美國能源之星要求的SSL燈具(61普)

美國“能源之星”對SSL燈具的要求

簡介

福建省/廈門市光電行業(yè)協(xié)會1美國能源部簡介美國能源部（DOE）成立于1977年，為美國最重要的聯(lián)邦政府機構(gòu)之一，主要負責(zé)核武器研制、生產(chǎn)和維護，聯(lián)邦政府能源政策制定，能源行業(yè)管理，能源相關(guān)技術(shù)研發(fā)等。美是目前全球最大的能源生產(chǎn)和消費國，是核武器及相關(guān)能源科學(xué)領(lǐng)域研究實力最強的國家之一，其出臺的任何政策和計劃都倍受關(guān)注。其工作重點隨著美國國內(nèi)外形勢的變化而不斷調(diào)整。2美國“能源之星”標志3針對照明產(chǎn)品“能源之星”介紹照明電器產(chǎn)品上“能源之星”標志是DOE對市場上在能效水平上滿足現(xiàn)階段能效要求的照明產(chǎn)品使用的一種標志,是一種代表它是綠色環(huán)保產(chǎn)品的標志，貼有該標志的產(chǎn)品是經(jīng)DOE認證過的節(jié)能產(chǎn)品。已沿用了十幾年了，主要是發(fā)給滿足DOE技術(shù)要求的緊湊型熒光燈等產(chǎn)品.凡是在美國市場上銷售的滿足該類產(chǎn)品能效要求的產(chǎn)品都可以申請。4SSL的特質(zhì)LED是固體光源,用它制造的照明產(chǎn)品稱半導(dǎo)體(固態(tài))照明產(chǎn)品(英文簡稱SSL)。LED的出現(xiàn)使照明電器產(chǎn)品增加了新的系列和品種.由于它與傳統(tǒng)光源在形狀上﹑發(fā)光機理上的很大不同,并在能效上的潛力上升很快,使一種全新的光源和形態(tài)很快呈現(xiàn)在我們的面前，各國競相研究和開發(fā)。人們預(yù)期在2015年左右,市場上的商品光效有望達到130-150lm/W。5“能源之星”對SSL的重視DOE非常重視SSL的進展和應(yīng)用，正致力于加快發(fā)展SSL——一個有望從根本上改變照明未來的關(guān)鍵新興技術(shù)，為此美國能源部制定了一個全面的國家戰(zhàn)略。6“能源之星”對SSL的重視DOE將SSL納入”能源之星”管理渠道,近來并公布了SSL產(chǎn)品申請”能源之星”的要求。現(xiàn)將它主要內(nèi)容(第一版本)簡單介紹如下,希望對大家有所借鑒：7一、分類和目標按照現(xiàn)有SSL產(chǎn)品的水平,”能源之星”將產(chǎn)品分為A類和B類兩大類：A類——近期產(chǎn)品的要求,定義為能耗性能指標達到或超過目前同類應(yīng)用場所熒光燈具的性能;B類——遠期產(chǎn)品的要求,目前尚沒有定義,將視發(fā)展的情況和實質(zhì)性提升能效要求到達更高的性能水平后再定,計劃三年內(nèi)達到。8二、限定對象

目前申請限定的對象是:產(chǎn)品申請”能源之星”只限定于一般照明應(yīng)用的范疇,如果用于裝飾照明的產(chǎn)品也可以用于一般照明的情形亦屬此例。

2.上述要求規(guī)定了兩類產(chǎn)品:商業(yè)用和住宅用的SSL產(chǎn)品。9三、對燈具和驅(qū)動的要求1.對燈具的色度要求見表1:表1SSL產(chǎn)品申請”能源之星”的產(chǎn)品需達到的色度要求10三、對燈具和驅(qū)動的要求118個分級規(guī)定的色坐標見表2.

表2.定義SSL產(chǎn)品色溫的8個四邊形的四角的坐標值三、對燈具和驅(qū)動的要求12三、對燈具和驅(qū)動的要求

說明:能源之星的色溫分類沿用了熒光燈色溫的分類技術(shù),只是將定義熒光燈色溫的6個色溫等級：2700K,3000K,3500K,4000K,5000K和6500K的橢圓改成8個規(guī)定的四邊形,它們的位置處于相當于MacAdam橢圓或超出一些的地方?，F(xiàn)在規(guī)定,四角區(qū)域內(nèi)屬于同一色溫等級。132.其他要求：

1)待機功耗:不工作時應(yīng)不耗電.但與探測有否人員活動的監(jiān)測設(shè)備合用的燈具例外.2)保證:從購買之日起三年內(nèi)免費修理替換光源或驅(qū)動器,對住宅用燈具的保證日期是從運輸之日起算的.3)燈具制造商要附上燈具熱管理的說明﹑證書文件和試驗過程.4)裝置要求LED光源的平均流明衰減到起始值70%時的時間起碼是35000小時(L70).5)附著在建筑上且功率大于13W的SSL燈具必須設(shè)有光控設(shè)備,能自動啟閉,24小時內(nèi)可人工或自動控制.三、對燈具和驅(qū)動的要求146)對驅(qū)動器的要求:見表3表3SSL燈具的驅(qū)動器的要求說明:對住宅用的SSL電器的功率因數(shù)定為完全是因為價格的問題.

