政府项目LED节能照明质量分析(上)

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关键词: LED节能,节能照明,节能减排

       2009年9月22日,国家发展和改革委员会协同科学技术部、工业和信息化部、财政部、住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局等部委联合发布了“发改环资[2009]2441号”文件,印发了《半导体照明节能产业发展意见》,以推动我国半导体照明节能产业健康有序发展,培育新的经济增长点,扩大消费需求,促进节能减排。

      此基础上,2010年8月30日,国家发展和改革委员会协同住房和城乡建设部、交通运输部发布了“发改办环资[2010]2082号”文件,并同期发布了《半导体照明产品技术要求(2010版)》,正式启动半导体照明产品应用示范工程项目,此次应用示范工程涵盖20个室内照明工程和30个道路/隧道照明工程。产品在前期进行实验室产品质量检测的基础上,在丁程安装完成后,进行了照明质量的现场跟踪测试。

      2012年8月13日,财政部、国家发展和改革委、科学技术部组织了半导体照明产品财政补贴推广项目招标会,正式将半导体照明产品纳入了节能照明产品财政补贴推广范围。

      国家电光源质量监督检验中心(北京)积极参与到了项目的招投标准备、招投标产品测试和后期照明工程质量测试和评价过程中,从①实验室测试产品质量、②照明工程体现产品质量两方面,对前期示范工程和财政补贴产品质量进行了调研分析,同时,③将我国实验室测试产品质量与其他国家半导体照明产品质量监测项目进行了对比。

      l、2010年度半导体照明产品示范工程产品质量分析

      此次半导体照明产品示范工程,在工程安装前,产品均按照《半导体照明产品技术要求(2010版)》.进行了招标测试,各项指标符合技术要求的相关要求。

      本部分产品质量分析针对已开展照明工程现场效果测试的样品,包括LED筒灯、LED路灯和LED隧道灯,并进行了实验室测试结果和现场测试结果的对比分析。

      1.1 LED筒灯产品质量测试结果分析

      所分析样品在工程安装前通过了实验室产品质量招标测试,满足表l要求。

      表l  LED筒灯样品技术指标符合表

      注:+参数为1000h初始参数。

      之后,该型号产品安装于电梯,并与LED平面灯具混合安装于走廊、办公室、会议室等室内照明场所。现场燃点一段时间后,进行现场照明效果测试,并同期取下l组(12只)进行实验室测试,以确认T程照明灯质量和招标测试产品的一致性、以及灯质量的维持性等。

      现场照明测试结果显示,电梯和走廊除平均水平照度值高于《建筑照明设计标准》(GB 50034—2004)外,其他指标符合标准要求;办公室和会议室的各项指标均不能满足标准要求。表2为对应的工程取样灯参数实验室测试结果。

      表2 工程取样LED筒灯性能参数测试结果

      可见,灯在光效、功率因数、显色指数等方面均低于表l的要求,即,不符合《半导体照明产品技术要求(2010版)》的要求。根据产品生产方说明,该批灯实际安装于应用环境下近1年时间。按照灯的正常使用时间,以10h/day计算,灯累计燃点时间约为3 650h。将表2数据与《半导体照明产品技术要求(20lO版)》中3 000h光通维持率和颜色维持指标要求相比较,表2数据亦不符合。可能存在两种原因,一是工程照明灯的质量低于投标测试灯的质量,二是特定的工程应用环境加速了灯的性能衰减过程。为进一步验证灯质量不符合的原因,对工程取样灯进行实验室常规寿命燃点和光通维持率测试,结果如表3所示。可见,实验室正常燃点条件下,灯的光通量和光通维持率亦发生明显衰减,按照实验室燃点时间计算,光通维持率衰减速度明显高于《半导体照明产品技术要求(2010版)》的要求。

      表3 工程取样灯性能实验室监测结果

      注:l代表工程取样灯:2代表工程取样灯+1600h实验室燃点;3代表工程取样灯+3200h实验宦燃点;4代表工程取样灯+4800h实验室燃点。

      就以上工程产品质量分析结果可见,送检LED筒灯产品符合技术要求的相关指标要求,参数指标符合度高。但在实际工程应用中的产品质量低于招标测试产品质量。因此,为保障照明工程的质量,在做好前期产品质量测试和评价的同时,需要有配套的后期工程监督措施的保障。当然,实验室测试评估与后期工程质量监测的连贯性、照明工程的照明设计等也是重要的影响因素。

      1.2 LED路灯产品质量分析

      1.2.1工程样品实验室测试质量分析

      产品质量分析实验室测试部分,所采集样品包括3种情况:一是现场工程安装时的同型号灯的新灯备样,二是现场燃点一段时间后现场抽取拆下的灯(不同工程对应的灯的现场燃点时间从368~5 420h不等),三是现场燃点一段时间后现场拆下的灯在进行实验室参数测试后进行了730~6 600h不等的实验室燃点的灯。统计光电参数测试结果如图1所示。

