LED-valojen valovaikutus

Mikä on LED Lumen

Lumen, se on valovirran yksikkö, eli ihmissilmän havaittava energia, jonka valolähde säteilee ympäröivään tilaan aikayksikössä. Symboli on Φ ja 1 lumeni vastaa 1/680 W monokromaattisen valonlähteen säteilemää energiaa.

Valonmitta ja yksikkö

• Valovirta (φ) Valonlähde säteilee energiaa, joka saa ihmissilmän tuntemaan aikayksikköä kohti, jota kutsutaan valovirraksi. Sitä edustaa symboli φ, ja käytännön yksikkö on lumenia (lm), jota kutsutaan virtaukseksi. Sähkötehon yksikön (lm/w) emittoimien lumenien määrää kutsutaan valotehoksi.(2) Valonvoimakkuus (I) Valovirtaa, joka säteilee valonlähteen avaruuskulman (sr) sisällä tiettyyn suuntaan, kutsutaan valonlähteen valovoimaksi kyseisessä suunnassa, jota kutsutaan valon intensiteetiksi, ja se esitetään symbolilla I, ja yksikkö on Candela (cd), jota kutsutaan nimellä kan. Candela on kansainvälisen yksikköjärjestelmän (aiemmin “kynttilänvalo”) perusyksikkö. 1 (cd) = 1 (lm)/1 (sr). 1 luksia vastaa valaistusvoimakkuutta, kun 1 neliömetrin valaistulle pinnalle vastaanotettu valovirta on 1 lumeni.Luonnonvalon valaistusvoimakkuus erilaisissa valaistusolosuhteissa on: suoran auringonvalon valaistusvoimakkuus maassa on aurinkoisena päivänä noin 100 000 lx ja varjossa aurinkoisena päivänä noin 10 000 lx. Valaistusvoimakkuus pohjoisen ikkunan lähellä aurinkoisena päivänä on noin 2000 lx, sisäkeskuksen valaistus aurinkoisena päivänä noin 200 lx, kulman valaistus aurinkoisena päivänä noin 20 lx, valaistus kirkkaana kuun yönä noin 0,2 lx, ja valaistus 1m etäisyydellä 40W hehkulampun alla on noin 30lx.Valonlähteen lähettämä energia on sähkömagneettisten aaltojen muodossa. Tätä energiaa kutsutaan säteilyenergiaksi ja yksikkö on Joule (J). Valonlähteen sekunnissa lähettämää säteilyenergiaa kutsutaan säteilyenergiaksi. flux), yksikkö on wattia (W). Mitä suurempi säteilyvirta on samassa valonlähteessä, sitä kirkkaammalta ihmissilmä tuntuu.Kuitenkin, jos kaksi valonlähdettä, joilla on sama säteilyvirta, lähettävät eri aallonpituisia valoaaltoja, ihmisen silmien kirkkaus ja pimeys voivat olla erilaisia. Toisin sanoen niillä on erilainen valotehokkuus. Mitä korkeampi valoteho, sitä korkeampi valotehokkuus. Silmät tuntuvat kirkkaammilta.

  Siksi säteilyvirran ja valotehokkuuden tuote, joka todella vaikuttaa valon havaitsemiseen ja ihmisen näön varjoon, on se, mitä kutsumme valovirtaukseksi, ja yksikkö on lumenia (lm). Kansainvälisten määräysten mukaan monokromaattisen valon, jonka aallonpituus on 555 nm, valotehokkuus on asetettu arvoon 1, ja säteilyvirta per watti monokromaattista valoa tällä aallonpituudella on 683 lumenia.

  Muiden aallonpituuksien monokromaattisen valon valotehokkuus omaksuu valotehokkuuskäyrän, ja valovirta voidaan saada tällä kaavalla.

  LEDin puoliintumisaika (eli aika, jolloin valoteho laskee puoleen alkuperäisestä arvosta) on noin 10 000 – 100 000 tuntia.

  LED-lamppujen valotehoste

  Kun käytimme hehkulamppuja, tiesimme aiemmin vain, kuinka monta wattia käytimme. Mitä suurempi teho, sitä kirkkaampi se oli. Oikein. Lampun teho kertoo kuitenkin vain sen kuluttaman tehon, ei sitä, kuinka paljon valoa se lähettää. Tämä ongelma tulee yhä tärkeämmäksi erityyppisten lamppujen ilmaantumisen myötä.

