走下坡路或关闭的照明企业,90%都有这八大问题

古镇灯饰报

2016年06月21日08:51  
 

  我国的照明行业,一些具有一定规模、技术上具有一定领先优势的企业,在LED照明产品的设计、工艺和制造技术方面以及照明应用设计方面,已经基本上接近和赶上了国际著名品牌,并且还具有明显的性能/价格比优势。

  但是,行业普遍存在的急功近利的浮躁情绪,没有通过深入细致的需求调研也没有技术特色,互相抄袭;人云亦云造成了严重的“同质化”竞争。最后本该是全方位的竞争变成了单纯的价格竞争,在照明工程的招投标方面在报价上出现了“没有最低,只有更低”的现象,结果是败者逐步消灭,胜者也元气大伤。

  1、智能照明

  所谓智能球泡灯-调光+调色,有用遥控器的;有用手机通过电信网络遥控的;也有通过互联网遥控的;林林总总,但充其量是一个有科技含量的遥控灯,不是智能照明产品。(我绝对没有全盘否定这些产品的意思)

  ?智能灯或智能灯具:配备传感器和通讯功能及处理能力部件的照明产品。

  大部分所谓的智能产品基本只有通讯功能,有的仅有单向接收指令的功能,基本没有配备与照明有关的传感器,所以不能让照明系统感知照明区域的现状,更没有按人们日常思维的逻辑来对感知的信息进行处理并作出相应反应的功能,所以这些产品不能称为智能照明产品。

  尽管上述产品也具有一些应用场合,但是在较多场合是不适合的甚至有可能添乱。例如:对于上述产品,在晚上起来解手需要开打时,往往会因为找不到遥控器而带来麻烦,此时具有固定位置的开关反而更实用。需要用手机通过电信网络遥控时因为网络不好而无法实施遥控等。

  真正的智能照明应该是可以设定并的根据实际情况自动作出反应的。例如当床下的压力传感器感知到人的重量集中到床沿并且照度很暗时,会自动处理打开夜灯照亮去厕所的路,而不是让人们黑灯瞎火的找开关或遥控器。

  ?智能照明系统:是一个自适应的照明系统,设计时以人为本兼顾节能,由智能灯、智能灯具包括自然光及控制来实施照明。

  仔细反省我们的智能照明产品,往往只有遥控功能和部分通讯功能,而基本没有按逻辑思维和各种场合实际需要的处理功能。这些产品的实用性往往不好,论趣味性也不及电玩游戏,所以起一个小浪花后必然会偃旗息鼓。

  ?智慧路灯:严格意义上讲只是一个多功能庭院灯。其各项功能基本没有内在的关联性,其查询功能受政府各部门各自为政的影响,无法取得政府大数据平台的支持。所以“理想很丰满,现实很骨感”。除非政府部门有大的改革。

  还要特别重视智能控制系统的抗干扰及可靠性问题(广东老板用iped控制家用灯的例子),否则将产生使用不便影响智能照明声誉甚至引发安全事故(智能添乱)。

  其实智能照明就目前而言,不缺乏技术和手段,缺的是对照明需求或潜在的需求做深入的调研并且精心策划和实施的创新设计方案和产品,而这些需求的发现及满足需要矢志不渝的工匠精神。我认为政府提出的“供给侧改革”的方向和思路来自于实际需求和潜在需求。

  2、道路照明问题

  不仅要提高灯具的lm/w,更要紧的是按道路的实际情况精准地配光,实现光的高利用率。

  CJJ45的新版标准已经明确了以亮度及亮度均匀度为主, 但是,在国内的较多地方依然只关注照度和照度均匀度,而没有注意到高速机动车道路更加强调的是路面(的亮度及亮度均匀度。图1路面的斑马线都是亮度均匀度不够造成的。

  对于高压钠灯,自身发光角度在300度以上,通过反射器它发出的空间光强分布呈现缓慢地变化,亮度均匀度只需大于0.6就没有明显的斑马线了。 而LED模组大都是不依靠反射器进行配光,所以它光的利用率高,但光强空间分布呈现较快速地变化,亮度均匀度只有接近0.8才没有明显的斑马线。

