LED灯具为什么节能.doc

LED灯具为什么节能.docLED灯具为什么节能?
一、节能的几个主要因素
1、 光源的发光效率/光通量
光通量是由光源向各个方向射出的光功率，也即每一单位时间射出的光能量，以 ©表示，单位为流明（lumen,简称Im ）。
由于光源的功率不同，发出的总光通量也不同，例如 100W的白炽灯发出的光通量为 15001m左右，10W的节能灯发出的光通量为
7001m左右，因此，仅用光通量这个概念是不能真正衡量一个光源的好坏和节能效果的。
为了在同样的基准下来衡量和比较不同光源的好坏和节能效果，人们引入了发光效率的概念。
发光效率是指光源消耗1W电功率所发出的光通量 ①，单位是流明/瓦（Im/W）。
例如，白炽灯的发光效率为 15I m/W，节能灯的发光效率为 60-70Im/W，因此，虽然100W的白炽灯发出的总光通量大于 10W的
节能灯发出的光通量，但是白炽灯所消耗的电功率远远大于节能灯所消耗的电功率，因此，其实白炽灯的节能效果不如节能灯。
目前常见光源的发光效率如下：
白炽灯/卤钨灯：15-20Im/W
节能灯/荧光灯：50-70Im/W
金卤灯（MH ）: 70-80Im/W
高压钠灯（HPS）: 110Im/W
LED : 100-140Im/W （目前实验室的 LED发光效率已经接近 200Im/W ）
由此可见，LED的发光效率远高于常用光源的发光效率，且提高能力还非常大，技术发展也非常快，是一个发展前景非常好的节 能环保光源。
2、 光通利用率/灯具效率
由于传统光源是向周围立体空间发光的，是没有方向性的，如果直接用光源进行照明的话，有很多光线是不能利用到我们所需的
照明面上的。例如我们办公室里常见的荧光灯管，有一半以上的光线并没有直接往办公桌上照射，而是往顶部打过去了，其发光方向是
背离所需照明方向的。也就是说，光源发出的光线并不能全部射向所需的照明 面，因此需要对灯具进行配光设计，也就是将偏离照明面
方向的光线通过所设计的光学系统（包括反射器、反射板、透镜等等）尽可能地射向照明面，把光线充分地利用起来，这个概念就是光
通利用率，也就是灯具效率。
灯具效率是指在相同的使用条件下，灯具发出的总光通量与灯具内所有光源发出的总光通量之比。
灯具效率越高，也就是说光源发出的总光通量的利用部分就越多，这样的灯具当然也就越节能。
由于光源选定后，其总光通量也就一定了，因此灯具效率的高低取决于灯具的配光设计的好坏。
配光设计的基本原理必须遵守数学中的抛物线原理和物理学中的平面反射定律，而抛物线原理必须光源处于抛物线的焦点上且光
源所发出的每条光线都应该是从焦点发出来的，但事实上由于光源具有一定的尺寸而反射器又不可能做成无限大，因此光源所发出的大
部分光线都不是从理想的焦点位置发出的，而是偏离了理想的焦点位置，这样的光线经过抛物线后也就不能平行射出了，而是会在反射
器内发生多次反射，损失较多的能量。同样，平面反射定律也与此类似。
LED光源由于其尺寸非常小，与传统的白炽灯、节能灯、金卤灯和高压钠灯相比，远接近于理想的点光源，因此， LED光源的配
光效率要远高于传统光源的配光效率。
反射器配光原理图
目前常见灯具的灯具效率如下：
投光灯（白炽灯、金卤灯、高压钠灯）： 40-50%
泛光灯（白炽灯、金卤灯、高压钠