LED照明產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)分析

楊志豪，郭盈希，張磊敏

(江門海關(guān)技術(shù)中心， 廣東 江門 529000)

中國(guó)處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化深化發(fā)展階段，能源需求持續(xù)增長(zhǎng)，是亞洲第一大電力消耗國(guó)，也是世界上缺電最為嚴(yán)重的發(fā)展中國(guó)家。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，產(chǎn)品的能效也越來越得到人們的關(guān)注，提高能效成為滿足現(xiàn)代化能源增長(zhǎng)需求，維持生產(chǎn)生活的重要保障。中國(guó)從2005年開始實(shí)施能效標(biāo)識(shí)制度，節(jié)能和環(huán)保成為企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)的重要主題。

在照明領(lǐng)域，全球LED市場(chǎng)高速發(fā)展，LED照明產(chǎn)品已逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈等其他照明光源成為最為主流的照明產(chǎn)品。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，LED照明產(chǎn)品的市場(chǎng)滲透率已超過了50%。LED具有高效、節(jié)能、環(huán)保、易維護(hù)等特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效途徑。與此同時(shí)，LED照明產(chǎn)品的電氣安全、能效等指標(biāo)也逐漸受到消費(fèi)者的關(guān)注。

據(jù)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布的2019年第4號(hào)、第15號(hào)和第17號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公告，2020年，家用電器、制冷空調(diào)產(chǎn)品、工業(yè)產(chǎn)品和用水器具共4個(gè)領(lǐng)域20項(xiàng)能效、水效強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施。其中，與LED照明相關(guān)的包括《室內(nèi)照明用LED產(chǎn)品的能效強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》(GB 30255—2019)、《道路和隧道照明用LED燈具能效限定值及能效等級(jí)》(GB 37478—2019)、《普通照明用LED平板燈能效限定值及能效等級(jí)》(GB 38450—2019)3項(xiàng)。

1 中國(guó)能效標(biāo)準(zhǔn)要求

1.1 適用范圍

目前，中國(guó)現(xiàn)行的LED照明產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn)僅在GB 30255—2019、GB 37478—2019和GB 38450—2019中分別對(duì)室內(nèi)照明用LED筒燈、定向集成式LED燈、非定向自鎮(zhèn)流LED燈，以及額定電壓為AC220 V、頻率50 Hz的道路和隧道照明用LED燈具和額定電壓為220 V、頻率50 Hz、厚度不超過85 mm的普通用LED平板燈進(jìn)行了限定。

1.2 能效技術(shù)要求

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)室內(nèi)照明用LED產(chǎn)品、道路和隧道照明用LED燈具、普通照明用LED平板燈3類產(chǎn)品的能效等級(jí)、能效限定值、顯色指數(shù)、光通維持率和實(shí)驗(yàn)方法分別進(jìn)行了規(guī)定和限制。

1.2.1 能效等級(jí)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)額定功率和額定相關(guān)色溫(CCT)，將室內(nèi)照明用LED產(chǎn)品、道路和隧道照明用LED燈具、普通照明用LED平板燈的能效等級(jí)分為3級(jí)，以光效作為衡量指標(biāo)，其中1級(jí)能效最高。

1.2.2 能效限定值

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，室內(nèi)照明用LED產(chǎn)品、道路和隧道照明用LED燈具、普通照明用LED平板燈的能效限定值為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的3級(jí)。

1.2.3 顯色指數(shù)

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，室內(nèi)照明用LED產(chǎn)品(包括LED筒燈、定向集成式LED燈、非定向自鎮(zhèn)流LED燈)和LED平板燈的初始一般顯色指數(shù)Ra不低于80，初始特殊顯色指數(shù)R9應(yīng)大于0[1]，道路和隧道照明用LED燈具初始顯色指數(shù)不低于70[2]，燈具的顯色指數(shù)實(shí)測(cè)值相對(duì)于額定值的降低不應(yīng)大于3。

1.2.4 光通維持率

室內(nèi)照明用LED產(chǎn)品、道路和隧道照明用LED燈具、普通照明用LED平板燈在3 000 h的光通維持率不應(yīng)低于與額定壽命相關(guān)的光通維持率要求值。根據(jù)聲稱的額定壽命，光通維持率的要求值按式(1)計(jì)算[3]。

(1)

式中：LM為光通維持率；t0為額定壽命，單位為h。

1.3 能效標(biāo)識(shí)

