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LED筒灯节能认证技术规范

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人气:-发表时间:2014-10-10 15:54【

一、背景


半导体照明是人类照明领域的第三次革命,相对传统光源来说具有发光效率高、节能潜力大、寿命长、绿色环保等优点。半导体照明具有巨大的技术创新空间和广阔的市场发展潜力,被认为是21世纪的战略性产业。目前,世界上许多国家已经提出淘汰白炽灯计划,将半导体照明产业作为未来新的经济增长点。我国也采取了一系列的措施推动半导体照明产业的发展,先后启动了绿色照明工程、半导体照明工程,2009年10月发改委等六部委联合发布《半导体照明节能产业发展意见》(发改环资[2009]2441号),确定照明产品为重点发展领域,并将替代白炽灯、卤钨灯等节能效果显著、性价比高的半导体照明定型产品以及停车场、隧道、道路等性能要求高、照明时间长的功能性半导体照明定型产品作为近期开发和推广的重点。作为促进节能减排、扩大消费需求、培育新的经济增长点的重要措施,半导体照明产业正迎来重要的发展机遇。


筒灯、射灯等室内生活用照明灯具应用广泛,LED筒灯在超市、商场、酒店、工厂等市政照明场所已经开始大量应用,这类产品由于覆盖面广、使用用户多,节能潜力巨大。目前国内有很多企业在从事LED筒灯的生产,产品的用量在逐年增长,但由于LED产品的标准体系尚不完善,特别是缺少产品的节能评价标准,造成市场上流通的产品比较混乱。由于缺乏相关的产品标准进行规范,企业研发、生产处于盲目状态,出现了投资过热、低水平建设的现象,导致产业无序竞争,产品质量良莠不齐,严重影响了用户对产品的选择和使用者的信心,市场也亟需相关的技术标准规范行业竞争秩序、引导行业健康发展。CQC希望通过建立相关产品的《节能认证技术规范》促进半导体照明核心技术研发与创新能力的提高,带动整个半导体行业的发展,迅速提升我国半导体照明产业的整体竞争能力。因此,建立科学的LED照明产品节能评价标准和检测方法,对现有产品进行质量评价或节能认证,对于促进半导体节能技术的发展、引导行业健康有序发展是具有十分重要的现实意义。


二、技术规范制定过程


1、技术规范制定的原则


半导体照明技术目前正处于快速发展阶段,产品还未成熟,发展方向还在探索之中,要制定出科学的技术评价标准,必须综合考虑以下两方面的内容:一方面要考虑行业目前的发展水平,这是制定技术规范的现实基础;另一方面也要考虑LED照明产品的阶段性特点,这意味着技术规范的制定要有前瞻性,一些技术指标要高于当前的行业发展状况,为将来的发展留有余地,同时由于当前对很多问题还未定论,技术规范所包含的内容不能也不可能过于全面和具体,这样才能使技术规范鼓励而不是限制新技术的发展。为了使技术规范真正达到促进半导体照明节能技术发展、引导行业健康发展的目的,在制定过程中我们遵循了如下原则:


a 要符合国家相关的政策法规要求,如《认证认可条例》、《节能法》等;

b 要与已颁布实施的相关产品标准相协调,如固定式通用灯具、嵌入式灯具安全标准、电磁兼容标准等;

c 要符合行业当前的发展状况;

d 要具有一定的前瞻性,根据行业的发展现状以及LED照明技术发展的速度对未来一段时间内行业的发展水平进行合理的预估,制定的指标要高于当前的平均水平,使得技术规范能够在比较长的一段时间内适用;

e 要大胆创新,由于LED光源是一种新型光源,在技术指标的制定和选取上要敢于突破传统方法。


2、起草过程说明


本技术规范是由中国质量认证中心与国家电光源质量监督检验中心(北京)联合起草的。为了起草该技术规范,CQC在前期做了大量的技术准备工作,因此技术规范的起草过程可以分为技术准备阶段和技术规范形成阶段。


(1) 技术准备阶段


CQC自2007年开始就着手LED照明产品的认证研究工作,在2007年至2009年的两年间通过到生产企业现场调研、与实验室合作开展LED照明产品的测试了解国内LED照明行业的发展状况和技术水平;跟踪国内外LED照明技术、产品标准、检测技术的进展;积极组织行业专题研讨会,参与相关产品标准的制定工作。


a 2008年到生产企业调研,了解标准、产品、生产规模、工艺流程等情况,并组织有关专家对市场上的LED照明产品进行分析,编写了《关于LED固体光源的照明电器节能认证建议》;

b 2008年组织编写了《普通照明用LED模块 安全要求 》和《杂类灯座第3部分:LED模块用连接器特殊要求》两个标准,目前这两项标准已经发布,标号分别为GB 24819-2009和GB19651.3-2008;

c 2009年完成了国内外LED照明产品相关技术标准和技术规范的调研,为技术规范的制定提供参考;

d 与国家电光源质量监督检验中心(北京)共同开展LED道路照明产品和自镇流LED筒灯研究,组织企业研讨,确定检测项目,进行样品征集,开展样品的测试,为技术规范的制定提供数据参考。