三、對燈具和驅(qū)動的要求15四、“A”類燈具的要求細分1、能效評價的建立基礎(chǔ)：根據(jù)現(xiàn)有”能源之星”評價要求的水平著手建立SSL”能源之星”評價的要求:1）來自市場上對熒光燈要求的水準;2）考慮LED的燈具大部分是利用LED的直接出射光;3）考慮被照面上需要的照度情況;4）目前LED的能效水平。162、熒光燈具已建立的能效要求：目前已建立的幾類熒光燈具的能效要求見表4.四、“A”類燈具的要求細分173、燈具能效的評價的建立：由于LED的工作離不開燈具,燈具的設(shè)計和熱設(shè)計與它的發(fā)光情況密切相關(guān),因此,建立一個不同于傳統(tǒng)光源的”燈具能效”評價方法是必要的,其定義為:

燈具能效=燈具光輸出(包含燈具的效率和熱管理)/輸入燈具的功率。而對傳統(tǒng)光源的燈具是用“系統(tǒng)能效”定義的,定義為:系統(tǒng)能效=在25℃的環(huán)境下,光源—鎮(zhèn)流器系統(tǒng)的光輸出/輸入燈具的功率。本文中引用“燈具能效”評價的原因如下:1）將LED與燈具分開的話就不能得到應(yīng)有的相應(yīng)數(shù)據(jù),因為LED的發(fā)光情況與燈具提供的散熱條件密切相關(guān),不象傳統(tǒng)光源,它的發(fā)光能力與周圍的溫度關(guān)系較小;2）在結(jié)構(gòu)上,LED與燈具緊密接觸,不能分離,與傳統(tǒng)光源相比,要換個光源(LED)是很不方便的;3）計入驅(qū)動和燈具的熱損失后,“燈具能效”更能貼近實際,實現(xiàn)節(jié)能評價的目的。四、“A”類燈具的要求細分184.對各類燈具共性的評價內(nèi)容：

1）對A類燈具產(chǎn)品,目前建立了一個調(diào)節(jié)系數(shù),即能效高的產(chǎn)品,顯色指數(shù)(CRI)可以低于80；

2）對嵌入式下射燈:DOE提高了器具效率到50-60%.其原因是對雙插座的CFL的器具,50%的器具效率是很典型的。我們向上調(diào)整這個數(shù)字是因為使用有反射器的CFL燈的燈具效率更高.使用更高的燈具效率意味著增加了燈具的能效,對住宅內(nèi)用燈的能效從29提高到35lm/w,對商業(yè)用燈具從33提高到35lm/w,CRI的調(diào)節(jié)系數(shù)同上款；

3）對相關(guān)色溫(CCT)的附加評價:目前高光效的LED都是高色溫的,大于5000K.而標準的住宅照明需要的都是低色溫2700-3000K。為了確保燈具能滿意使用,規(guī)定在廚房內(nèi)的柜燈和嵌入式下射筒燈的色溫不能大于3500K。對便攜式燈或作業(yè)照明燈允許使用高色溫的光源,因為那時需要的是看清作業(yè)的細節(jié).對戶外燈具沒有限制。四、“A”類燈具的要求細分195.各類燈具的評價判據(jù)1）廚房柜下照明燈2）柜架內(nèi)安裝的作業(yè)照明燈四、“A”類燈具的要求細分203)便攜式作業(yè)臺燈

4）嵌入式下射燈四、“A”類燈具的要求細分215）戶外壁燈6）戶外臺階燈7）戶外步道燈四、“A”類燈具的要求細分22五、“B”類燈具的說法----將來性能的目標1、B類中的一些變化:1)范圍:增加將來的性能要求,鼓勵不斷改進技術(shù),使用SSL光源設(shè)計燈具。B類的燈具不受限于A類的應(yīng)用范圍.可能主要用于一般照明的應(yīng)用場合。

2)評價依據(jù):B類目錄的最小燈具能效要求應(yīng)該是大部分傳統(tǒng)光源今天使用的照明系統(tǒng)的效率。例如,常用的最好的高性能T8熒光燈和電子鎮(zhèn)流器系統(tǒng)在100lm/w。使用該系統(tǒng)的高質(zhì)量燈具約有70%的效率,即產(chǎn)生70lm/w的能效。23

在商業(yè)照明領(lǐng)域LED燈具目前還未達到B類的最低水平,但隨著LED的能效﹑溫度偏差﹑驅(qū)動的改進和燈具設(shè)計的提高,其性能會提高。DOE相信3年內(nèi)有不少的一般照明產(chǎn)品的能效會達到70lm/w的目標。由此進行B類產(chǎn)品的認證。

3)還有的問題:將來產(chǎn)品的眩光。DOE知道近來對不舒適眩光的評價的視覺舒適幾率(VCP)﹑統(tǒng)一眩光指數(shù)(UGR)和眩光指數(shù)(GI)都是來自特定應(yīng)用場合的不舒適的主觀試驗報告,DOE希望照明產(chǎn)業(yè)中能推薦/發(fā)展一種針對B類燈具使用的處理令人不愉快的眩光。五、“B”類燈具的說法----將來