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能源解决方案

LED灯点亮我们即将完工的家

LED照明在短短几年内取得了长足的进步,现在可以完全取代白炽灯和荧光灯技术

其中一个嵌入式LED灯安装在我们的天花板上。
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其中一个嵌入式LED灯安装在我们的天花板上。 这款嵌入式LED灯是Cree的CR6。
图片来源:Alex Wilson
我们将Cree CR6灯安装在标准的爱迪生底座上,该底座也接受白炽灯泡。
图片来源:Cree
从安装了凹进式罐头的天花板里窥视。 我们在地下室使用了表面贴装的Cree SL40 LED插孔。 这是关闭的SL40。

我们的电工上周来给我们在达默斯顿的新家安装照明设备。我们几乎所有的照明都将采用LED,这是当今最先进的节能照明选择。

LED是“发光二极管”的缩写。这是一种固态照明技术,可以将电流直接转化为可见光。LED照明的效率(每消耗瓦特电力输出的流明数)远高于白炽灯,后者将大约90%的电流转化为热量;只有10%变成了光。

大多数LED灯的效率也比紧凑型荧光灯(cfl)略高。我们安装的嵌入式LED灯的效率为每瓦66流明,这与节能灯没有太大的区别,但LED比节能灯更具方向性,所以它们在嵌入式罐子中工作得更好,可以将可用的光传递到你需要的地方。

非常重要的是,led比荧光灯更有利于环境和人类健康。使用荧光灯(包括线形和紧凑型),电弧通过汞蒸汽,产生紫外线;在荧光灯管内部涂上一层荧光粉,紫外线就会变成白光。

每当荧光灯坏了,就会有少量元素汞逸入建筑物;除非这些灯得到适当的回收,否则汞也会进入废物流。虽然与碳基有机化合物结合的汞相比,单质汞的危险性要小得多,但风险仍然存在。

在高速公路上常见的金属卤化物灯和高压钠灯中也需要汞。

LED灯的另一个优点是预期寿命——通常为2.5万至5万小时,远远超过白炽灯的1000至3000小时,比大多数节能灯和线性荧光灯的寿命长一些(前者为1万小时,后者为1.5万小时)。不过,几年内我都不会完全相信长寿的说法;我安装过一些早期的LED灯,它们在不到一年的时间里就过早故障了。

克里族在前沿

市场上有很多LED灯,而且一直在出现更多的LED灯。我们安装的产品是一家美国公司生产的,克里族该公司总部位于北卡罗来纳州,一直是全球LED技术的顶级创新者之一。

我第一次熟悉Cree是在2007年,当时我们的公司BuildingGreen认可了LED照明灯具(LLF)的突破性筒灯产品,作为我们的产品之一十大绿色建筑产品年度最佳。LLF在筒灯中加入了Cree制造的LED,这为LED的光质量设定了标准,并真正确立了LED技术作为一种可行的高质量光源的地位。

不久之后,Cree收购了LLF并进入灯具业务-除了成为灯具制造商的led供应商外。

持续的产品创新和2011年收购的关键公司路德照明他们的子公司BetaLED一直是户外LED照明的技术领导者,使Cree在LED世界中处于领先地位。

Cree灯中实际使用的led是在美国制造的,尽管该公司的大部分灯具(如果不是全部的话)现在是在其他地方生产的——毫无疑问,这是为了降低成本并保持竞争力。

筒灯,表面灯和灯泡

我们家里会有三种科锐LED灯:CR6射灯安装在天花板上的凹槽罐中;SL40线性车库和地下室的LED照明装置;以及今年推出的新型LED灯泡。后者将被安装在可以接受白炽灯的灯具中,而这些灯具还没有安装。

但筒灯和表面安装装置都到位,工作得很好。

CR6筒灯被设计为六英寸凹进罐体的改装灯,带有爱迪生插座,可接受标准的螺旋底座白炽灯(包括卤素灯)。Cree公司还生产了一款基于GU24的灯泡,这是符合加州第24条法规的要求(因为这种类型的灯不能换成效率较低的白炽灯)。

我们安装的CR6灯使用9.5瓦产生625流明,计算出来接近66流明/瓦(lpw),尽管Cree文献中列出的功效为61流明/瓦。这种灯有不同的颜色-温度。我们选择了色温为2700K的暖白光(也可以选择3000K、3500K和4000K的更冷、更白的灯)。在光线质量方面,CR6具有90的优异的显色指数(CEI)。虽然我们还没有住在房子里,但光线质量似乎很像大多数人在家里喜欢的白炽灯。

我们安装的Surface Linear SL40灯具的功能很像安装在天花板上的标准荧光灯灯具,但它们更优雅,使用了LED技术。我们的是40英寸长,消耗55瓦,同时产生4000流明(73 lpw)。这款灯的色温为3500K,比我们的CR6嵌入式灯要冷一些,但对于我们使用的地方来说似乎还不错。CRI为80的光质量没有CR6那么高,但也相当不错,可以与大多数荧光灯相媲美。

