以下是我对6月号的贡献 tED杂志 有关HID灯具的LED升级选项的主题。经许可转载。

作为工业,零售,公共场所,车库以及室外区域和道路应用的流行光源,高强度放电(HID)灯代表了巨大的安装照明基础。

LED技术已经发展为几乎所有应用提供节能,长寿命的替代产品,包括传统上由HID照明器提供的应用。美国国家电器制造商协会(NEMA)的HID灯泡指数暗示了对HID灯泡需求的影响,该指数一直呈下降趋势。

近年来,制造商已开始开发针对现有HID灯具的改装选项。 LED替换灯为切换到LED提供了潜在的低成本选择,最多可节省50%的能源成本。其他优点包括即时开启操作,改善的流明维持率,通用的操作位置,良好的色彩质量和长寿命。 LED改装套件将灯泡与其他组件包装在一起,以提供可重复使用的解决方案,从而有效地成为一种新的灯具。

这些产品的强大潜力使许多公用事业回扣计划使用DesignLights联盟(DLC)合格产品清单来认可产品。根据BriteSwitch的数据,提供促销这些灯的折扣的公用事业数量从2016年的10个跃升至2017年的近120个,每盏灯的平均折扣为110美元。

因此,LED替换灯和改装套件提供了可行的升级选项,尽管需要仔细的产品选择和应用以产生理想的结果。

选件

现有HID灯具的灯升级选项包括镇流器和线路驱动的LED替换灯。

总体而言,功率范围从30W到400W不等,可替代50W到1000W的HID灯,平均灯效约为110流明/瓦。在色彩质量方面,可提供2000K至5000K的相关色温(CCT),可提供非常暖至非常凉爽的白光阴影,并且显色指数等级通常在80年代以下。 L70流明维持率时,大多数产品的使用寿命为50,000小时。大多数产品的保修期为5至10年。

一个非常常见的升级是额定功率为17,000至21,000流明的150W和200W LED灯,取代了400W金属卤化物灯。

镇流器驱动的灯。 这些即插即用灯可拧入现有的插座,并在现有的镇流器和接线上工作。无需修改照明设备,从而使该选项相对快速且低成本。光输出变化,但是范围从大约2,000到20,000流明。

但是,这些灯使用了现有的镇流器,最终会导致40-60W的负载失效。在某些情况下,LED灯必须与镇流器类型(金属卤化物,高压钠等)正确匹配。

线驱动灯。 这些灯绕过现有的镇流器,并以线电压(120-277V)工作,从而消除了镇流器及其相关的能源和维护成本。有些灯符合DLC列出的条件。光输出有所不同,但范围从1,500到15,000流明。

但是,此选项在劳动方面通常比镇流器驱动的灯贵,因为合格的电工必须执行必要的电气修改才能将线路电压带到插座。

改装套件。
改装套件将以不再接受HID灯的方式修改现有灯具。这满足了实用程序的要求,因为它消除了“快照”到效率较低的技术的可能性。与更换灯泡相比,它还可以提供少量的功效改善。 DLC列出了许多产品,使它们有资格获得某些公用事业折扣计划。

通常,安装改装套件需要用LED驱动器更换镇流器。辅助光学器件可能与套件包装在一起。

Hubbell Lighting新产品创新产品经理Joseph D. Engle表示:“目前,LED替换灯和LED改装套件都是一个快速增长的领域。” “有很多功率,CRI和CCT产品。有些是DLC列出的。大多数产品在5到10年之间具有行业可接受的保修。”

应用

将LED替换灯和改装套件应用于HID灯具时,必须考虑许多因素,包括光输出,照明质量,插座条件,温度和其他环境条件,UL清单和控件。

光输出。 大多数LED HID替换灯均采用“玉米芯”设计,近似于HID灯的发光量。定向PAR灯也可提供。这些灯和LED改装套件通常具有扁平的板上芯片设计。

确保根据应用的光水平需求,流明折旧率和照明器的光学效率进行流明比较。如果灯泡是定向的,请确保考虑中心光束烛光功率(CBCP),即光束正前方的光强度。永远记住有效照明升级的经验法则是在保持或改善照明质量的同时节省能源。

“必须确保保持客户习惯的整体照明质量和输出,” LEDVANCE LED产品组市场经理Alfred LaSpina说。

照明质量。 LED替换灯和改装套件应提供与现有灯相似的光分布,同时可能改善颜色质量。

Lunera Lighting销售副总裁Tom Quinn表示:“如果设计合理,则替换产品不会在中心光束打孔和偏轴一致性方面都影响配光。” “可以查看极坐标图,该极坐标图比较使用标准HID灯和LED替换灯的灯具的光分布。”

套接字条件。 承诺使用LED选件之前,请评估照明器和插座的状况。 LaSpina说:“用LED代替HID的理想条件是插座不会老化。” “此外,底座是中型还是大型的,因为HID LED替换灯往往比传统的灯重,并且灯座需要承担新产品的重量。如果插座较旧,则在安装LED解决方案之前需要更换。”

温度。 灯泡应针对环境热条件进行适当设计。 Quinn说:“正确设计的LED灯应能够提供足够的流明,以满足应用需求,同时保持LED封装温度,以确保LED芯片在规定的50,000小时L70寿命内能够可靠地工作。” “优秀的LED替换灯制造商应该能够提供现场测试数据,表明在典型应用中,当灯达到稳态工作温度时,LED芯片的温度仍低于芯片制造商的散热规范。”

话虽如此,恩格尔警告说,LED灯可能无法承受某些HID照明应用中存在的高环境温度。他说:“要小心这些灯和套件的使用环境。” “ HID灯具经过精心设计,可以完成特定的照明工作并在特定的环境条件下生存。始终确保LED灯或改装套件不会影响照明工作,并能在环境中正常工作。”

温度的另一个方面是LED灯产生的HID灯的热量很少,这在经过调节的空间中可能是有益的。 LaSpina说:“如果装置中有人在利用空间,则可能需要采用冷却方法来维持舒适的环境,这会增加建筑物的能源成本。” “这不是LED的问题。”

UL。 LED替换灯应列出并允许在给定的灯具中使用。 LaSpina说:“根据更换解决方案,可能需要电工绕过现有的镇流器。” “这将使灯具的UL清单无效,因此选择具有双重UL清单(UL 1993和1598c)的LED替代品非常重要,该清单将带有翻新所需的清单。”

控制。 大多数LED灯是不可控制的。 LED改装套件通常与标准驱动器包装在一起,这些驱动器具有可连接至控制系统的0-10V引线。这为装在HID灯上的选择有限的灯具提供了广泛的照明控制策略。这些策略可以节省更多的能源成本,延长寿命,增加灵活性并可能产生数据。

最后的话

奎因说:“建筑业主有三种选择来升级照明基础设施。” “一个,什么都不做。二,做点什么。第三,做好一切。不采取任何行动是短视的,因为LED照明升级可以节省宝贵的运营成本。做一切仍然很昂贵。做某事是显而易见的事情。通过灯具升级或改造转换将现有建筑物转换为LED简单,安全且价格合理。从HID转换为LED时,预计投资回收期将在一年之内。”

“ LED替换灯和套件的最大优点是易于安装且成本低,” Engle说。 “缺点是可靠性,可疑的热性能以及与应用的不匹配。这两种产品的最佳应用是潮湿或干燥的地方,不会出现极端温度或高污垢情况。在这些应用中,可靠性和热性能问题被最小化。”