类别: 研究

PNNL研究昼夜照明的能源影响

西北太平洋国家实验室(PNNL)最近发布了一份新报告,分析了满足三大生物钟照明准则的照明设计的能源影响。研究人员发现光水平和相关的能源消耗可能显着增加。

西北太平洋国家实验室(PNNL)最近发布了一份新报告,分析了满足三大生物钟照明准则的照明设计的能源影响。研究人员发现光水平和相关的能源消耗可能显着增加。

模拟了一个开放式办公室和一间教室,在模拟之间改变了照明器的流明输出,光谱功率分布,表面反射率分布和桌子方向,以探索不同参数的大小。这些模拟旨在符合WELL v2 Q2 2019设计准则,UL设计准则24480和高性能学校核心标准3.0的协作。在两个模型中总共评估了45个独特的仿真条件。

研究人员确定,满足当前IES照明水平建议不满足任何办公室和教室昼夜照明建议的现有等效黑素勒克斯照度和昼夜节律刺激值。他们发现室内光线水平和相应的照明能源使用量显着增加。在某些情况下,要满足昼夜节律指标的要求,则平均照度必须是IES建议值的两倍以上,这可能会对照明质量产生负面影响,并增加能耗。根据结果​​,研究估计照明能量的使用可能会增加10%到100%,这是因为用于满足当前建筑标准中列出的昼夜照明设计建议的照明设备的照明等级更高。

PNNL说:

进一步的研究可能显示出通过改变光分布或优化光谱特性以及先进的控制系统来满足设计建议的更有效方法。除非在具有可识别的健康和福祉的现实环境中更好地理解昼夜照明设计指标和有效的光刺激传递,否则无法完全表达设计建议与节能目标之间的折衷。

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市场报告:到2026年,全球LED市场将达到820亿美元

霜&沙利文(Sullivan)的最新分析《全球LED照明市场2020年度更新》发现,对节能照明的需求不断增长,智慧城市项目数量的增加以及整体基础设施的发展正在推动全球LED照明市场的发展。

霜&沙利文最近的分析, 2020年全球LED照明市场年度更新,发现对节能照明的需求不断增长,智慧城市项目数量的增长以及整体基础设施的发展,正在推动全球LED照明市场的发展。

预计到2026年,该市场将从2019年的677亿美元增长到820亿美元,复合年增长率(CAGR)为2.8%。

但是,由于COVID-19大流行,由于遏制措施和封锁实施的差异,整个行业可能会受到不同地区的影响。即使部分缓解锁定和恢复生产,市场仍需要几年时间才能恢复并达到与危机之前相同的水平。

“智能建筑将比其他任何细分领域更加速采用智能照明。振兴城市也将为智能照明的安装提供急需的动力,”能源Dennis Marcell Victor说&弗罗斯特环境研究分析师&沙利文。 “政府回扣,节省处置成本,提高工人的绩效以及无限制的LED照明物联网(IoT)应用程序为在各种应用程序中采用LED提供了良好的商业案例。”

Victor补充说:“照明即服务(LaaS)将获得更高的采用率,并在驱动其他应用程序(如联网照明和设施管理)的同时引入新的商业模式。预计将减少消费者的资本支出,并使服务提供商承担前期成本。

此外,从区域角度来看,亚太地区(APAC)仍然是主要的增长领域,到2026年将带来354亿美元的收入,其中印度和中国贡献最大的收入。同样,在亚太地区之后,由于与这两个地区的医疗保健,工业,办公室和酒店行业垂直相关的先进照明应用的发展,欧洲和北美将为市场做出重大贡献。在预测期内,每个国家的增长率分别为4.0%和4.1%。拉丁美洲将在预测期内实现最高增长率,为5.1%,这是因为它专注于作为智能城市解决方案一部分的办公室和街道照明。

LED照明在医疗保健,汽车,工业和办公领域的采用日益增加,这为市场参与者带来了巨大的增长前景,其中包括:

  • LaaS商业模式:公司需要采取务实的方法来将LaaS货币化以提高收入。
  • 汽车数字LED灯:自动驾驶汽车需要实施数字LED灯技术以增强安全性。
  • LED照明的循环经济:循环经济措施应从设计阶段开始。设计模块化,可升级和可重复使用的产品将有助于减少废旧LED光源的浪费。
  • 用于消毒的UVC-LED:UV-C灯可用于消毒工作场所,医疗中心和公共交通。应概述用于处理广泛使用的UV-C灯的正确指南。

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DOE研究检查了LED设备效率和光学性能与年龄相关的变化