(2) 技术规范形成阶段


2010年1月召开起草组第一次会议,正式组成技术规范起草小组,确定技术规范框架、制定原则、范围、评价方法等内容;


2010年4月形成技术规范初稿,邀请照明协会、照明学会、标委会的专家以及企业代表召开研讨会,对技术指标进行深入讨论,听取专业人士的意见,对技术规范进行修订。随后到生产企业和检验机构调研,向企业、检验机构广泛征求意见。2010年6月对收集到的意见和建议进行分析,对技术规范再次进行修订,形成送审稿,提交专家审定。


3、数据调研及验证过程


根据国家电光源质量监督检验中心(北京)的测试统计情况,自2009年10月,截止2010年7月10日,所检测产品规格批次超过62批次,其中低相关色温产品中12%的光效指标不低于50lm/W,高相关色温产品中近7%的光效指标高于60lm/W。随着LED照明产品技术的进一步发展,如2010年底开始认证,考虑到认证技术规范中低相关色温50lm/W和高相关色温65lm/W的光效指标要求,结合安全等其他指标要求,此类型产品的获证率预估值约10%左右。


三、技术规范主要内容说明


1、适用范围


本技术规范主要针对LED筒灯,规定了LED筒灯的基本技术要求、试验方法,其中包括产品的分类、光学性能要求,电气安全要求及无线电骚扰特性等。


适用范围:家庭或类似场合使用的,采用额定电压220V~,频率50Hz电源供电的整体式、或自带驱动装置的、或驱动装置分离式LED筒灯。


2、引用标准


本技术规范引用了筒灯的安全标准、电磁兼容标准、以及相关的测试标准,具体如下:

GB7000.1      灯具 第1部分:一般要求与试验

GB7000.201    灯具 第2-1部分:特殊要求 固定式通用灯具

GB7000.202    灯具 第2-2部分:特殊要求 嵌入式灯具

GB17743       电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法

GB 17625.1    电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)

GB/T 9468     灯具分布光度测量的一般要求


3、定义


本节对LED筒灯产品定义,并且给出了与产品性能评价相关的指标的定义:


(1) LED筒灯 LED downlight

LED光源和保持其启动和稳定燃点所需元件一体化的或驱动装置分离式LED下射灯LED下射灯。


(2) 额定值  rated values

额定工作条件下LED筒灯的参数值,该值由产品生产商或责任销售商指定。


(3) 额定光通量  rated luminous flux

初始光通量的额定值,该值由产品生产商或责任销售商指定。


(4) 额定相关色温 rated correlated color temperature

相关色温的额定值,该值由产品生产商或责任销售商指定。


(5) 初始值  initial value

老炼1000小时的LED筒灯稳定工作时的光电参数值,初始值用于评价自镇流LED筒灯的初始性能。


(6) 初始光通量 initial luminous flux

LED筒灯所发出的总光通量的初始值,单位为流明(lm)。


(7) 初始光效  initial efficacy

LED筒灯光效的初始值,该参数是初始光通量与系统实测总功率的比值,单位为流明每瓦(lm/W)。


(8) 初始相关色温  initial correlated color temperature

LED筒灯相关色温的初始值,单位为开尔文(K)。


(9) 初始显色性  initial color rendering index

LED筒灯显色指数的初始值。


(10) 光通维持率  lumen maintenance

LED筒灯在规定条件下燃点,在寿命期间燃点达到一特定时间时所发出的光通量与初始光通量的比值,用百分数表示。


(11) 显色性维持  Color rendering sustainability

LED筒灯在规定条件下燃点,在寿命期间燃点达到一特定时间时的显色性。


(12) 寿命(单只自镇流LED筒灯) Lifetime(of an individual self-ballasted LED downlight)

标准测试条件下LED筒灯保持正常燃点,且光通维持率衰减到70%时的累积燃点时间。


(13) 额定寿命    Rated lifetime

50% LED筒灯达到其寿命燃点的平均燃点时间。


4、分类原则


考虑到功率划分单元较为困难,所以,按照安装方式,LED筒灯分为固定式和嵌入式。


5、主要技术指标


从安全、电磁兼容、光性能、电性能等几个方面给出考核的指标,其中安全和电磁兼容参照传统光源筒灯的要求,具体如下:


