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当我们说LED节能时我们在说什么?

当我们说LED节能时

我们在说什么?

文/茅于海


过去我们使用白炽灯的时候都是只知道用多少瓦的灯泡,瓦数越大就越亮。这是对的。然而一个灯的瓦数实际上只是代表它消耗多少电力,并不代表它发多少光。这个问题随着不同类型的灯具的出现而变得越来越重要了。


荧光灯的出现就产生了问题,最早使用的荧光灯就是通常所谓的日光灯。好在最通用的日光灯只是 1.2m 的 T8 灯管。所以大家也不知道它到底消耗了多少瓦,只知道比一般的白炽灯要省电,其实这种最普通的日光灯的耗电也取决于采用什么样的镇流器。灯管本身都是36瓦的,如果采用国产的电感镇流器,通常还要加上 10W 的功耗,所以整灯的功耗就是46瓦。一般的用户可能是不知道的。


出现“节能灯”以后又出现了新情况,其实所谓的节能灯不过是一种弯曲了的细日光灯,称它为节能灯只是为了用“节能”这个新名词来美化一下而已。最常用的节能灯是 8W,其亮度相当于40瓦白炽灯。但是节能灯的最大缺点是含汞,每只可污染180吨水和土壤。


LED 是一种不含汞,光效远高于“节能灯“的灯具,它才是真正的节能灯。所以,今天我们来谈一谈LED灯。


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LED 球泡灯


LED 是真正的节能灯,势必成为照明灯具的主流产品。而且它已经出现了各种形状的灯具,包括可以取代白炽灯的球泡灯,取代日光灯的 LED 灯管,还有 LED 吸顶灯,LED 筒灯,LED 的 PAR 灯等等。


为了节能,各国都定出了禁止生产和销售白炽灯的期限。


• 澳大利亚:2010年

• 欧盟、台湾、加拿大:2012年

• 韩国:2013年

• 日本:2012年(高能)

• 美国:2014全面禁止

• 中国:2016全面禁止,在2014.10.1禁止进口和销售60瓦以上的白炽灯


据估计2014年由于美国等多国禁用白炽灯,全球 LED 球泡灯需求增长86%。所以我们将重点讨论用于取代白炽灯的 LED 球泡灯。


为了使用户易于接受,LED 球泡灯特意做成和白炽灯的外形和尺寸类似,灯头也完全一样,以便于替换。而目前国内大量采用 LED 所消耗的瓦数来作为其主要指标。这形成了一个很大的漏洞,一些光效低下的球泡灯,打出每瓦1元的指标,而稍微好一些的球泡灯则打出每瓦2元的指标。这是非常不科学的性价比指标。


因为一些低光效的球泡灯,消耗很大电力但却发不出很大光通量,但也号称大瓦数,听上去好像是好灯泡,实际上却是粗制滥造产品。正确的指标应该是它的发光效率。这是本文要仔细讨论的问题。


2
LED的光效


所谓发光效率的单位就是每瓦流明数,以 lm/W 表示,流明是光通量的单位。一般人可能不太理解什么是光通量。我们只要把不同瓦数的白炽灯的流明数列出来就可以知道了。


 


所以只要 LED 球泡灯所发出的流明数和某种白炽灯的流明数相当,那么这个球泡灯就可以取代这种白炽灯。这是老百姓最容易接受的一种方法。所以现在美国、日本的球泡灯的包装盒上都用很大的字标明可以取代多少瓦的白炽灯,这个数字虽然也用 W 作单位,但是它并不是 LED 所消耗的瓦数,而是可以取代的白炽灯的瓦数,但是老百姓一看就明白(见下图的 Cree 公司的球泡灯包装盒,其中 100W 就是可取代的白炽灯瓦数,而不是 LED 瓦数)。


 


QQ图片20150818100109.jpg然而这还不能用来作为 LED 球泡灯的质量指标。因为为了得到这样的流明数,LED 球泡灯所消耗的瓦数是不同的,这取决于 LED 的光效。虽然,不同时期 LED 的最高光效(可生产的)是在一定的范围内,但是由于各个生产厂家的技术不同,其光效也是有很大区别的。


