Inleiding
Naarmate de wereldwijde normen voor energie-efficiëntie verbeteren, zal de markt voor LED-verlichting in 2028 naar verwachting meer dan $127,2 miljard bedragen.
Vergeleken met traditionele verlichting zijn LED systemen de eerste keuze geworden op commercieel en industrieel gebied vanwege hun voordelen van 70% lager energieverbruik en 5 keer langere levensduur. De prestaties van verschillende soorten LED systemen variëren echter aanzienlijk en de keuze van de renovatietechnologie heeft een directe invloed op de verlichtingsefficiëntie en de gebruikerservaring. In dit artikel worden de belangrijkste verschillen tussen LED-systemen met randverlichting en LED-systemen met directe verlichting diepgaand geanalyseerd en worden de 8 belangrijkste renovatietechnologieën systematisch ontmanteld, gecombineerd met gezaghebbende gegevens en voorbeelden, om mensen uit de praktijk haalbare upgradestrategieën te bieden.
Randverlichting en directe verlichting: Verschillen in onderliggende technologieën en toepasbare scenario's
- Vergelijking van het ontwerp van optische paden
Het systeem met randverlichting vertrouwt op de LED-lichtbron aan de rand van de lichtgeleidingsplaat om een uniforme lichtverspreiding te bereiken via het principe van totale interne reflectie (TIR) (afbeelding 1), terwijl het systeem met directe verlichting het licht rechtstreeks naar beneden projecteert via de LED-array, waardoor het lichtverlies met meer dan 30% wordt verminderd.
Zaak: De ultradunne tv van Samsung maakt gebruik van een randverlichtingssysteem om een dikte van 5 mm te bereiken, terwijl de plafondverlichting in sportzalen meestal een direct verlicht ontwerp gebruikt om de lichtintensiteit te garanderen.
- Analyse van het ruimtelijk aanpassingsvermogen
De dikte van het edge-lit systeem kan worden gecomprimeerd tot minder dan 3 mm, wat geschikt is voor ultradunne displays en architecturale decoratieve verlichting; het direct-lit systeem vereist 10-20 cm ruimte voor warmteafvoer, wat geschikter is voor magazijnen, fabrieken en andere scènes met een hoge verlichtingsbehoefte (afbeelding 2).
- Balans tussen energie-efficiëntie en kosten
Het aanvankelijke lichtrendement van het direct verlichte systeem bereikt 120lm/W, maar er zijn meer LED-eenheden nodig; het edge-lit systeem hergebruikt de lichtbron via de lichtgeleidingsplaat, waardoor de materiaalkosten met 40% worden verlaagd.
Lenstechnologie: een nauwkeurig scalpel voor bundelcontrole
- Convexe lens scherpsteltransformatie
- Zijwaarts verlicht: Asferische lenzen kunnen de efficiëntie van de lichtkoppeling aan de rand verhogen tot 92% en de interne verstrooiing van de lichtgeleidingsplaat verminderen.
- Directe verlichting: De microprisma-arraylens verkleint de bundelhoek van 120° naar 15°, wat geschikt is voor zeer nauwkeurige scènes zoals schaduwloze lampen in operatiekamers.
- Concave lens diffusie-oplossing: Het direct-omlaagsysteem met concave acrylglazen verlaagt de verblindingsindex UGR van 25 naar 16, wat voldoet aan de EU EN 12464-1 norm (Afbeelding 3).
Reflectorkop: voordelige oplossing voor richtingsoptimalisatie
- Versterking van de reflectie van de rand van het zijlicht
De parabolische reflectorkop kan de benuttingsgraad van LED groothoeklicht verhogen van 65% tot 88%, terwijl de hotspot op het eindvlak van de lichtgeleidingsplaat wordt verminderd (zie tabel 1 voor experimentele gegevens).
- Direct naar beneden gericht secundair lichtverdelingsontwerp
De honingraatreflectorkop zorgt ervoor dat de lichtuniformiteit (UI) 0,85 bereikt, wat de industriële benchmark van 0,7 overtreft, en de kosten zijn slechts 1/3 van de TIR-lens.
TIR optische elementen: de kerntechnologie van de overgang naar lichtefficiëntie
- Systeem voor terugwinning van strooilicht Aangepaste TIR-lenzen kunnen 80% ontsnappend licht opvangen. Na combinatie met quantum dot film wordt het NTSC kleurengamma vergroot tot 110%.
- Direct naar beneden gecollimeerde lichttransformatie Multi-focus TIR-module bereikt 5°±1° nauwkeurigheid van de lichtbundelregeling en is toegepast in matrixkoplampen voor auto's (afbeelding 4).
Reflector: een dubbel spel van efficiëntie en esthetiek
- Vergelijking prestaties spiegel/diffuse reflector
- De reflector van spiegelaluminium maakt de lichtopbrengst van het zijlichtsysteem 93lm/W, maar moet worden gecombineerd met de ultradunne lichtgeleidingsplaat van 0,5 mm.
- De keramisch gecoate diffuse reflector bereikt een kleurweergave-index van Ra>95 in een direct-omlaag systeem, geschikt voor verlichting in kunstgalerieën.
- Innovatieve oplossing voor halfspiegelende reflectie Gradiëntreflecterende folie met nano-opdruk verbetert het productcontrast met 30% in winkelverlichting.
Rooster: evenwichtsoefening tussen uniformiteit en energie-efficiëntie
- Microstructuur diffusorfolie technologie Prismatische PET diffuserfilm maakt de uniformiteit van het zijlichtsysteem 90%, met behoud van 85% transmissie (afbeelding 5).
- Optimalisatie van de directe mengafstand Wanneer de diffuser ≥1,5 keer de afstand van de LED is, kan 99% van de korreligheid worden geëlimineerd, wat geschikt is voor flexibele verlichting in vergaderzalen.
Intelligent regelsysteem: de toekomstige richting van energie-efficiëntiebeheer
- DALI protocol dynamisch dimmen
Het systeem met directe verlichting in combinatie met microgolfradar kan verlichting op aanvraag realiseren en 45% aan uitgebreide energie besparen (IEEE Tijdschrift voor internet der dingen, 2023).
- Spectrum instelbare technologie
Het randverlichtingssysteem is uitgerust met RGBW LED's en Bluetooth Mesh-netwerken voor een continue aanpassing van de kleurtemperatuur van 2700K-6500K.
Thermisch beheer: de hoeksteen van langdurige stabiliteit
- Technologie voor warmteafvoer van Phase Change Material
Het op grafeen gebaseerde koellichaam verlaagt de junctietemperatuur van het direct verlichte systeem met 18 ℃ en verlengt de levensduur tot 80.000 uur (afbeelding 6).
- Compensatie thermische uitzetting lichtgeleiderplaat
Het randverlichtingssysteem maakt gebruik van een honingraatstructuur van PMMA om bestand te zijn tegen extreme omgevingen van -30℃~85℃.
Conclusie
De upgrade van LED-verlichtingssysteem moet het technische pad volgen van "scène aanpassing → optisch ontwerp → energie-efficiëntie verificatie" (figuur 7). Experimentele gegevens tonen aan dat de uitgebreide toepassing van lens + TIR + intelligente controle transformatie oplossing het energieverbruik van commerciële ruimte verlichting kan verminderen met 62%, en verkort de investering return cyclus tot 1,8 jaar. Met de volwassenheid van Mini/Micro LED-technologie, zullen LED-systemen evolueren in de richting van modularisering en intelligentie in de toekomst. Professionals moeten aandacht blijven besteden aan de update van standaarden zoals IEC 62722-2 om de beste balans te vinden tussen technologische innovatie en naleving.