أعلى كفاءة مضيئة لمصباح LED الأبيض
في الآونة 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 توافق في الآراء بشأن تعريف موحد لكفاءة الإضاءة أو ظروف التشغيل القياسية - مما يؤدي في كثير من الأحيان 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 إدراكية للألوان تسمى "المخاريط"، مقسمة إلى أنواع حمراء وخضراء وزرقاء. وتشكل المخاريط الخضراء ما يقرب من 60% من المجموع الكلي، لذا فإن البشر ينظرون إلى اللون الأخضر على أنه أكثر سطوعًا من اللون الأحمر أو الأزرق - حتى عندما يكون لديهم نفس القوة الإشعاعية الفيزيائية.
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/واط، والمعروفة 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) يقلل من فعالية الإضاءة القصوى النظرية للتوزيع الطيفي.
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) يقلل من فعالية الإضاءة القصوى النظرية للتوزيع الطيفي.
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، لا يزال هذا الرقم 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، كما أن كفاءة تحويل الطاقة الخاصة بها ضعيفة بالمقابل.
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 كفاءة إضاءة تبلغ 50-70 لومن/واط - وهي أرقام تترك مجالًا واسعًا للتحسين. وتظهر قياسات شركة DIAL، التي أجريت في مختبرها المعتمد على مدى السنوات القليلة الماضية، هذا الاتجاه بوضوح.
معًا، نجعل الأمر أفضل.
شنتشن بينوي تكنولوجيا الإضاءة المحدودة
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