(1)光性能要求


初始光通量要求,如果不进行光通量范围的规定,则规格的划分就没有意义,因此对LED筒灯的初始光通量的范围进行规定:应不低于额定光通量的90%,不高于额定光通量的120%。


初始光效要求,LED筒灯的初始光效由实测数据确定,鼓励低色温产品。

光通维持率要求,LED筒灯3000h光通维持率不低于96%,6000h光通维持率不低于92%,10000h光通维持率不低于86%。


色度要求,色度要求采用ANSI C78.377-2008的规定如下:


额定相关色温    初始相关色温    Duv及其容差

  2700K       2725 ± 145       0.000 ± 0.006

  3000K       3045 ± 175       0.000 ± 0.006

  3500K       3465 ± 245       0.000 ± 0.006

  4000K       3985 ± 275       0.001 ± 0.006

  4500K       4503 ± 243       0.001 ± 0.006

  5000K       5028 ± 283       0.002 ± 0.006

  5700K       5665 ± 355       0.002 ± 0.006

  6500K       6530 ± 510       0.003 ± 0.006

初始显色性要求,LED筒灯初始显色指数不应低于80。


显色性维持,LED筒灯的3000h显色指数相对于初始显色指数的衰减不应高于3。


光分布要求,与LED筒灯几何中心垂直轴夹角的60°区域内,光通量应占总光通量的75%以上。


(2)电性能要求


a 功率要求,LED筒灯产品的功率应不超过额定功率15%+0.5W。


b 功率因数要求,LED筒灯的功率因数应符合表3的要求。

表3 LED筒灯功率因数要求

实测功率      最低功率因数要求    其他要求

实测功率≤5W        ≥0.50      实测功率因数不低于宣称值0.05

5W<实测功率≤15W    ≥0.70    

实测功率>15W        ≥0.90    


c 安全要求,主要参照GB7000.201,GB7000.202,对标记、结构、接地规定、外部接线和内部接线、防触电保护、耐久性、热试验、防尘防固体异物和防水、绝缘电阻和电气强度、耐热、耐火和耐起痕等做了规定。其中对标记新增了几项要求,如下:

应用GB7000.201或GB7000.202第5章的内容,同时标注项目:功率因数、额定光通量、额定相关色温、显色指数、额定寿命。


(3)电磁兼容要求


从电磁干扰和电磁兼容抗扰度两个方面考核电磁兼容性能:无线电骚扰特性应符合GB17743的要求,输入谐波电流应符合GB17625.1的要求。


6、适用工作条件


LED筒灯在90%~106%额定电压范围内应能正常工作;


LED筒灯在-10℃~40℃的条件下应能正常工作,同时产品尚应满足具体使用地的环境温度、湿度、和腐蚀性等其他特殊要求。


7、试验方法


(1)试验一般要求


a实验室环境条件

光电参数测量应在环境温度25℃ ±1℃条件下进行。寿命试验环境温度为25℃±15℃,应该保证照明产品周围的气流是由该产品所造成的正常对流气流,不允许有照明产品的振动和冲击。光电参数测量和寿命试验的最大相对湿度为65%。


b电源电压要求

产品测试所用的电源应该在50Hz的额定工作频率下提供220V正弦波形的电压,以保证测试过程中谐波部件RMS值的总和不超过基值的3%。在稳定期间,电源电压应稳定在额定值的±0.5%范围内;测量时,电源电压应稳定在额定值的±0.2%范围内;寿命试验的电源电压应稳定在±2%以内。


(2)稳定判定条件


稳定时间随产品不同而不同,稳定状态通过如下方法判定:30分钟内对光输出和电功率进行至少3次读数,以15分钟的读数计算,光输出和电功率的偏差应低于0.5%。


(3)老炼和寿命试验方法


在满负荷条件下进行老炼和寿命试验,试验中连续点灯。


(3)光分布测试


在LED照明产品老炼1000h后,使用分布光度计进行初始光度性能测试以获取自镇流LED筒灯区域光通分布,测试在产品光电性能稳定后进行。


(4)光通量和颜色参数


在LED照明产品老炼规定小时数后,使用积分球测试系统或分布光度计测试系统测试系统总光通量和颜色参数。


(5)安全要求


按照GB7000.1测试LED筒灯的安全要求项目。


(6)电磁兼容测试


按照GB17743测试LED筒灯的无线电骚扰特性;


按照GB17625.1测试LED筒灯的输入谐波电流。


音浮介绍

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