程.4装置要求LE

4、D光源的平均流明衰减到起始值70%时的时间起码是35000小时(L70.5附着在建筑上且功率大于13W的SSL灯具必须设有光控设备,能自动启闭,24小时内可人工或自动控制.6对驱动器的要求:见表3 四.“A”类灯具的要求细分1.能效评价的建立基础根据现有”能源之星”评价要求的水平着手建立SSL”能源之星”评价的要求:1来自市场上对荧光灯要求的水准;2考虑LED的灯具大部分是利用LED的直接出射光;3考虑被照面上需要的照度情况;4目前LED的能效水平.2.荧光灯具已建立的能效要求目前已建立的几类荧光灯具的能效要求见表4. 3.灯具能效的评价的建立由于LED的工作离不开灯具,灯具的设计和热设计与它

5、的发光情况密切相关,因此,建立一个不同于传统光源的”灯具能效”评价方法是必要的,其定义为:灯具能效=灯具光输出(包含灯具的效率和热管理/输入灯具的功率而对传统光源的灯具是用”系统能效”定义的,定义为:系统能效=在25的环境下,光源镇流器系统的光输出/输入灯具的功率.本文中引用”灯具能效”评价的原因如下:1将LED与灯具分开的话就不能得到应有的相应数据,因为LED的发光情况与灯具提供的散热条件密切相关,不象传统光源,它的发光能力与周围的温度关系较小;2在结构上,LED与灯具紧密接触,不能分离,与传统光源相比,要换个光源(LED是很不方便的;3计入驱动和灯具的热损失后,”灯具能效”更能贴近实际,实

6、现节能评价的目的.4.对各类灯具共性的评价内容1对A类灯具产品,目前建立了一个调节系数,即能效高的产品,显色指数(CRI可以低于80;2对嵌入式下射灯:DOE提高了器具效率到50-60%.其原因是对双插座的CFL的器具,50%的器具效率是很典型的.我们向上调整这个数字是因为使用有反射器的CFL灯的灯具效率更高.使用更高的灯具效率意味着增加了灯具的能效,对住宅内用灯的能效从29提高到35lm/w,对商业用灯具从33提高到35lm/w,CRI的调节系数同上款.3对相关色温(CCT的附加评价:目前高光效的LED都是高色温的,大于5000K.而标准的住宅照明需要的都是低色温2700-3000K.为了确

7、保灯具能满意使用,规定在厨房内的柜灯和嵌入式下射筒灯的色温不能大于3500K.对便携式灯或作业照明灯允许使用高色温的光源,因为那时需要的是看清作业的细节.对户外灯具没有限制.5.各类灯具的评价判据 五.“B”类灯具的说法-将来性能的目标1.B类中的一些变化:1范围:增加将来的性能要求,鼓励不断改进技术,使用SSL光源设计灯具.B类的灯具不受限于A类的应用范围.可能主要用于一般照明的应用场合2评价依据:B类目录的最小灯具能效要求应该是大部分传统光源今天使用的照明系统的效率.例如, 常用的最好的高性能T8荧光灯和电子镇流器系统在100 lm/w.使用该系统的高质量灯具约有70%的效率,即产生70 lm/w的能效.在商业照明领域LED灯具目前还未达到B类的最低水平,但随着LED的能效温度偏差驱动的改进和灯具设计的提高,其性能会提高.DOE相信3年内有不少的一般照明产品的能效会达到70lm/w的目标.由此进行B类产品的认证.3还有的问题:将来产品的眩光.DOE知道近来对不舒适眩光的评价的视觉舒适几率(VCP 统一眩光指数(UGR和眩光指数(GI都是来自特定应用场合的不舒适的主观试验报告,DOE希望照明产业中能推荐/发展一种针对B类