美国能源部(DOE)最近发布了一项研究,研究与年龄相关的LED器件效率和光学性能变化。

美国能源部(DOE)最近发布了一项研究,研究与年龄相关的LED器件效率和光学性能变化。

照明应用效率(LAE)(从光源到被照亮任务的光的有效传递)是识别和提高LED技术的能源生产率的有用方法。由于其高可靠性,光源效率和光谱调谐功能,LED照明产品有望超过LAE的常规产品。这项新的研究旨在加深对优化LAE的不同要素所涉及的权衡的理解:光源效率,光传输效率,光谱效率和强度效率。

由RTI International进行的研究主要针对光谱输出已修改的产品,因为频谱修改方法对所讨论的效率有重大影响。该报告总结了长达8,000小时的灯,LED光引擎和筒灯设备的加速应力测试(AST)的发现。 AST包括高温和湿高温操作。

研究结果表明,光谱效率的优化可以以初始光源效率为代价。此外,紫罗兰色LED的引入会促进长期的光传输效率下降,而滤光片或新型磷光体的引入会导致不必要的光谱效率变化,因为磷光体发射器的比例会随着时间而变化。

其他主要发现:

•产品的色度维护通常很好,只有一种产品在一种AST条件下出现参数故障。
•需要更长的测试时间才能完全了解某些产品的光通量维持,发光功效变化和色度变化。
•研究确定了六英寸筒灯的常见故障位置。

研究结果提供了有关随着设备老化而改变的光源,光谱和光学传输效率的有价值的信息。此信息可用于改进将来的SSL设计。

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新的照明系统帮助鹿在夜间避开车辆

美国农业部(USDA)野生动物服务(WS)计划的研究人员最近为新型车载照明系统申请了一项专利(美国专利申请第16 / 668,253号),以防止在弱光条件下与鹿车辆发生碰撞。 。

美国农业部(USDA)野生动物服务(WS)计划的研究人员最近为新型车载照明系统申请了一项专利(美国专利申请第16 / 668,253号),以防止在弱光条件下与鹿车辆发生碰撞。 。

WS计划国家野生动物研究中心(NWRC)的研究人员通过一系列对白尾鹿的漫游实验发现,使用了向后的LED灯条,该条灯照亮了车辆前表面的大部分区域,而不是标准区域。单独的前灯会减少危险的鹿与汽车的互动。

当使用后灯和前大灯而不是仅使用前大灯时,危险相互作用的可能性从车辆接近的35%降低到只有10%。当使用长条灯时,减少的活动似乎是由鹿的固定或“冻结”行为减少引起的。该杂志的最新一期重点介绍了“通过后方照明对车辆进行前照照明减少了与白尾鹿发生碰撞的可能性”的研究 生态圈.

主要作者和NWRC前研究员Travis DeVault博士说:“这种新的照明系统利用了鹿的避免捕食行为(也称为飞行行为),目前担任佐治亚大学萨凡纳河生态实验室的副主任。 “我们预测,从车辆前表面反射的光将为鹿提供更可靠的隐约图像,从而鼓励鹿从正在驶近的车辆的路径中移出。”

当一个物体“隐约可见”时,它对感知动物的影响就变得越来越大,帮助动物意识到该物体是一个接近的物体,而不是静止的物体。

在美国和加拿大,鹿是造成大多数与动物有关的伤害性和致命性道路碰撞的原因。后排LED灯条等基于车辆的系统为减少野生动植物的死亡并提高道路驾驶员的安全性做出了努力。

可以将正在申请专利的技术作为诸如刷牙保护器或保险杠之类的售后设备并入,或者可以作为制造过程的一部分嵌入到车辆中。

美国农业部目前正在寻求许可合作伙伴来构建和销售该技术。有关更多信息,请联系NWRC的技术转让计划经理 [email protected].

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研究人员将光转换为声音以检测隐藏的纳米结构

纳米光刻高级研究中心(ARCNL)的研究人员已经开发出一种使用光来感应高频声波的方法,该方法又可以用来揭示半导体等非常小的结构中不透明材料的内部结构。

纳米光刻高级研究中心(ARCNL)的研究人员已经开发出一种使用光来感应高频声波的方法,该方法又可以用来揭示半导体等非常小的结构中不透明材料的内部结构。

许多不透明的材料会传输声波,从而可以进行回波镜检查,从而使高频声波穿过材料以可视化’在里面。但是,此方法受到限制,因为可视化效果越好,所需的频率就越高。

ARCNL研究人员应用了来自激光的短脉冲,以足够高的频率感应声波,从而实现了纳米结构的可视化。

这些发现可以在半导体制造行业中找到应用,例如晶圆对准,该行业使用光栅线来确保晶圆上纳米结构的正确对准分层。

PHYS.org有故事 这里.

