Hiệu suất phát sáng cao nhất của đèn LED trắng

info-750-750

Gần đây, hiệu suất sử dụng đèn đã tăng lên đáng kể nhờ sử dụng đèn LED trắng trong chiếu sáng kiến trúc. Các nhà bán lẻ tuyên bố sắp có bước nhảy vọt lớn về hiệu suất phát sáng, nhưng những khẳng định như vậy thiếu độ tin cậy.

Điều gì thúc đẩy hiệu suất phát sáng và đèn LED trắng thực sự có hiệu quả như thế nào? Trong những năm gần đây, các nhà sản xuất đã cạnh tranh về hiệu quả phát sáng của sản phẩm LED của họ. Tuy nhiên, vẫn chưa đạt được sự đồng thuận về định nghĩa thống nhất về hiệu suất phát sáng hoặc điều kiện vận hành tiêu chuẩn – thường dẫn đến những cách giải thích gây nhầm lẫn cho các nhà quy hoạch và thiết kế chiếu sáng.

DIAL đã sử dụng các phương pháp toán học để xác định hiệu suất phát sáng tối đa theo lý thuyết của các quang phổ ánh sáng khác nhau.

Hiệu suất phát sáng tối đa theo lý thuyết của đèn LED trắng

Võng mạc của con người có khoảng 7 triệu cơ quan thụ cảm nhận biết màu sắc-được gọi là 'hình nón', được chia thành các loại màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam. Các tế bào hình nón màu xanh lá cây chiếm khoảng 60% tổng số, vì vậy con người cảm nhận màu xanh lá cây sáng hơn nhiều so với màu đỏ hoặc xanh lam – ngay cả khi tất cả đều có cùng sức mạnh bức xạ vật lý.

Đối với mắt thích nghi với điều kiện sáng, độ nhạy quang phổ tương đối tối đa xảy ra ở bước sóng 555 nm. Ánh sáng xanh ở bước sóng này tạo ra cảm nhận độ sáng mạnh nhất, với hiệu suất phát sáng tối đa theo lý thuyết là 683 lm/W, được biết đến trong ngành là tương đương bức xạ trắc quang, Km. Tuy nhiên, trên thực tế, giá trị này không thể đạt được vì nó đòi hỏi phải chuyển đổi 1 W công suất bức xạ vật lý thành ánh sáng khả kiến mà không bị tổn hao.

Ngay cả khi ánh sáng xanh đơn sắc là hiệu quả nhất thì nó cũng không phù hợp với hầu hết các nhu cầu chiếu sáng. Các nhà quy hoạch thích ánh sáng trắng, có nhiều nhiệt độ màu khác nhau và mang lại khả năng hiển thị màu tối ưu. Nhưng việc bổ sung thêm nhiều bước sóng trong phạm vi khả kiến (380–780 nm) sẽ làm giảm hiệu suất phát sáng tối đa theo lý thuyết của sự phân bố quang phổ.

Sự phụ thuộc của hiệu suất phát sáng vào quang phổ

Bảng sau đây cho thấy hiệu suất phát sáng tối đa theo lý thuyết của các quang phổ khác nhau được xác định bằng toán học bằng DIAL:

Vượt rađèn LEDvới nhiệt độ màu khác nhau, cũng có những ví dụ về bức xạ nhiệt độ và ánh sáng phóng điện khí. Hiệu suất hệ thống và quang thông của đèn hoặc mô-đun nêu trong bảng này đã được kiểm tra và đo lường trong phòng thí nghiệm trắc quang được công nhận của DIAL và các phép đo này là cơ sở để tính toán hiệu suất phát sáng của hệ thống. Sử dụng đường cong độ nhạy sáng tương đối cho tầm nhìn quang học (ký hiệu là V(λ)), hiệu suất phát sáng tối đa theo lý thuyết được tính cho từng phổ ánh sáng.

Từ bảng này, rõ ràng là quang phổ điển hình của mộtđèn LED trắng ấmđạt được hiệu suất phát sáng mô-đun lý thuyết khoảng 320 lm/W. Tuy nhiên, phép tính này giả định sự chuyển đổi không tổn hao năng lượng bức xạ vật lý thành các bước sóng của quang phổ; trên thực tế, hiệu suất phát sáng của mô-đun có thể đạt được thấp hơn nhiều. Trong tương lai, hiệu suất phát sáng của hệ thống có thể đạt được trong khoảng 200–250 lm/W.

Ngoài ra, phần tổng quan còn bao gồm hiệu suất chuyển đổi năng lượng của đèn đã thử nghiệm – thước đo mô tả tỷ lệ công suất đầu vào được chuyển đổi thành ánh sáng khả kiến. Về mặt này, đèn LED hiệu quả vượt trội hơn hẳn so với đèn thông thường. Ví dụ, đèn sợi đốt có hiệu suất chuyển đổi năng lượng chỉ từ 10% đến 20%, trong khiđèn LED hiệu suất cao ngày nay đạt được các giá trịtừ 40% đến 50%. Dù vậy, con số này vẫn có nghĩa là 50% đến 60% điện năng bị thất thoát dưới dạng nhiệt.

Tuy nhiên, những số liệu này không che khuất thực tế là nhiều đèn LED hiện có trên thị trường có hiệu suất phát sáng của hệ thống thấp hơn đáng kể và hiệu suất chuyển đổi năng lượng của chúng tương ứng cũng kém.

Tạm biệt ý tưởng về những tiến bộ to lớn về hiệu quả phát sáng

Trong những năm tới, mức tăng hiệu suất phát sáng có thể đạt được khó có thể sánh được với mức tăng nhanh chóng được thấy trong những năm đầu sau khi đèn LED trắng được đưa vào sản xuất hàng loạt. Đường cong theo dõi hiệu suất phát sáng tối đa của các sản phẩm LED mới được phát triển đang dần trở nên phẳng hơn.

Điều đó nói rằng, trung bìnhhiệu suất phát sáng của đèn LEDchắc chắn sẽ tiếp tục được cải thiện. Điều này là do vẫn còn nhiều bộ đèn trên thị trường có hiệu suất phát sáng 50–70 lm/W – những con số còn dư địa để tối ưu hóa. Các phép đo của DIAL, được thực hiện trong phòng thí nghiệm được công nhận trong vài năm qua, chứng minh rõ ràng xu hướng này.

Cùng nhau, chúng ta làm cho nó tốt hơn.
Công ty TNHH Công nghệ chiếu sáng Benwei Thâm Quyến
Di động/WhatsApp: (+86)18673599565
E-mail:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Web:www.benweilight.com
Địa chỉ: Tòa nhà F, Khu công nghiệp Yuanfen, Longhua, Quận Bảo An, Thâm Quyến, Trung Quốc