  上海内环线改造前后的实例,高压钠灯照明光晕及杂散光对周围居民房屋影响很大,而LED灯照明几乎对周围居民房屋无影响,精准配光、截光好不仅光污染小,而且光度利用率高。

  3、显色指数对于道路照明的作用

  显色指数是衡量物体在人造光源的照射下,能不能很真实地反映出它在自然光照下的颜色的能力,用Ra表示。

  在申大路试点的LED路灯显色指数基本在70左右,而与之十字交叉的道路用高压钠灯灯具,其显色指数在25以下。站在该十字路口可以非常明显地观察到, LED路灯照明的路边绿化清晰度明显优于高压钠灯照明的情况。这说明较高的显色指数能明显提高对障碍物的分辨率。

  站在该十字路口可以非常明显地观察到, LED路灯照明的路边绿化清晰度明显优于高压钠灯照明的情况。理论和实践都证明较高的显色指数能明显提高对障碍物的分辨率。

  4、道路照明采用光色3000K还是5000K

  不能把晚上室内照明一般要求硬搬到道路照明上来。另外LED照明采用较高的色温还能明显提高灯具效能。

  高压钠灯流行的时代是因为其光效比高压汞灯和白炽灯高,所以大量采用。但高压钠灯不仅显色指数低,近乎黄色光的道路照明也并不合理,更不是天经地义。 根据人们所适应的自然规律,晚上在室内照明一般应该采用低色温的光源,以保证较低的蓝色光成分从而避免影响人们晚上正常的褪黑色素分泌。但是,在夜晚驾车的司机需要保持较高的警觉性,适当高的色温(如4000K~5000K)会让夜晚驾车的司机抑制褪黑色素的分泌,不容易产生昏昏欲睡的感觉,这恰恰是夜晚驾车的人所必需保持的。

  这一论点与同济大学的郝洛西教授团队及台湾的清华大学等研究机构的观点是相一致。

  5、光在空气雾霾中的穿透性能由粒子的散射效果所决定

  瑞利和米氏散射理论是两个被广泛认可的理论。当分子和非常微小粒子(< 1/10光的波长)的散射效果由光的波长决定,这属于瑞利散射(有选择散色)理论的范畴。当粒径大于光的波长时则是米氏散射(无选择散色)占了主导地位,这时散射效果与光的波长没有联系。灰尘和水蒸气的直径比1/10光的可见波长大得多,这表明光散射在雾霾天气基本是由米氏散射理论决定,光的波长不会影响光的穿透性能,而显色指数对显示物体起到了主要作用。 (PM2.5为1米的百万分之2.5,即为2.5?m=2500nm)

  左图是蓝天白云的状况,这时空气分子和非常微小粒子(直径为10nm~40nm)主要能滞留下部分蓝光, 所以天空是蓝色的,这属于瑞利散射(有选择散色)理论理论范畴,即光波长越长,绕射能力越强。但是,白色的云彩中小水珠颗粒直径远大于可见光的波长,云层对各色可见光都形成阻挡,所以云彩是白色的,光透过云层属于米氏散射(无选择散色)理论范畴。

  右图则是较轻的雾霾天气的状况,空气中的水颗粒和污染粒子的直径远大于可见光波长,所以天空灰白蒙蒙的,这属于典型的米氏散射理论范畴,不存在光波长越长,绕射能力越强的情况。

  当然,也有少数界于两者之间的情况。

  1.将图片中上部的路灯部分遮挡,就路面可视距离来看,差别不明显。

  2.但是LED灯显色指数高的特点明显使路上和路边物体的辨别清晰度提高。

  6、蓝光对视网膜的危害

  蓝光的视觉危害是由直接照射到眼睛的过强辐亮度造成。(与光成像面积有关)。造成蓝光的视觉危害是需要时间(能量)积累的。

  可能有人会说,所有的LED灯具都属于RG0或RG1就可以防止蓝光危害。但实际的照明往往需要较强的灯光,例如一些远距离的投光灯。所以新标准提出了一个概念-- RG1/RG2(Ethr)。这种灯具在近的距离内属于RG2 ,但是到了临界的距离Ethr(Xm)后,就降为RG1,这样既满足照明需求,又通过醒目的标志提示人们,不要把此类灯具安装在小于Ethr标注距离就能直接看到发光体的位置上。