所以可以说光效是 LED 的最重要的质量指标,也是各种灯具的最重要的指标。因为不管是什么样的灯具,它们都是把电能转化为光能。而它的电光转换效率也就是光效。消耗同样的电能,当然发出的光通量越大越好。所以发光效率是最重要的质量指标。


3
寿命和节电


对于普通消费者来说,还应该知道 LED 的另一个优点是寿命长。虽然理论上的寿命可以高达10万小时,但是由于散热不理想,实际寿命是不可能那么高的,现在公认散热器设计得好的 LED 灯具的寿命是25,000小时,如果按每天工作3小时,那么相当于22.8年。而白炽灯的寿命如果每天工作3小时的话一般认为只有2年,也就是相当于2000小时左右。


所以 LED 灯的寿命要长10倍,也就是要买10个白炽灯,才能够点22年。目前白炽灯2元一个,那么也要花20元。当然这是需要很长的时间才能体现出来的节约。




LED连锁店照明 的另一个最大优点是光效高,光效高意味着省电,这方面对用户是更有价值的。同样我们可以用白炽灯的耗电来看。仍然假定每天点3小时,一年点1095小时。对不同瓦数的白炽灯每年耗电和电费如下表第二和第三列所示(其中电费以¥0.70/度计)。


用不同光效(lm/W)的LED球泡灯取代不同瓦数白炽灯时每年所能节省的电费

QQ图片20150818100119.jpg


如果换成LED那么可以节省很多电费,具体节省多少,取决于 LED 的光效。其具体的计算方法如下:以 40W 白炽灯为例。


假定 LED 灯具的光效是 60lm/W (这相当于目前市面上绝大多数的LED灯具的光效),那么,需要采用 480/60=8W 的功率的球泡灯才可以取代 40W 的白炽灯。这个 8W 的球泡灯每天点3小时,一年的电量=8x3x365/1000=8.76º,相当的电费为8.76x0.7=6.132元,所节约的电费就等于30.66-6.132=24.528,以此类推就可以得到在各种光效时所节约的电费。


由表中可见每年节约的电费是十分可观的。假如用户知道只要用一年以后所省下的电费就可以节省出买一个球泡灯的钱,那么对于目前 LED 球泡灯的价格还是可以接受的,相当于使用一年就可以把买球泡灯的钱就省出来。所以美国的球泡灯包装盒上都印出了每年可以节约的电费(美国的电费是$0.11/度)。


下面就是一个包装盒的例子。

QQ图片20150818100128.jpg


这是一个 FEIT Electric 的 17W 球泡灯。它可以用来取代 100W 的白炽灯,而每年的电费为17 x 3 x 365 x 0.11/1000=$2.05,白炽灯的电费为100 x 3 x 365 x 0.11/1000 =$12.05,所以每年节约的电费为$10美元。22.8年总共节约了$228美元。


我们建议中国的球泡灯(和所有的 LED 灯具)也都应该在包装盒上印出这些数据来。


4
结束语


中国的消费者比较重视价钱,而不太重视质量。其根本原因是因为他们不知道有定量的质量指标,虽然只知道有一句“便宜没好货”,但是过于笼统而仍然无法选择。如果他们知道了质量也可以定量,而且性价比也可以定量,那么肯定所有的消费者都要买性价比高的产品。


现在是到了纠正误导消费者的性价比:不是什么每元多少瓦,而应该是每元多少流明。真正的质量指标是光效,每瓦多少流明。建议今后我国的 LED 灯具的能效标准也采用 lm/W 作为我国的标准。这样大家都会去买能效标示高的 LED 灯具了!


当务之急是要落实各国的节能减排的指标,大力推广 LED 照明也是节能减排的主要手段,一方面我们要求政府部门能够拿出比推广“节能灯”更大的力度和政策来支持 LED 灯具的推广,另一方面也要在老百姓那里大力宣传 LED 对节能减排的重要作用。


其实节省电费对老百姓也是有贴切的实惠意义的!所以在球泡灯的包装盒上一定要注明每年节约的电费数,当然这个数字是直接和这个灯的光效有关,这也促进各个生产厂商能够关注怎样能够生产出高光效的球泡灯来!使得“中国生产”也能成为高质量产品的代名词!



 

本文链接:http://www.dietal.cn/dde/news/2015-8-18/1102.html
点击次数:  更新时间:2015/8/18 10:02:06  【打印此页】  【关闭