  Loistelamppujen ilmaantuminen on aiheuttanut ongelmia, varhaisinta loistelamppujen käyttöä kutsutaan yleensä loistelampuiksi. Onneksi yleisin loistelamppu on 1,2 m T8-putki. Emme siis tiedä kuinka monta wattia se kuluttaa. Tiedämme vain, että se voi säästää sähköä tavallisiin hehkulamppuihin verrattuna. Itse asiassa yleisimmän loistelampun virrankulutus riippuu myös siitä, millaista liitäntälaitetta käytetään. Itse lamppu on 36 wattia. Jos käytämme kotimaista induktanssiliitäntää, meidän on yleensä lisättävä virrankulutusta 10 wattia, joten koko lampun virrankulutus on 46 wattia. Keskivertokäyttäjä ei välttämättä tiedä.

  Itse asiassa niin sanottu energiansäästölamppu on vain eräänlainen kaareva ohut loistelamppu, jota kutsutaan energiansäästölampuksi vain kaunistaakseen sitä uudella termillä “energiansäästö”. Yleisimmin käytetty energiansäästölamppu on 8W, joka on yhtä kirkas kuin 40W hehkulamppu. Energiansäästölampun suurin haitta on kuitenkin elohopea, joka voi saastuttaa 180 tonnia vettä ja maaperää. Valtio on kuitenkin yrittänyt parhaansa mukaan edistää “energiansäästölamppuja”.

  New Delhissä jopa jokainen kotitalous on valtion vapaassa käytössä (en tiedä onko takana iso yritys). Kansallisesta promootiosta vuoden 2012 loppuun asti on romutettu satoja miljoonia energiansäästölamppuja, jotka ovat saastuttaneet 18 miljardia tonnia vettä ja maaperää, eikä tällaista saastumista voida poistaa. Ei ihme, että Internetissä huhutaan, että kun intialaiset siirtolaiset tulivat Yhdysvaltoihin fyysiseen tarkastukseen, he havaitsivat, että heidän kehonsa elohopeapitoisuus ylitti 100-kertaisen, mikä ei ole yllättävää.

  LED-valot

  LED on eräänlainen lamppu ilman elohopeaa ja sen valoteho on paljon suurempi kuin “energiansäästölampun”. Se on todellinen energiansäästölamppu. Siitä tulee väistämättä valaistustuotteiden valtavirta. Ja se on ilmestynyt eri muotoisia lamppuja, mukaan lukien polttimolamput, jotka voivat korvata hehkulamput, LED-putket, jotka voivat korvata loistelamput, led-kattolamput, led-alasvalot, led PAR-lamput ja niin edelleen. Energian säästämiseksi kaikki maat ovat asettaneet aikarajan hehkulamppujen tuotannon ja myynnin kieltämiselle.

  Australia: 2010

  EU, Kanada: 2012

  Korea: 2013

  Japani: 2012 (suuri energia)

  Yhdysvallat: täydellinen kielto vuonna 2014

  Kiina: kiellettiin kokonaan vuonna 2016 ja kiellettiin yli 60 watin hehkulamppujen maahantuonti ja myynti loka- ja tammikuussa 2014

   

  On arvioitu, että vuonna 2014 LED-lamppujen globaali kysyntä kasvoi 86 % hehkulamppujen kiellosta Yhdysvalloissa ja muissa maissa. Joten aiomme keskittyä LED-valoihin, joita käytetään korvaamaan hehkulamput.

  Jotta käyttäjien olisi helppo hyväksyä, LED-valot on valmistettu erityisesti hehkulampun muodon ja koon mukaisiksi, ja lampun pidike on täsmälleen sama vaihtamisen helpottamiseksi. Tällä hetkellä LEDin kuluttamaa wattia käytetään laajalti pääindeksinä Kiinassa, Kanadassa, Isossa-Britanniassa, Saksassa, Yhdysvalloissa ja monissa muissa maissa.

