LED路燈測試專題(1) - 深圳市實驗室測試結果篇

2009年時,中國大陸的深圳市組織了第一次LED路燈測試,由深圳市燈光環境管理中心、深圳市科技和信息局、深圳電子產品質量檢測中心聯合組織,並於2009年下半年聯合公佈了最終的測試結果數據。

深圳市第一次LED路燈測試LED路燈共有51家企業報名,最終有27家企業27個型號參與測試。作為比較對象共同參與測試的是140WCosmoPlis(飛利浦暖白系統)、飛利浦150W高壓鈉燈、飛利浦100W高壓鈉燈等共三個型號的飛利浦路燈產品。

這個LED路燈測試分實驗室和路面兩部分。實驗室測試兩次,中間2000小時不間斷亮燈,側重產品的光學特性和穩定性能。路面測試三次,每天正常開關燈,總亮燈時間約1200小時,側重產品的實際照明效果和環境適應性。

LED路燈測試結果

產業研究機構LEDinside分別從實驗室部分、路面部分、實驗室與路面對比三個部分對LED路燈的測試結果數據進行分析。以下是LED路燈實驗室部分結果數據的分析,僅供參考。(本文涉及的數據小數位均採用四捨五入)

LED路燈實驗室部分測試涉及到19個指標,分別為:電壓、電流、功率因素、輸入功率、相關色溫、顯色指數、總光通量、整燈光效、光衰、半峰光束角 (配光 曲線C0/180平面)、形狀(配光曲線C0/180平面)、相對參考軸(配光曲線C0/180平面)、半峰光束角(配光曲線C90/270平面)、相對 參考軸(配光曲線C90/270平面)、半峰光束角範圍-最小值(配光曲線C90/270平面)、半峰光束角範圍-最大值(配光曲線C90/271平 面)、半峰光束角(子午面)、峰值光強位置r、形狀(等照度曲線)。

部分可比數據

1、電壓、電流

LED路燈實驗室部分電壓採用225V標準電壓,27盞LED路燈的平均電流為0.6A,最高0.87A,最低0.43A。平均電流低於飛利浦140W暖白系統的0.7A、飛利浦100W高壓鈉燈的電流一樣,小於和飛利浦150W高壓鈉燈的0.9A。

2、實際輸入功率

實驗室27盞LED路燈的平均實際輸入功率127W,最高183W,最低86W。其中100-150W之間的有22家佔81%,150W以上4家佔 15%,100W以下1家佔4%。大部分企業提供的參與測試的LED路燈功率在100W至150W之間,作為比較的飛利浦路燈功率分別為155W、 179W、117W,LED路燈與飛利浦路燈有較好的可比較性。

27盞LED路燈中輸入功率偏差最大的,實際輸入功率比額定功率高近40%。

實際應用中作為替換高壓鈉燈的LED路燈功率一般小於高壓鈉燈一半。

3、功率因素

實驗室27盞LED路燈的平均功率因素0.959,最高0.998,最低0.584。功率因素小於0.9的僅有1盞,如果扣除這1盞其餘26盞平均 功率因 素達到0.973。平均功率因素0.959小於140WCosmoPlis的0.991,LED路燈有4盞功率因素大於140WCosmoPlis的 0.991。LED路燈除功率因素最低的0.584外,其餘26盞功率因素都好於飛利浦100W高壓鈉燈的0.906和飛利浦150W高壓鈉燈的 0.921。與CosmoPlis以及飛利浦高壓鈉燈相比,在功率因素方面,LED路燈有明顯的優勢。

4、相關色溫

實驗室27盞LED路燈的平均色溫為6035k,最高色溫8325k,最低色溫4054k。27盞LED路燈的色溫全部高於 140WCosmoPlis的 2772k、飛利浦150W高壓鈉燈的2061k和飛利浦100W高壓鈉燈的1923k。27盞LED路燈有11盞色溫範圍在5500k-6000k之間 佔41%,5500k-6000k色溫是企業採用最多的色溫範圍。

由於色溫只有一個數據,沒有辦法比較實驗室中LED路燈的初始色溫與實驗室最後階段色溫之間的差異。LED路燈色溫有可能隨著時間變化產生較大的變化,進而對照明效果產生較大的偏移。本次測評尚未對色溫的均勻度進行測量,色溫的均勻度會影響整體的照明效果。

由於高低色溫各有各的優缺點,什麼樣的色溫最適合道路照明,現在還沒有特別科學的說法,一直存在較大的爭議。受傳統習慣的影響,LED路燈色溫的接受程度還需要一個過程,色溫方面還有待於進一步的深入研究。

5、顯色指數

實驗室27盞路燈的平均顯色指數為72.6,最高82.7,最低66.3。本次測試中有14盞的LED路燈顯色指數在70-75之間佔52%。與色 溫情況 相似,實驗室27盞LED路燈的顯色指數也全部大於140WCosmoPlis的61.5、飛利浦150W高壓鈉燈的19.6和飛利浦100W高壓鈉燈的 18.6。CosmoPlis與飛利浦高壓鈉燈顯色指數方面相差非常大。

顯色指數指的還原物體本來色彩的能力,以日光為參照物,日光的顯色指數為100。一般認為顯色指數越高看起來越舒服,道路照明暫時對顯色指數無具體的要求。

6、總光通量

實驗室27盞LED路燈的平均光通量為6840lm,最高10210lm,最低3298lm。總光通量各LED路燈偏差較大,沒有太過集中的區域。 LED 路燈的最高光通量10210lm小於140WCosmoPlis的13196lm和飛利浦150W高壓鈉燈的12014lm。平均光通量6840lm高於 飛利浦100W高壓鈉燈的6369lm。

