أعلى كفاءة مضيئة لمصباح LED الأبيض
في السنوات الأخيرة، زادت كفاءة المصابيح بشكل ملحوظ بفضل استخدام مصابيح LED البيضاء في الإضاءة المعمارية. يزعم تجار التجزئة أن هناك قفزة هائلة في فعالية الإضاءة قادمة، لكن مثل هذه التأكيدات تفتقر إلى المصداقية.
ما الذي يدفع فعالية الإضاءة، وما مدى كفاءة مصابيح LED البيضاء؟ في السنوات الأخيرة، تنافس المصنعون على كفاءة الإضاءة لمنتجاتهم من مصابيح LED. ومع ذلك، لم يتم التوصل إلى إجماع حول تعريف موحد لكفاءة الإضاءة أو ظروف التشغيل القياسية-مما يؤدي غالبًا إلى تفسيرات تربك مخططي ومصممي الإضاءة.
استخدمت DIAL طرقًا رياضية لتحديد الحد الأقصى النظري لفعالية الإضاءة لأطياف الضوء المختلفة.
الحد الأقصى لفعالية الإضاءة النظرية لمصابيح LED البيضاء
تحتوي شبكية العين البشرية على حوالي 7 ملايين-مستقبلات تدرك الألوان تسمى المخاريط، وتنقسم إلى أنواع حمراء وخضراء وزرقاء. تشكل المخاريط الخضراء حوالي 60% من الإجمالي، لذلك يرى البشر أن اللون الأخضر أكثر سطوعًا من اللون الأحمر أو الأزرق-حتى عندما يكون لديهم نفس قوة الإشعاع الفيزيائي.
بالنسبة للعيون المتكيفة مع الظروف الساطعة، تحدث الحساسية الطيفية النسبية القصوى عند 555 نانومتر. يخلق الضوء الأخضر عند هذا الطول الموجي أقوى إدراك للسطوع، مع أقصى فعالية مضيئة نظرية تبلغ 683 لومن/وات-المعروفة في الصناعة باسم مكافئ الإشعاع الضوئي، كم. ولكن من الناحية العملية، لا يمكن الوصول إلى هذه القيمة، لأنها تتطلب تحويل 1 واط من الطاقة الإشعاعية الفيزيائية إلى ضوء مرئي دون أي خسائر.
حتى لو كان الضوء الأخضر أحادي اللون هو الأكثر كفاءة، فهو غير مناسب لمعظم احتياجات الإضاءة. يفضل المخططون الضوء الأبيض، الذي يأتي في درجات حرارة ألوان مختلفة ويوفر عرضًا مثاليًا للألوان. لكن إضافة المزيد من الأطوال الموجية ضمن النطاق المرئي (380-780 نانومتر) إلى التوزيع الطيفي سيؤدي إلى خفض الحد الأقصى النظري لفعالية الإضاءة.
حتى لو كان الضوء الأخضر أحادي اللون هو الأكثر كفاءة، فهو غير مناسب لمعظم احتياجات الإضاءة. يفضل المخططون الضوء الأبيض، الذي يأتي في درجات حرارة ألوان مختلفة ويوفر عرضًا مثاليًا للألوان. لكن إضافة المزيد من الأطوال الموجية ضمن النطاق المرئي (380-780 نانومتر) إلى التوزيع الطيفي سيؤدي إلى خفض الحد الأقصى النظري لفعالية الإضاءة.
اعتماد فعالية مضيئة على الطيف
يوضح الجدول التالي الحد الأقصى لفعالية الإضاءة النظرية للأطياف المختلفة كما تم تحديدها رياضيًا بواسطة DIAL:
وَرَاءَالمصابيحمع اختلاف درجات حرارة اللون، هناك أيضًا أمثلة على إشعاع درجة الحرارة وإضاءة تفريغ الغاز. تم اختبار وقياس كفاءة النظام والتدفق الضوئي للمصابيح أو الوحدات الواردة في هذا الجدول في مختبر القياس الضوئي المعتمد الخاص بشركة DIAL-وتشكل هذه القياسات الأساس لحساب كفاءة النظام المضيئة. وباستخدام منحنى حساسية الإضاءة النسبية للرؤية الضوئية (المشار إليه بـ V())، تم حساب الحد الأقصى النظري لفعالية الإضاءة لكل طيف ضوئي.
يتضح من الجدول أن الطيف النموذجي لـ aالصمام الأبيض الدافئيحقق فعالية مضيئة للوحدة النظرية تبلغ حوالي 320 لومن/وات. ومع ذلك، يفترض هذا الحساب تحويل القدرة الإشعاعية الفيزيائية بدون خسارة إلى الأطوال الموجية للطيف؛ في الواقع، فعالية وحدة مضيئة يمكن تحقيقها أقل بكثير. وبالنظر إلى المستقبل، قد يكون من الممكن الوصول إلى كفاءة إضاءة النظام في نطاق 200-250 لومن/واط.
بالإضافة إلى ذلك، تتضمن النظرة العامة كفاءة تحويل الطاقة للمصابيح التي تم اختبارها-وهو مقياس يصف نسبة الطاقة المدخلة التي يتم تحويلها إلى ضوء مرئي. وفي هذا الصدد، تتفوق مصابيح LED الفعالة على المصابيح التقليدية بفارق واضح. على سبيل المثال، تتمتع المصابيح المتوهجة بكفاءة تحويل طاقة تتراوح بين 10% إلى 20% فقطتحقق مصابيح LED عالية الكفاءة اليوم القيمبين 40% و50%. ومع ذلك، فإن هذا لا يزال يعني فقدان ما بين 50% إلى 60% من الطاقة على شكل حرارة
ومع ذلك، لا ينبغي لهذه الأرقام أن تحجب حقيقة أن العديد من مصابيح LED الموجودة حاليًا في السوق تتمتع بكفاءة إضاءة أقل بكثير للنظام-وبالتالي تكون كفاءة تحويل الطاقة الخاصة بها ضعيفة.
وداعاً لفكرة التقدم الهائل في فعالية الإضاءة
في السنوات المقبلة، من غير المرجح أن تتطابق الزيادة في فعالية الإضاءة القابلة للتحقيق مع المكاسب السريعة التي شوهدت في السنوات الأولى بعد دخول مصابيح LED البيضاء إلى الإنتاج الضخم. إن المنحنى الذي يتتبع أقصى فعالية مضيئة لمنتجات LED المطورة حديثًا يتسطح تدريجيًا
وقال أن المتوسطالكفاءة المضيئة لمصابيح LEDسيستمر بلا شك في التحسن. ويرجع ذلك إلى أنه لا يزال هناك العديد من وحدات الإنارة في السوق ذات فعالية إضاءة تبلغ 50-70 لومن/وات- مما يترك مجالًا واسعًا للتحسين. وتظهر قياسات شركة DIAL، التي أجريت في مختبرها المعتمد على مدى السنوات القليلة الماضية، هذا الاتجاه بوضوح.
معًا، نجعل الأمر أفضل.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co.,Ltd
جوال/واتساب :(+86)18673599565
بريد إلكتروني:bwzm15@benweilighting.com
سكايب: بينويلايت88
الويب:www.benweilight.com
إضافة: مبنى F، منطقة يوانفين الصناعية، لونغهوا، منطقة باوان، شنتشن، الصين