  Tämä muodosti suuren porsaanreiän, pieni valotehokkuuslamppu osui 0,2 dollarin wattitavoitteeseen, ja hieman parempi lamppu osui 0,3 dollarin wattitavoitteeseen. Tämä on erittäin epätieteellinen kustannustehokkuusindeksi. Koska jotkut matalan valotehokkuuden lamput kuluttavat paljon tehoa, mutta ne eivät pysty tuottamaan paljon valovirtaa, mutta ne tunnetaan myös suuritehoisina. Ne kuulostavat hyviltä valoilta, mutta ne ovat itse asiassa huonoja tuotteita. Oikean indeksin tulee olla sen valotehokkuus. Tämä on ongelma, jota käsitellään yksityiskohtaisesti tässä artikkelissa.

  LED-valaisimien valotehokkuus

  Valotehokkuuden yksikkö on lumenien lukumäärä wattia kohden, joka ilmaistaan ​​LM / W:na, ja lumeni on valovirran yksikkö. Useimmat ihmiset eivät ehkä ymmärrä, mikä on valovirta. Meidän on vain lueteltava eri tehoisten hehkulamppujen lumenit.

  Hehkulampun teho	40	60	75	100	125	150	200
  Lumen	480	810	1100	1600	2000	2400	3330

  Niin kauan kuin LED-valon lumenluku on yhtä suuri kuin jonkinlaisen hehkulampun, tämä valo voi korvata tällaisen hehkulampun. Tämä on tavallisille ihmisille hyväksyttävin tapa. Joten nyt Yhdysvaltojen ja Japanin lamppujen pakkauslaatikot käyttävät suuria sanoja osoittamaan, kuinka monta wattia hehkulamppuja voidaan vaihtaa. Vaikka tämä luku ilmaistaan myös watteina, se ei ole LEDin kuluttamaa wattia, vaan hehkulamppujen tehoa voidaan vaihtaa. Mutta ihmiset voivat ymmärtää sen yhdellä silmäyksellä.

  Sitä ei kuitenkaan voida käyttää LED-lampun laatuindeksinä. Koska tällaisen lumenluvun saamiseksi LED-polttimoiden kuluttama teho on erilainen, mikä riippuu LEDin valotehokkuudesta. Vaikka LEDin korkein valotehokkuus (tuotettavissa) eri aikoina on tietyllä alueella, eri valmistajien erilaisista teknologioista johtuen myös valotehokkuus on hyvin erilainen.

  Voidaan siis sanoa, että valotehokkuus on LEDien tärkein laatuindeksi ja myös kaikenlaisten lamppujen tärkein indeksi. Sillä riippumatta siitä, millaisia ​​lamppuja ja lyhdyt ovat, ne kaikki muuttavat sähköenergian valoenergiaksi. Ja sen sähköoptisen muunnostehokkuus on valotehokkuus. Käytä tietysti yhtä paljon tehoa, mitä suurempi valovirta, sitä parempi. Valotehokkuus on siis tärkein laatuindeksi.

  Elinikä ja energiansäästö

  Tavallisten kuluttajien tulee myös tietää, että LEDin toinen etu on sen pitkä käyttöikä. Vaikka teoreettinen käyttöikä voi olla jopa 100 000 tuntia, huonon lämmönhajoamisen vuoksi todellinen käyttöikä ei voi olla niin pitkä. Nyt tiedetään, että LED-lamppujen käyttöikä hyvin suunnitelluilla lämpöpattereilla on 25 000 tuntia. Jos he työskentelevät 3 tuntia päivässä, se vastaa 22,8 vuotta.

  Hehkulampun käyttöikä on vain 2 vuotta, jos se toimii 3 tuntia päivässä, mikä vastaa noin 2000 tuntia. Siksi LED-lamppujen käyttöiän tulisi olla 10 kertaa pidempi eli ostettava 10 hehkulamppua, jotta ne kestävät 22 vuotta. Tällä hetkellä hehkulamppu maksaa 0,3 dollaria, joten se maksaa 3 dollaria. Tietysti säästöjen toteutuminen kestää kauan.

  Toinen LEDin suurin etu on sen korkea valotehokkuus, mikä säästää sähköä, mikä on käyttäjille arvokkaampaa. Voimme käyttää myös hehkulamppujen virrankulutusta. Oletetaan silti 3 tuntia päivässä ja 1095 tuntia vuodessa. Eritehoisten hehkulamppujen vuotuinen virrankulutus ja tariffi näkyvät alla olevan taulukon toisessa ja kolmannessa sarakkeessa (tariffi lasketaan 0,10 dollaria / kWh).