根據(jù)中國(guó)現(xiàn)行對(duì)照明產(chǎn)品能源效率標(biāo)識(shí)實(shí)施規(guī)則的要求，生產(chǎn)者或進(jìn)口商可以利用自有檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，或者委托依法取得資質(zhì)認(rèn)定的第三方檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，并依據(jù)能源效率強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 30255—2019、GB 37478—2019和GB 38450—2019來確定相應(yīng)LED照明產(chǎn)品的能效等級(jí)。能效標(biāo)識(shí)的樣式示例可從“中國(guó)能效標(biāo)識(shí)網(wǎng)”(www.energylabelrecord.com)下載。

2 歐盟能效標(biāo)簽指令

歐盟與照明產(chǎn)品能效相關(guān)的框架法規(guī)包括生態(tài)設(shè)計(jì)指令與能效標(biāo)簽法規(guī)兩部分。歐盟委員會(huì)針對(duì)照明用燈具、光源(不包括LED芯片和LED封裝)和獨(dú)立控制器的生態(tài)設(shè)計(jì)指令(EU)2019/2020于2019年12月5日正式發(fā)布，2021年9月1日起強(qiáng)制執(zhí)行，并廢除原法規(guī)(EC)244/2009、(EC)245/2009、(EU)1194/2012，實(shí)施ErP指令 (Directive 2009/125/EC)。該法規(guī)從能效要求、功能要求及信息要求三方面對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行了限制。能效標(biāo)簽新法規(guī) (EU)2019/2015，已于2019年12月5日正式發(fā)布，于2021年9月1日起強(qiáng)制執(zhí)行，并廢除原法規(guī)(EU)874/2012。

新法規(guī)對(duì)各照明產(chǎn)品的最低能效等級(jí)不再作明確規(guī)定，對(duì)光源產(chǎn)品引入了最大功耗Ponmax的概念，最大功耗Ponmax的計(jì)算公式見式(2)。

Ponmax=C×[L+Φuse/(F×η)]×R

(2)

式中：η為閾值門檻能效；L為終端損耗系數(shù)；C為修正系數(shù)(取值根據(jù)光源的類別差異而不同)；F為能效系數(shù)(非定向光源的取值為1.00，定向光源的取值為0.85)；R為顯色指數(shù)(CRI)系數(shù)[4]。

根據(jù)新法規(guī)，LED 產(chǎn)品屬于其他類產(chǎn)品，η的取值為120.0 lm/W，L的取值為1.5 W。當(dāng)CRI≤25時(shí)，R的取值為0.65；當(dāng)CRI>25時(shí)，R的取值由式(3)計(jì)算可得，計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù)。

R=(CRI+80)/160

(3)

歐盟在新的能效標(biāo)簽指令中，將原有的能效指數(shù)(Energy Efficiency Index，EEI)等級(jí)(從E級(jí)到A++等級(jí))改成現(xiàn)在的等效總能效(Total Mains Efficacy)，等級(jí)從G級(jí)到A級(jí)，具體的計(jì)算公式如式(4)。

ηTM=(Φuse/Pon)×FTM

(4)

式中：Φuse為有效光通量；Pon為正常工作時(shí)的功率；FTM為適用系數(shù)。

3 比對(duì)分析

中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)目前僅對(duì)室內(nèi)照明用LED產(chǎn)品、道路和隧道照明用LED燈具、普通照明用LED平板燈3類LED照明產(chǎn)品的能效等級(jí)、能效限定值、顯色指數(shù)、光通維持率和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行規(guī)定和限制，能效等級(jí)分成3級(jí)，以光效作為衡量指標(biāo)，最低能效限定值為第3級(jí)。而歐盟新的ErP法規(guī)中將LED光源的能效等級(jí)劃分成7個(gè)等級(jí)，依次為A、B、C、D、E、F、G，新法規(guī)未規(guī)定最低的能效等級(jí)，而是規(guī)定了允許的最大功耗，相當(dāng)于間接確定該光通量下的最低光效要求[5]。

4 結(jié)論

歐盟新ErP指令已于2021年9月1日起正式實(shí)施，指令規(guī)定產(chǎn)品需進(jìn)行3 600 h的耐久性測(cè)試。同時(shí)，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也對(duì)相關(guān)LED照明3 000 h的光通維持率進(jìn)行了規(guī)定，對(duì)產(chǎn)品的升級(jí)換代時(shí)間要求比較緊迫[6]。相關(guān)企業(yè)應(yīng)加緊對(duì)具體標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的研究，以生產(chǎn)符合新標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求的產(chǎn)品，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。