以下是我对4月号的贡献 tED杂志。经许可转载。

户外照明由于其耐用性,方向性,效率,寿命,色彩和光学控制,已被证明是LED光源的关键市场。尽管金属卤化物和高压钠在安装的户外照明基础设施中仍然占主导地位,但LED占据了灯具市场的绝大部分。某些LED照明器发出的能量相当于高压钠照明器的光输出量仅为三分之一或更少。

根据美国能源部(DOE)的数据,LED的安装普及率达到10%,到2015年增加到18%。DOE预测到2020年普及率将增加到66%。与其他市场一样,在户外固定式中DOE预计LED替换灯将首先被吸收,随后相对于LED灯具将下降。 DOE Lighting Facts数据库中列出了9,200多种LED户外照明产品,其中近一半满足DesignLights联盟的合格产品列表的功效和输出要求。

本文重点介绍区域和道路照明器的四个主​​要趋势。

主要趋势

随着LED户外照明市场的成熟,许多趋势已经超越了提高光源输出和功效的核心趋势。这些包括强调视觉舒适度,色温变化和可控制性。

提高疗效。 从一开始,照明行业的主要重点就是改善光源的输出,从而提高功效,同时减少材料和成本。 《照明资料》中列出的LED户外区域产品的输出范围很广,从不到500流明到超过125,000流明,可以满足广泛的应用。它们还显示出宽泛的功效,从20到150流明/瓦,平均功效为93-98流明/瓦。美国能源部预测,到2020年,户外LED灯具的平均功效将达到105流明/瓦,而成本可能降至25美元/千流明。

视觉舒适。
制造商表示,他们的客户越来越关注视觉舒适性,这表示希望消除LED像素化-用户可以看到各个明亮的LED。对于安装在较低高度的照明器,这尤其值得关注。

伊顿市场开发经理Scott Teschendorf表示:“行人规模的LED灯具最大的担忧是它们呈现出分散注意力的像素化图像和可见性差的问题。”

但是,眩光是主观的,这意味着消除像素不保证视觉舒适感。必须仍然基于产品的光学性能对产品的视觉舒适性进行评估。

图片由伊顿公司提供。

色温。 业界致力于最大化光输出和功效的重点是,与色温较高的色温相比,色温(CCT)较高(“较冷”或蓝白色),因为色温较高,色温较高。在LED户外照明的早期,主要的选择是在5700K左右。今天,与CCT相关的光输出差距正在缩小。查看区域和道路照明器的“照明事实”数据,每增加1000K CCT,功效就会增加2.7流明/ W,这意味着3000K光源的效率比5000K光源低5.4流明/ W。

产出差距的缩小导致对CCT的需求增加。照明事实数据显示,列出的区域照明器中约有一半的CCT为5000K或更高; 4000K时为37%,3000K或更低时为12%。 2016年,平均CCT下降了15万,这表明向更温暖的来源转变。

“就色温而言,3000K和4000K CCT的需求通常仅限于更多的建筑应用,” Hubbell Lighting,Inc.户外照明产品营销总监Andy Miles说。“但是,CCT较暖的LED的功效会降低由于影响力降低,我们以前选择5000K LED的商业市场中的许多客户现在选择4000K。”

2016年,美国医学会(AMA)发布了社区指南,警告不要使用不良的户外照明,AMA表示这会产生有害的健康和环境影响。特别是,AMA警告不要使用会影响安全性的眩光和非常凉爽的CCT LED,它们会抑制褪黑激素的产生。为了解决这些问题,AMA建议使用3000K光源,将眩光和光侵入降至最低的照明器设计以及在非高峰运行期间进行调光。作为照明技术,LED在实现这些目标方面具有优势,尽管有关3000K光源的指南在业界引起了争议。

Teschendorf说:“我们认为,客户在选择合适的产品时需要评估各种因素,包括光分布,能效,推荐的光强度以及更多因素。” “对于选择优先考虑AMA指导的客户,伊顿提供满足这些要求的产品。因此,除了在我们的供应链中转移到更多3000K LED的可能性之外,它实际上对产品开发几乎没有影响。”

可控性。 许多州采用了商业建筑节能法规,要求在黄昏至黎明的照明(例如区域照明)后的非工作时间自动关闭(光电管或时间开关)和减少照明(时间开关或占用传感器)。结果,控制越来越多地应用于室外照明系统。

2014年,ANSI C136道路照明委员会与NEMA合作开发了ANSI C136.41。本文档介绍了一个标准化的七针插座和光控器,它取代了传统的NEMA扭锁光控器,该控制器具有三个用于打开或关闭照明灯的针脚。新标准在核心三个引脚的基础上增加了四个低压引脚,其中两个用于调光,另外两个可用于占用感测,电源监控,与其他设备的双向通信等。

迈尔斯说:“将ANSI C136.41插座集成到室外照明中,无论是现在还是将来,几乎每个人都可以在集成控件方面获得更大的灵活性。”完全集成的控制系统提供了美学上的进步,可以降低初始购置成本,但也将承包商或最终用户锁定在一个标准内。 ANSI C136.41设计将控制设备放置在照明设备的外部,从而简化了维护,并允许照明设备的选择和维护与控制选择无关。

微处理技术已经最小化到可以将照明控制器嵌入连接到室外灯具的控件中的程度。这样就可以对照明设备的行为进行编程,并可以进行更复杂的控制,例如在夜间进行调光和颜色调整。同时,无线通信有助于远程命令,诊断和数据收集,这对于管理,维护和分析很有用。协议包括ZigBee,Sy​​napse网络设备协议(SNAP),蓝牙,Wi-Fi,蜂窝,LPWAN / LoRa,专有协议和其他协议,其中ZigBee最受欢迎。

Miles建议分销商确保采用行业标准的性能数据和测试报告(LM79,LM80等)来证明户外LED产品的销售主张。不仅要注意光的输出,还要注意光的行进方向,因为精心设计的灯具可以产生较少的光,但仍能达到相同的光水平。他补充说,分销商应该投资于发展室内照明专业化和教育。他说:“确保业务中的通才可以识别机会,然后将其带给您的专家。” “照明专家将深入研究细节,帮助为该应用指定正确的产品,并确保满足客户的需求。”

最后的话

Teschendorf说:“ LED已经在户外照明了10年,并且已成为全球成千上万个项目中的可靠光源。” “由于LED具有调光,控制和高水平工作的能力,因此它们很自然地适应了这里的新规范。实际上,我们只是在摸索受控照明可以带到室外空间的表面。通过控制,不仅可以解决物理照明本身,还可以解决更多的价值主张。”