今年,克里一直在制造新闻LED灯泡旨在取代标准的白炽灯和螺旋式节能灯。2013年3月,该公司推出了60瓦和40瓦的等效灯泡(暖白版本分别使用9.5瓦和6.0瓦)。这款灯仅使用9.5瓦就能输出800流明的亮度,功效惊人,达到84 lpw。冷白色版本的功效为89 lpw。

虽然这款灯的CRI为80,但就在本月,该公司推出了一款全新TW(真白)版本他的CRI高达93。但是在软白色(2700K)版本中,这款灯的效率只有59 lpw。为了获得高质量的光,在功效上有一些牺牲。

不仅仅是克里族

今天关于LED照明最令人兴奋的事情是Cree并不是唯一的创新者。其他公司也在激烈竞争,包括飞利浦,这推动着整个行业快速向前发展。光质量将不断提高,能耗将持续下降。

Alex是BuildingGreen公司.和执行主编环保建筑资讯.2012年,他创立了弹性设计院.要跟上Alex的最新文章和思考,你可以注册他的推特账号

9日评论

  1. 罗伯特·斯文本科技大学||# 1

    乔治亚罐
    我只是在天花板上和调光开关上放了几个Lithonia LED罐头。整套设备不到50美元,这是一笔相当不错的交易。3000k的光线很好。2700会更好一点。需要注意的是,与白炽灯不同,这种灯在变暗时并不会“变暖”。

  2. 专家成员
    Dana多赛特||#2

    不用太挑剔……
    荧光技术不是基于汞弧光谱,而是基于氩光谱,只有一点汞。在低压氩气中加入水银,使电弧的冲击电压降低到合理的程度。大部分的原光来自氩光谱,当然也会出现汞线。

    氩弧的光谱能量在两条强线中,都在可见光谱中——最强的线在可见光谱的蓝色端,另一条在绿色范围内。未含磷的氩汞弧线呈浅蓝色,通常在“霓虹灯”广告标志等中被视为蓝色管道(霓虹灯气体更昂贵,用于标识中明亮的橙红色。它也被掺了汞来降低打击电压。所有其他符号管是氩汞,颜色改变与荧光粉。)

    是的,“白色”荧光灯中的荧光粉旨在将汞的紫外线线转换为可见光谱,以及将汞和氩光谱的一些可见蓝色转换为另一种可见颜色,以实现颜色平衡。但是,几乎所有未涂覆的荧光管的初级输出能量都在可见光谱中,只有不到20%在紫外线中。

    汞的光谱能量输出在多行,约2/3在可见端,只有1/3在紫外端。最强的可见线在可见的蓝紫色端。(这就是为什么汞弧路灯有一个硬蓝色的特点。)不掺杂氩或磷泵浦的汞光谱是这样的:

    http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/articles/lightsources/images/mercurylampsfigure1.jpg

    大多数节能灯在可见光谱中有三种主要的颜色输出。荧光粉设计的关键是平衡这三种颜色,使颜色在人类观看时不会太扭曲。大多数2美元twistys的显色指数(CRI)在82-85之间,这并不可怕,与低端LED组件相当。

    许多更便宜的高效LED组件都是基于蓝色LED,并使用类似的荧光粉混合物作为氩汞节能灯来实现色彩平衡。(其中一些具有类似汞弧路灯的刺蓝特征,但具有更高的流明每瓦效率。)在住宅应用中使用的较好的LED组件有多个不同颜色的高强度LED元件。流行的CREE LR6筒灯有大约十几个磷光泵浦高效蓝色led和几十个其他暖色led的色彩平衡和CRI:

    http://www.eetasia.com/STATIC/ARTICLE_IMAGES/201103/EEOL_2011MAR24_OPT_POW_MFG_NT_01_F1.jpg

    http://i1.ytimg.com/vi/DBYhzSL4tYk/hqdefault.jpg?feature=og

    价格较低/输出较低的CR6有更少的单个元素,但仍然有不错的CRI和高效率:

    http://img.photobucket.com/albums/v653/LEDmodMan/light_stuff/IMG_5183.jpg

    我家里有一些这样的东西。^ ^)

    对于LED组件来说,热管理是一个严重的设计问题,因为组件中不同单个LED的中心颜色和输出强度都随着温度的变化而显著变化,这影响了效率和显色性,这就是为什么更高功率的单元通常有昂贵的压铸铝散热器作为封装的一部分。把led放在高温的地方会降低它们的效率和使用时的显色性,以及它们的寿命,但在条件合理的空间里,它们会做得很好。

  3. 亚历克斯·威尔逊||# 3

    荧光照明
    丹娜,
    谢谢你的灯光细节。我意识到多年来我误解了荧光灯的一些关键方面。

  4. 专家成员
    Dana多赛特||# 4

    周四刚从GreenTechmedia的博客上看到……
    …看起来LED照明的价格战正在白热化!

    http://www.greentechmedia.com/articles/read/10-LED-Price-War-Heats-Up-The-Lighting-Market

