Come può il raccordo a battute a LED ottenere un risparmio energetico di oltre il 50% attraverso un design ad alta efficienza della luce

Il meccanismo fondamentale di Adattamento a LED Per ottenere un risparmio energetico di oltre il 50% attraverso un design ad alta efficienza della luce è l'ottimizzazione sistematica della sua efficienza di conversione fotoelettrica, la struttura ottica, le caratteristiche di emissione della luce direzionale e le tecnologie di supporto.

Rivolta rivoluzionaria nell'efficienza di conversione fotoelettrica

Il principio di emissione di luce della sorgente di luce a LED si basa sul processo di ricombinazione del buco elettronico della giunzione PN a semiconduttore e la sua efficienza di conversione elettro-ottica supera di gran lunga quella della tradizionale tecnologia di illuminazione. Le lampade a incandescenza tradizionali emettono la luce riscaldando il filamento di tungsteno ad alta temperatura, con efficienza di conversione di energia solo di circa il 5% e il 95% dell'energia elettrica dissipata sotto forma di energia termica; Mentre le lampade fluorescenti eccitano i fosfori per emettere luce attraverso lo scarico del vapore di mercurio e sebbene l'efficienza sia aumentata al 20%-30%, ci sono ancora problemi di perdita di ionizzazione e invecchiamento del fosforo. I chip LED ad alta efficienza ad alta efficienza (come chip a base di nitruro di gallio) utilizzati nel raccordo a battute a LED possono convertire direttamente l'energia elettrica in energia luminosa, con un'efficienza di conversione teorica dell'80%-90%. Questa svolta consente alle lampade a LED di rilasciare un flusso luminoso più elevato alla stessa potenza. Ad esempio, il flusso luminoso di una tradizionale lampada fluorescente da 36 W è di circa 3200 lumen, mentre il adattamento a LED con la stessa potenza può raggiungere oltre 4500 lumen, riducendo significativamente il consumo di energia necessario per la luminosità dell'unità.

Ottimizzazione di precisione della struttura ottica

Il raccordo a battute a LED migliora l'utilizzo della luce attraverso il design ottico a più livelli. Il nucleo sta nella sinergia di strisce riflettenti e strutture di riflessione diffusa:

Segmentazione e riflessione delle strisce riflettenti interne: più gruppi di strisce riflettenti sono impostati all'interno della lampada per dividere l'area di emettizzazione della luce in più aree secondarie. La luce laterale del chip a LED viene reindirizzata alla superficie che emette la luce dopo essere stata riflessa dalle strisce riflettenti, evitando la perdita causata da più riflessi della luce nel corpo della lampada. Ad esempio, alcuni progetti utilizzano strisce riflettenti micro-strutturate per aumentare l'efficienza della riflessione della luce laterale a oltre il 90%, riducendo al contempo la temperatura di funzionamento del chip e estendendo la vita.

Guadagno secondario delle strisce riflettenti periferiche: le strisce riflettenti periferiche catturano ulteriormente e riflettono la luce inutilizzata all'interno, formando un effetto "ciclo di luce". I dati sperimentali mostrano che questo design può migliorare l'effetto di illuminazione complessivo del 15%-20%, in particolare nelle lunghe lampade a strisce, la superficie curva della striscia riflettente periferica può ottenere una distribuzione della luce più uniforme.

Trattamento raffinato della superficie di riflessione diffusa: la superficie della striscia riflettente adotta una microstruttura di scanalature sollevate e incassate per spargere la luce a più angoli. Questo design non solo migliora l'uniformità della luce, ma riduce anche l'indice di bagliore (UGR) aumentando la lunghezza del percorso ottico, ad esempio, riducendo l'UGR da 25 di lampade tradizionali a meno di 19, mantenendo pur mantenendo un'efficienza della luce stabile.

Effetto sinergico dell'emissione di luce direzionale e bassa perdita di calore

Le caratteristiche di emissione della luce direzionale del LED sono la chiave per i suoi vantaggi per il risparmio energetico:

La distribuzione accurata della luce riduce i rifiuti di luce: le lampadine tradizionali emettono luce a 360 ° e si affidano ai riflettori per concentrare la luce. Nel processo, circa il 30% della luce viene sprecato a causa della perdita di riflessione. Progetti di adattamento a battute LED si illuminano direttamente nell'area target attraverso lenti ottiche o tazze riflettenti. Ad esempio, le lampade con curve di distribuzione della luce ad ala di pipistrello possono coprire uniformemente un corridoio largo 3 metri senza la necessità di riflettori aggiuntivi.

La bassa perdita di calore migliora l'efficienza del sistema: i LED non generano quasi radiazioni a infrarossi durante l'emissione di luce e la proporzione di energia termica è inferiore al 10%. Il dissipatore di calore (come le pinne del profilo di alluminio) controlla la temperatura del chip inferiore a 60 ° C attraverso la convezione naturale o il raffreddamento dell'aria forzata, garantendo che il tasso di decadimento dell'efficienza della luce sia inferiore al 5%/1000 ore. Al contrario, il tasso di decadimento dell'efficienza della luce delle lampade tradizionali è compreso tra il 20%/1000 ore a causa delle alte temperature, allargando ulteriormente il divario del consumo di energia.

Integrazione sistematica delle tecnologie di supporto

L'effetto di risparmio energetico del raccordo a battute a LED dipende anche dal supporto delle tecnologie di supporto:

Tecnologia di gestione dell'energia ad alta efficienza: un alimentatore di commutazione con una struttura a mezza ponte o di topologia a ponte pieno, combinata con la tecnologia di rettifica sincrona, aumenta l'efficienza di conversione dell'alimentazione dall'80% della soluzione tradizionale a oltre il 92%. Ad esempio, riducendo la perdita di conduzione e la perdita di recupero inversa del tubo dell'interruttore, il consumo di alimentazione senza carico dell'alimentazione può essere ridotto a meno di 0,5 W.

L'adattamento della scena della tecnologia di dimmusione intelligente: Ambient Light Adaptive Technology (LABC) monitora l'illuminazione ambientale in tempo reale attraverso i fotosensori e regola dinamicamente la luminosità delle lampade; Contenuto Adaptive Luminness Control (CABC) Regola l'intensità di retroilluminazione in base al contenuto dello schermo per scene come schermi di visualizzazione. Ad esempio, nelle scene degli uffici, combinate con il rilevamento del corpo umano e la tecnologia LABC, le lampade si riducono automaticamente alla luminosità del 10% quando nessuno è in giro e il tasso di risparmio energetico completo può raggiungere il 60%.

Gestione termica e garanzia della vita: ottimizzare la struttura del dissipatore di calore attraverso la simulazione termica (come aumentare il numero di pinne o utilizzare materiali di cambio di fase) per garantire che la temperatura di giunzione a LED sia sempre inferiore al limite del chip. Gli esperimenti mostrano che per ogni riduzione di 10 ° C nella temperatura di giunzione, la vita a LED può essere estesa di 2 volte, riducendo così il consumo di energia indiretto causata dalla sostituzione della lampada.