   

   

  Hehkulampun teho	Hehkulampun virrankulutus	Hehkulamppu ja sähkölataus	60lm/W säästää sähköä	80lm/W säästää sähköä	100lm/W säästää sähköä	120lm/W säästää sähköä
  40	43	$4.72	$3.77	$4.00	$4.15	$4.25
  60	66	$7.1	$5.48	$5.88	$6.12	$6.28
  75	82	$8.85	$6.68	$7.22	$7.55	$7.76
  100	109.5	$11.80	$8.65	$9.43	$9.91	$10.22
  125	136.88	$14.75	$10.81	$11.80	$12.38	$12.78

   

  Jos vaihdat LEDiin, voit säästää paljon sähköä. Kuinka paljon voit säästää, riippuu LEDin valotehokkuudesta. Tarkka laskentatapa on seuraava: ota esimerkkinä 40 W hehkulamppu. Olettaen, että LED-lamppujen valoteho on 60 lm / w (mikä vastaa useimpien markkinoilla olevien LED-lamppujen valotehokkuutta), 480 / 60 = 8 W:n hehkulamppu voi korvata 40 W hehkulampun.

  8 W:n polttimo palaa 3 tuntia joka päivä, ja vuotuinen sähkönkulutus on 8 x 365 / 1000 = 8,76, mikä vastaa 8,76 x 0,11 = 0,96 dollaria. Säästetty sähkö on 30,66-6,132 = 24,528 ja niin edelleen. Eri valotehosteilla säästettyä sähköä voidaan saada. Taulukosta näkyy, että vuotuinen sähkönsäästö on huomattava.

  Jos käyttäjät tietävät, että he voivat säästää rahaa polttimon ostossa vain käyttämällä vuoden kuluttua säästettyä sähköä, niin LED-polttimoiden hinta on edelleen hyväksyttävä, mikä vastaa säästöä lampun ostosta vuoden kuluttua. Siksi vuosittaiset sähkökustannukset, jotka voidaan säästää, on painettu lamppujen pakkauslaatikoihin Yhdysvalloissa.

  Suuritehoinen LED-lamppu

  Nyt kansainvälisillä markkinoilla polttimolampun suuren kysynnän ja suuren tehon vuoksi myös hinta laskee. 40 W hehkulampun korvaavan polttimolampun hinta laski 21 % ja 60 W hehkulampun korvaavan polttimolampun hinta laski 28 %. Mutta korkeamman watin hehkulampun vaihtamisen hinta on edelleen korkea. Pääsyynä on se, että polttimolamppujen koko on yleensä sama kuin teholtaan vastaavan hehkulampun.

   

  Aiemmin alalla oli suosittu näkemys, että polttimolampun teho ei saisi ylittää 9W, mikä määräytyi jäähdyttimen koon mukaan (A19 = 19x1g8 “~ 60mm Yhdysvalloissa, A60 = 60mm Kiinassa ) Itse asiassa polttimolamppujen aikaisemmasta alhaisesta valotehokkuudesta johtuu pullonkaula. Polttimoiden valaistuksen tehokkuuden parantuessa tämä rajoitus myös kasvaa. On mahdollista tehdä suurempitehoisia polttimolamppuja samankokoisina Koska valoteho on korkea, myös lämpöarvo pienenee.

  Käytämme nyt numeroita kuvaamaan tätä ongelmaa. Oletetaan 10 W polttimolamppu, sen koko valotehokkuus on 60 LM / W. Eli kun syöttöteho on 10 W, sen luumeniluku on 600. Tällä hetkellä sen sähköoptinen muunnostehokkuus on vain noin 27 %, eli , vain 27 % sähköenergiasta muunnetaan valoenergiaksi ja loput 73 % kuluu lämpöä. Olettaen, että vakiovirtalähteen käytön hyötysuhde on 90 % eli 1 W teho muunnetaan lämmönkulutukseksi. Vain 9W teholähteet LED, joten LEDin lämmönkulutus on 9×0.73 = 6.57w, plus 1W teholähteen lämmönkulutus, yhteensä 7.57w. Tämä lämmönkulutus on poistettava jäähdyttimen kautta.