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一个新的间谍工具:灯

以色列的研究人员 ’内盖夫的本古里安大学和魏茨曼科学研究所发现了一种新技术,可以通过观察可见声音的玻璃表面上的微小振动来监听语音对话。

以色列的研究人员 ’内盖夫的本古里安大学和魏茨曼科学研究所发现了一种新技术,可以通过观察可见声音的玻璃表面上的微小振动来监听语音对话。

他们说,它允许任何人拥有一台笔记本电脑和少于一千美元的设备(仅一台望远镜和一个价值400美元的光电传感器)就可以收听房间内任何声音,’只需观察这些声音​​在灯泡内部的玻璃表面上产生的微小振动,即可实时实现数百英尺的距离。通过测量这些振动引起的灯泡输出光的微小变化,研究人员表明,间谍可以清晰地拾取声音,以辨别对话内容,甚至可以识别音乐。

ARCS TECHNICA有故事 这里.

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表示展示对SARS-CoV-2有效的UV-C

COVID-19大流行激发了人们对UV-C的兴趣,将其作为一种消毒物体和表面的方法。 Signify和波士顿大学国家新兴传染病实验室(NEIDL)进行的研究证明了该公司的有效性’的UV-C光源导致SARS-CoV-2(导致COVID-19的病毒)失活。

COVID-19大流行激发了人们对UV-C的兴趣,将其作为一种消毒物体和表面的方法。 Signify和波士顿大学国家新兴传染病实验室(NEIDL)进行的研究证明了该公司的有效性’的UV-C光源导致SARS-CoV-2(导致COVID-19的病毒)失活。

自从SARS CoV-2大流行开始以来,波士顿大学医学院微生物学副教授Anthony Griffiths博士及其团队一直在研究开发工具以支持该领域的科学进步。在研究过程中,他们用不同剂量的UV-C辐射处理了接种的材料,并评估了在各种条件下的灭活能力。该小组应用了5mJ / cm2的剂量,从而在6秒内将SARS-CoV-2病毒减少了99%。

根据数据,确定22mJ / cm2的剂量将导致25秒内减少99.9999%。

“我们的测试结果表明,在特定剂量的UV-C辐射作用下,病毒被完全灭活。在短短几秒钟内,我们不再能检测到任何病毒,”波士顿大学医学院微生物学副教授Anthony Griffiths博士说。 “我们对这些发现感到非常兴奋,并希望这将加快产品开发速度,从而有助于限制COVID-19的普及。”

“鉴于该技术具有帮助对抗冠状病毒的潜力,Signify不会保留该技术的专有用途,而是将其提供给其他照明公司,”Signify首席执行官Eric Rondolat说。“为了满足不断增长的消毒需求,我们将在未来几个月内将生产能力提高数倍。”

由于直接暴露于人类的UV-C会增加患癌的风险,即使短时间暴露也会在未受保护的皮肤上灼伤并损害视网膜,因此UV-C能量可用于直接对未占用空间中的表面进行消毒。

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护理中心的光照测量及其对睡眠和行为的影响的研究

太平洋西北国家实验室(PNNL)最近发布了美国能源部资助的一项研究的结果, 测量照料中心及其对护理中心居民睡眠和行为的影响.

太平洋西北国家实验室(PNNL)最近发布了美国能源部资助的一项研究的结果, 测量照料中心及其对护理中心居民睡眠和行为的影响。与布朗大学公共卫生学院长期护理质量合作开展&创新,美国卫生保健协会/国家辅助生活中心以及衰老协会设计中心,这项研究基于先前在萨克拉曼多拥有99张床位的护理中心ACC护理中心对PNNL可调光照明进行的现场评估的基础上加利福尼亚州,痴呆患者人数众多。

LED技术提供了调节光谱含量和强度的能力。有人提出,光谱可调和输出可选的LED照明可以改善痴呆症行为和睡眠问题,这在护理中心的居民中很常见。一些产品建议模仿白天的照明颜色和日照强度变化,并建议对昼夜节律的夹带和健康有益。但是迄今为止,大多数关于可编程,可调谐LED照明的研究都存在显着的方法学局限性,没有使用当前的照明技术,或者没有报告足够的光和光谱曝光细节来与生物钟健康模型相提并论。