    节能灯(或更好)的效率、更好的坚固性和更低的环境足迹的结合将led推向舞台中央只是时间问题。从最近的价格来看,可以说我们已经“到达”了。

    三到五年前,我建议人们安装节能灯而不是LED美元,我说到节能灯失败的时候,LED的价格将会崩溃,发光效率和颜色撕裂会急剧上升。(我猜我这次很幸运,嗯”;-))低端的可调光Cree a灯泡的显色性相当或更好,效率更高,额定寿命是2美元的弯曲节能灯的3-4倍,而且它们进入市场的价格不到10美元。相当于60w的800流明Cree为84流明/瓦,CRI大于80,当地盒式商店的价格为8美元,额定使用23年@ 3小时/天。

    飞利浦L-Prize奖得主是货真价实的,其CRI = 90+更高效(94流明/瓦),但在网上折扣店的街头价格仍为25美元。我相信,到2020年,所有供应商的标准产品都将达到或超过这一水平,价格将低于目前8美元的Cree。

    但是因为它们使用时间太长,它们可以被认为是一种资本支出,而不是白炽灯长期以来被视为替代品的方式。一旦插座上安装了LED组件,它可能会在那里呆上几十年。

    线性荧光技术还没有完全消亡(目前),它的效率比大多数LED版本略高,但当电子镇流器放弃LED灯具时,它将更便宜、更高效。这只是时间问题。

    (Alex-关于荧光技术的冗长解释,不客气!至少我没有给你们数学题,也没有讨论荧光粉在原子水平上是如何工作的。: -))

  5. 亚历克斯·威尔逊||# 5

    飞利浦L奖得主
    丹娜,
    我听说飞利浦不再生产他们开发的最高效的L价灯,而是专注于低成本、低效率的产品。我想知道事实并非如此。你听说过那件事吗?

  6. 专家成员
    Dana多赛特||# 6

    这可能没有那么重要。
    事实上,在x年后,L-prize的灯泡无法以L-prize规定的价格点生产,飞利浦可能会选择将100万美元的奖金退还,而不是赔本销售数百万个灯泡。最初的奖金要求规定,参赛价格不超过X美元,3年内降至Y美元,5年内降至Z美元。

    它们的收益率可能(目前)还不足以高到以每股Y美元的价格零售而不破产。我相信他们只能大批量生产效率稍低和CRI稍低的设备,并有足够的利润在价格上竞争,他们确实需要留在这个行业赚钱来维持行业的发展。除非市场对CRI的要求非常高,否则(最终)将以更低的价格达到相当的效率。8美元的Crees已经在那里了。

    但事实上,满足基本技术障碍,障碍成本只是一个时间问题,这很可能是中国国际广播电台85年而不是90年+比接受多数,似乎荧光技术的情况,在这种情况下,90 +仍可用艺术展示color-purists价格点,而我们其余的人住脂肪和满意我们的便宜的发光二极管,看起来不错。

    (当前价格)8美元的Crees确实很不错,几乎与L-prize灯泡的发光效率相同(并且高于节能灯技术)和CRI可比的标准节能灯产品。飞利浦和其他厂商在中端市场展开了一场激烈的价格战,我认为中端市场的CFL效率和寿命高于80年代中期CRI水平。

  7. Pru_Jr||# 7

    线性荧光比较
    关于这个话题的一些非常好的评论。

    但在与LED照明的爱情中迷失的是与线性荧光灯的必要功效比较。T5灯可产生超过100流明/瓦,额定寿命为40,000小时。此外,程控启动镇流器(所有T5都是这样)减少了由于频繁的开/关循环而导致的过早故障,这通常会杀死节能灯。

    话虽如此,我是高品质LED照明灯具的忠实粉丝,在我的家里有很多-家得宝销售CREE的CR6版本。我参与了CREE和Beta LED的几个项目(作者错误地引用了Rudd而不是RUUD照明)。有几家制造商生产高质量,精心设计的夹具。但是,LED照明的声誉已经被廉价的、离岸仿冒品严重打击,这些仿冒品的芯片质量低劣,而且没有热管理。

    我们需要停止与老式的a型灯进行直接比较,而是拥抱LED的优势,而不是说“它看起来不一样”。

  8. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 8

    对David Prunuske的回应
    大卫,
    谢谢你发现了我们的错别字(“Ruud”拼错了)。我已经改正了错误。

  9. B_Carr||# 9

    最近安装了几个
    我最近完成了一次整幢房子的翻修,其中包括用CR6和CR4灯具(更准确地说,是家得宝的版本)取代所有现有的白炽灯。这些夹具的改造应用,以及集成的装饰环和低能耗,都构成了伟大的产品。高清版本使用的是CREE led,所以便宜10到15美元就能得到同样的光,但寿命稍短。到目前为止,我对CRI印象深刻,光输出只有9.5瓦。正如前面提到的,当它们变暗时,光线确实会变得更“偏绿”,但并不可怕。我还在几个地方安装了新的CREE a灯泡,同样给我留下了深刻的印象。在凤凰城炎热的夏天,没有多余的热量进入房子是一个加分项。

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