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固態(tài)照明是如何取代傳統(tǒng)照明的?

發(fā)布時間:2015-06-02 責任編輯:echolady

【導讀】一切的光源和燈具的安全性都遵循電氣安全標準。本文就簡單介紹生物安全的藍光。傳統(tǒng)光源的應用壽命長,這就限制了光品質和光生物安全的范圍。LED能否超越并取代傳統(tǒng)光源?

固態(tài)照明包括LED和OLED。目前OLED尚未在普通照明中得到廣泛應用,所以本文主要討論LED。隨著白熾燈的淘汰和高壓汞燈逐漸退出,傳統(tǒng)照明的范圍縮小,目前主要包括鹵鎢燈、熒光燈、高壓鈉燈和金鹵燈等光源及其配套電器和燈具。

評價節(jié)能的指標有光源和燈具的光效、壽命和光通維持率。環(huán)保指標是生產、運輸、運行、廢棄和回收過程中的有害物質排放量,以及運行期間所消耗電能對應的排放。LED不含汞等有害的發(fā)光物質,且光效、壽命和光通維持率均超過了傳統(tǒng)光源,所以在節(jié)能環(huán)保方面的優(yōu)勢已為大家所公認。

在安全性方面,所有光源和燈具均需要遵循電氣安全強制標準。這里只討論光生物安全的藍光危害問題。舒適性指標有色溫、顯色指數(shù)、色容差和眩光指數(shù)等。傳統(tǒng)光源應用時間長,相當于在光生物安全和光品質方面設定了門檻。LED是否已經(jīng)全面超越了傳統(tǒng)照明呢?

一、藍光危害

藍光危害已有國際標準和國家標準,危害等級和測試方法已有規(guī)范。不少研究結果已在期刊、會議和半導體照明聯(lián)盟的白皮書上發(fā)表。

固態(tài)照明是如何取代傳統(tǒng)照明的?
藍光危害

根據(jù)2013年我們進行的理論和實驗研究,發(fā)現(xiàn)藍光危害與光源的色溫和亮度有關,LED與傳統(tǒng)光源相比沒有本質上的不同。在光源的色溫和顯色指數(shù)相近時,各類光源的藍光危害效率差不多;藍光危害效率與色溫成正比,所以6500K光源的藍光危害效率為2700K光源的2.4倍,影響并不算大。

評價藍光危害的藍光加權輻亮度與亮度成正比,而光源的亮度變化范圍可達100倍,所以藍光危害主要由光源的亮度決定??刂屏斯庠吹牧炼?,藍光危害也就控制住了。對于色溫低于6500K的光源,只要其亮度不超過100kcdm-2,或照度不超過1000lx,就是藍光安全的(0類,無危險)。對亮度更高的光源,如果分類在低危險類(1類),只要避免直視,光源的使用也不受限制。

室內照明所用的傳統(tǒng)光源中,直管熒光燈和緊湊型熒光燈(節(jié)能燈)的亮度最低,在普通照明的色溫范圍內均屬于0類藍光危害(無危險),屬于可以長時間直視的光源;鹵鎢燈和金鹵燈亮度高,只能短時間直視。大功率LED單顆或集成封裝器件的亮度很高,可能達到石英金鹵燈的亮度,如用于投光燈,不能直接用眼睛看。區(qū)域照明用的LED光源或燈具,需要在封裝器件外面加一層擴散板或擴散罩,把亮度降低一個數(shù)量級以上,這樣也可以實現(xiàn)0類藍光危害。如果一個LED光源的亮度跟節(jié)能燈差不多,那它肯定是藍光安全的。

當然,由于LED光源和燈具的亮度要大一些,做照明設計的時候要特別注意控制眩光??傮w來看,普通照明用白光LED光源和燈具只要控制住亮度,其藍光危害就在安全范圍內。

非視覺生物效應還沒有很明確的標準。國內外已有的研究結果表明,光源的節(jié)律效率同樣與色溫成正比。為順應人體的自然節(jié)律,晚上室內照明應該用低色溫的光源,這樣不會干擾人體的睡眠。

二、光品質

舒適性由光源的光品質決定指標,包括光譜、色溫、顯色指數(shù)、色容差、空間顏色均勻性、眩光指數(shù)、頻閃和壽命期間的顏色穩(wěn)定性等。


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