为了解决这个问题,PNNL研究人员在ACC护理中心进行了可调光的研究。该研究涉及照明设计,环境设计和测光领域的专家之间的合作关系。衡量护理中心居民行为结果的专家;以及来自护理中心的领导,这些中心以前安装了可编程的可调LED照明。目的是测试用于测量和记录典型护理中心居民的光照的策略,并根据一天中人类生物钟反应的各种指标来评估数据。

三个长期照料走廊的照明设置模仿了该机构以前的荧光灯(静态照明),或者被编程为改变光谱和强度(调谐照明)。夜间照明模式具有头顶LED灯,可提供2700K的环境光,调暗至21%的输出。该光谱旨在最大程度地减少蓝绿色能量(蓝光能量是与人体昼夜节律褪黑素水平最相关的可见光谱部分,因此会影响睡眠质量和持续时间)。

白天设置在6500K时具有100%的输出,旨在最大程度地释放蓝青色范围内的能量。夜间和白天设置之间的过渡状态具有4100K和100%的输出。

ACC护理中心的走廊显示了可调LED照明的三种编程设置。

结果表明,将走廊分配给调暗的灯光后,居民夜间睡眠干扰较少。其他发现集中在为护理机构操作员,照明设计师,技术开发商和标准开发商提供的经验教训以及对未来研究的建议。

虽然这项研究的主要重点是建立在疗养院环境中实施调光的可行性和最佳实践方案,但结果表明调光对居民的睡眠产生了积极影响。研究人员能够开发一种方法来收集曝光数据,并使用三种不同的昼夜健康模型来分析这些数据:昼夜节律刺激,居民眼睛接收的黑素/明视比以及等效的黑素勒克斯。该协议将为将来在机构环境中编程和评估调光系统的研究提供参考。

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LRC评估了混合紫外线照明系统,以减少与医疗保健相关的感染

伦斯勒理工学院的照明研究中心(LRC)正在研究使用短波长光进行基于光的消毒,该波长范围从紫外线(UV)到蓝光(200 lightnm至410 nm)。

伦斯勒理工学院的照明研究中心(LRC)正在研究使用短波长光进行基于光的消毒,该波长范围从紫外线(UV)到蓝光(200 lightnm至410 nm)。短波长可以通过多种途径杀死病原体,具体取决于波长,持续时间和数量。期望的是,与手动清洁方法相比,对房间表面的净化将得到改善。

LRC研究人员测试了由Daintree公司GE Current开发的一种新的混合照明系统,该系统旨在提供可见的白光和消毒UV-A。该系统在印第安纳州南本德市纪念灯塔儿童医院的现代化医院新生儿重症监护室(NICU)中进行了改装。将UV-A剂量设定为对人类占领安全的水平。

在工作台面上暴露八小时可有效抑制疾病预防控制中心确定的病原体,这些病原体对于医疗机构而言是个难题。 LRC研究人员还进行了一项调查,旨在评估在NICU工作的专业人员对混合照明系统的意见。工作人员接受了混合照明系统,对该系统的评论总体上是积极的。对光降解作用的分析表明,此技术可能需要安装抗UV-A的设备和家具。

研究结果最近发表在《照明研究》上& Technology.

LRC教授Mark Rea博士说:“减少与医疗相关的感染至关重要。” “不幸的是,这些感染的发生率预计只会上升。目前的发现应该为下一代这项技术奠定基础。”

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照明研究中心与伊顿合作开发3D打印LED灯具

Rensselaer的照明研究中心已与Eaton Corporation合作进行了一个项目,以开发完整的增材制造的,集成LED的照明器。在美国能源部的资助下,该项目将解决应用于固态照明的增材制造技术(也称为3D打印)被广泛采用的主要障碍。

Rensselaer的照明研究中心已与Eaton Corporation合作进行了一个项目,以开发完整的增材制造的,集成LED的照明器。在美国能源部的资助下,该项目将解决应用于固态照明的增材制造技术(也称为3D打印)被广泛采用的主要障碍。

在接下来的两年中,项目合作伙伴将进行材料科学,电子学,光学和先进制造研究,以研究完全增材制造的LED集成照明器的转型潜力,重点是降低照明器主要子系统的成本。固态照明器的组件将使用增材制造方法制造,包括机械和热管理结构,电气和电子结构(在三维代表性基板上)以及光学和光反射器结构。

由伊顿(Eaton)领导的该项目是通过能源部竞争性选择的’s SSL R&D资助机会计划,并利用照明研究中心在3D打印照明研究方面不断增长的专业知识。

点击这里 进一步了解LRC的3D打印研究。

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