  ?对可移式和手提式LED灯具

  具有RG1/RG2(Ethr)极限条件的可移式和手提式灯具,要有建议“不要朝光源盯着看”的符号(见图)。这个标记应标在灯具上,而且在灯具安装完成后能看得见,标记的高度应不低于5mm。

  ?对维护期间能直接看见光源的灯具也要标注这一符号

  7、重视LED照明产品的热管理

  红移、可逆/不可逆变性(光效、颜色)、功能和性价比。

  前面的图是国际著名公司封装的LED模组,保持驱动电流不变及在改变模组的散热时,可以发现:

  ?光谱中蓝峰的红移现象,这提示我们模组在不同的结温下,输出光谱及色温变化的规律性。

  ?可逆/不可逆变性,随着驱动电流的加大,模组结温相应地升高并且与模组表面的Tc点的温差也逐步拉大,不仅模组颜色指标明显变化,光效也会逐步下降,尤其是模组与主散热器的安装方式和工艺不合理想时,会造成同批产品的热阻有很大的误差,一般情况下模组处于可逆状态,即结温升高/效率下降并且光谱及色温红移,当结温下降时又会恢复到原来的状态和参数,但是如果模组结温接近临界温度,此时当环境温度上升或其他因素变化时,往往会发生不可逆变性的变化,使照明器具的性能快速变差。模组生产企业对此是难受并且很无奈。

  ?功能和性价比,有的人认为,把结温做的很低(有的投标产品结温才50 ℃ 左右),自认为寿命会很长,但是这样做不可能有较好的性价比。

  ?有的企业只重视光衰,不重视可靠性,使实际使用寿命远不近人意。

  8、LED可靠性与光衰的快速评估

  LED灯具的寿命是由可靠性与光衰两部分组成的。以前有片面性。2.可靠性试验是针对早期失效的必须项目。

  ?LED灯具的寿命是由可靠性与光衰两部分组成的。以前有片面性。

  * LED技术的快速发展使已认证的灯具参数落后于新技术。

  *工程往往有新的要求,并且时间不允许进行认证检测。

  *建议按下述要求开展LED可靠性与光衰的快速评估。

  ?可靠性试验是针对早期失效的必须项目,包括:

  *高、低温冲击试验:

  高温tq(ta) ~低温(tq-50k);或声称的最高温度~最低温度;或无声称时40 ℃ ~ 10 ℃。10min上升,50min保持;再10min下降,50min保持,N个周期。

  *开关冲击试验:

  30s开/30s关,在tq ~ (tq-5k)的条件下,进行寿命小时数的一半次数。(5万小时对应17天半)

  *高温工作:

  在(tq+10k)的条件下连续1000h,时间不够可以用200h.

  可靠性试验本质上是考核内部元器件、LED封装及工艺的质量参数是否因为这些试验而明显变化。

  我国的照明行业必将经历一个残酷的兼并过程,按经济规律消除部分多余的低端产能,我国众多的照明企业也必将采用国内市场和国际市场两条腿走路的方针,在满足国内市场的同时更多地走向国际市场。我国的照明行业也将成为既大又强的行业。

  作者简介

  俞安琪是国家电光源质量监督检验中心(上海)、国家灯具质量监督检验中心顾问;上海时代之光照明电器检测有限公司教授级高工; 国家认监委3C认证TC05照明电器技术组组长;上海市照明学会理事长;复旦大学电光源研究所教授;全国照明电器标准化技术委员会委员;照明基础分委员会副主任委员。

  本文为俞安琪于“2016第六届上海照明科技及应用趋势论坛” 上的主题演讲:《照明行业中急需改进的若干问题》。 

(责编:朱江、孙红丽)