      图1 试点示范工程LED路灯产品实验室性能测试结果

      可见,不同工程燃点时间和取回实验室样品的实验室燃点时间下,同型号产品的光效指标参数差异在3.5%以下,考虑产品个体间差异及测试不确定度,这种时间规模的现场燃点时间或实验室燃点时间对样品性能变化的影响很小,性能参数无明显衰减。

      另一方面,测试也发现部分光效指标严重不符合《半导体照明产品技术要求(2010版)》的样品,如ll#、12#、2l#和23#型号的样品。因此,工程样品与投标测试样品的一致性仍需加强监督和检查。

      此基础上,评估这些型号LED路灯安装于实际道路上的照明效果,分为次干道和主干道两种情况做分别的分析说明。

      1.2.2次干道照明工程产品照明质量分析

      以上实验室测试结果分析涉及29种型号的LED路灯产品,其中型号l#、4#~8#、16#~18#、19#~2l#、25#、26#用于次于道照明。图2给出了照明现场平均照度、照度均匀性、平均亮度、亮度均匀度、纵向亮度均匀性、环境比、眩光阈值增量、功率密度等测试统计结果。可见:

      图2 次干路道路照明工程现场照明效果测试结果

      注:1(1)、1(2)、I(3)代表I#型号灯安装于3条不同次干道.4-8代表4#—8#型号灯安装于同一条次十道,19.2l代表19#--21#型号灯安装于同一条次于道.16.18(1)、16一18(2)代表16#--18#型号灯安装于两条不同次干道。

      (1)LED次干道工程基本符合照明标准要求,但节能优势较弱

      从功率密度测试结果可见,与传统路灯产品道路工程相比,产品所体现节能效果较弱。表现在,1个次干道工程功率密度超标l 8%,53“-次干道工程恰符合标准要求,1个次干道工程体现7%功率密度优势,1个次干道工程体现17%功率密度优势。

      (2)产品本身节能指标接近前提下,照明工程质量各评价参数间差异较大

      实验室产品质量测试结果可见,产品本身节能指标(光效)差异较小,但实际工程照明效果存在显著差异。表现在,①路面平均照度差异约174%,②路面照度均匀性差异为75%,③路面平均亮度差异约233%,④路面亮度总均匀度差异约为58%,⑤纵向均匀度差异为40%,⑤环境比差异约1 16%,⑥眩光阈值增量差异约700%,⑦功率密度差异42%。

      (3)产品本身节能指标接近前提下,照明工程整体质量明显差异以4.8次干道工程和25次干道工程为例,25次干道工程的路面平均照度明显高于4.8次干道工程,功率密度超标,而同时,在路面亮度、亮度均匀性等方面也弱于4—8次干道工程。

      (4)不同LED路灯次干道工程的优势点存在明显差异

      以16.1 8(1)次干道工程和19—21次干道工程为例,16—18(1)次干道工程的路面平均照度为19—21次干道工程的218%,但16一18(1)次干道工程的路面照度均匀性仅为19.21次干道工程的71%。类似情况,1(1)次干道工程的平均亮度为19—21次干道工程的267%,而在亮度总均匀度和亮度纵向均匀度上二者相同。

      (5)同指标路灯应用于不同照明工程中呈现出明显的照明效果差异

      如1≠}型号LED路灯情况,该型号LED路灯应用于3个不同路段的次干道工程,3个次干道工程除功率密度相同外,其他照明评价参数上均存在较大差异,表现在:①路面平均照度差异约15%,②路面照度均匀性差异为1 7%,③路面平均亮度差异约25%,④路面亮度总均匀度和纵向均匀度差异为40%,⑤环境比差异约7l%,⑥眩光阈值增量差异约216%。类似情况出现于安装16≠}~18撑型号路灯的两条次干道工程。

      因此,后期在推广使用次干道LED路灯中,一方面,应继续加强产品的配光设计和道路工程的照明设计,提高照明质量;另一方面,建议辅助采用其他技术,比如调光,来提高次干道LED路灯产品的节能效果。

      1.2.3主干道照明工程产品照明质量分析

      针对实验室测试结果分析部分涉及29种型号的LED路灯产品,其中型号2#~3#、4#~8#、9#~12#、16#~18#、19#~21#、22#~24#、26#、27#~28#、29#用于主干道照明。根据现场测试评估结果,104”LED路灯主干道工程均不满足照明标准要求,因此,产品在主干道的应用尚需谨慎。

      2、2012年度财务补贴招标报送半导体照明产品质量分析

      2.1 LED射灯测试结果分析

      对试验样品的光、电、色参数进行实验室测试,测试结果按照灯的尺寸进行分类,结果如图3~5所示,分别对应于PAR20、PAR30和PAR38。

    图3 LED PAR20产品性能参数实验室测试结果

    (审核编辑: 小王子)

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