主幹道對總光通量的要求較高,路燈要大規模運用,在總光通量上還需要有進一步的提升。

7、整燈光效

實驗室27盞LED路燈整燈光效的平均值為54.8Lm/W,最高81.5Lm/W,最低25.3Lm/W。有16盞路燈的整燈光效在平均值 54.8Lm /W以下。平均光效54.8Lm/W與140WCosmoPlis的85.1Lm/W有較大的差距,也低於飛利浦150W高壓鈉燈的67.3Lm/W,但 高於飛利浦100W高壓鈉燈的54.4Lm/W。27盞LED路燈中有20盞整燈光效高於50Lm/W,甚至最高的已經達到了81.5Lm/W。

在實驗室部分27盞LED路燈在整燈光效上,整體表現較好。有報導稱飛利浦最好的高壓鈉燈路燈的光效已經超過了140Lm/W,本次測試所選擇的高壓鈉燈光效與其相比有較大的差距。

8、光衰

實驗室25盞(有2盞缺數據)LED路燈的平均光衰為5.5%,最高10.6%,最低1.2%,共有18盞的LED路燈光衰小於平均光衰5.5%。 平均光 衰劣於140WCosmoPlis的1.9%和飛利浦150W高壓鈉燈的5.1%,優於飛利浦100W高壓鈉燈的5.6%。平均光衰與140W和100W 的飛利浦高壓鈉燈非常相似。

光衰對LED路燈的影響比傳統路燈大,整體上需要進一步改善。

9、配光曲線-半峰光束角、相對參考軸、形狀

配光曲線相關數據如下:

在C0/180平面27盞LED路燈的半峰光束角平均值為126°,最高146°,最小100°。在C0/180平面半峰光束角一般認為大於 120°較 好,本次測試在C0/180中大於120°的LED路燈有18盞佔67%。平均半峰光束角126°小於140WCosmoPlis的143°和飛利浦 150W高壓鈉燈的135°,高於飛利浦100W高壓鈉燈的109°。

在C90/270平面27盞LED路燈半峰光束角平均值為70°,最高119°,最低36°。在C90/270平面半峰光束角一般認為大於60°較 好,本 次測試在C90/270中大於60°的LED路燈有15盞佔56%。在C90/270平面半峰光束角平均值高於CosmoPlis和高壓鈉燈的55°、 49°、52°。

在C0/180平面27盞LED路燈的相對參考軸僅有1盞為非對稱,26盞都是對稱的,而作為對比的CosmoPlis和飛利浦高壓鈉燈在在C0/180平面也都是對稱的。

在C90/270平面27盞LED路燈的相對參考軸有19盞是對稱的佔70%,有8盞是非對稱的30%。作為對比的CosmoPlis和飛利浦高壓 鈉燈在 C90/270平面都是非對稱的且半峰光束角最小值的絕對值遠小於最大值,一般認為在C90/270平面非對稱比較合適。

配光曲線-形狀(C0/180平面)

在C0/180平面27盞LED路燈的配光曲線形狀分佈蝙蝠翼形11盞佔40%左右、接近蝙蝠翼形和非蝙蝠翼形各有8盞各佔30%左右。一般認為蝙 蝠翼形 的配光曲線形狀更容易得到較好的配光效果,但在本次測試中並未體現出這樣的效果,蝙蝠翼形LED路燈在半峰光束角和相對參考軸兩個指標與其他形狀LED路 燈也沒有明顯差異,差別較大的是峰值光強位置蝙蝠翼形平均值為52°接近蝙蝠翼形平均值56°,而非蝙蝠翼形LED路燈光強位置的平均值為19°。

10、峰值光強位置
實驗室27盞LED路燈的峰值光強位置平均值為44°,最大67°,最小0°。其中有9盞在美國能源部推薦的55°-65°之間佔33%。作為比較的飛利 浦路燈140WCosmoPlis的峰值光強位置69°,飛利浦150W高壓鈉燈的峰值光強位置36°,飛利浦100W高壓鈉燈的峰值光強位置51°,都 不在美國能源部推薦的55°-65°之內。

11、形狀-等照度曲線
實驗室27盞LED路燈的等照度曲線形狀共有6種形狀,其中矩形30%、橢圓形22%、圓形15%、圓形-橢圓形15%、橢圓形-矩形11%、圓形-矩形 7%。作為比較對象的飛利浦路燈的照度曲線形狀都為圓形-橢圓形。不同等照度曲線形狀的LED路燈在本次測評中,效果上沒有表現出明顯的差異。

12、總體評價
如果僅考慮整燈光效和光衰,總體表現最好的是飛利浦暖白系統140W CosmoPlis,27盞LED路燈整體表現好於飛利浦150W高壓鈉燈的有8盞佔 30%,分別屬於深圳匯業錦光、上海彩煌司、深圳世紀晶源、深圳桑達實業、深圳寰宇之光、寧波燎原燈具、宜興宏力、深圳德士達。27盞LED路燈整體表現好於飛利浦100W高壓鈉燈的有19盞佔70%。

LEDinside指出,從本次實驗室測試可以看到27盞LED路燈中整燈光效和光衰整體表現較好的LED路燈,在其他指標上相對表現也較好。27盞LED路燈與本次作為對比的飛利浦高壓鈉燈路燈相比,整體表現良好有較好的可替代性。

LED路燈測試結果僅是體現參加測試路燈的表現情況,且各企業僅有一個型號的LED路燈參加測試,同時實驗階段的LED路燈與量產之間還有一定的差距,所以測試結果並不能代表各LED路燈企業的實際LED路燈水平。不過從本次測試可以較好看出在2009年3月,中國LED路燈的大體技術水平情況。

不少企業的LED路燈在實驗室整體表現與路面測試有較大的差異,具體情況請看LEDinside的深圳第一次LED路燈路面部分的分析文章。

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