解读欧盟生态设计指令(EU)20192020

解读欧盟生态设计指令(EU)2019/2020
刘 影    苏振标
(广州特种机电设备检测研究院国家防爆设备质量监督检验中心    广州    510760)
摘要:本文全面解读了2019年欧盟新颁布的关于光源及独立式控制装置的生态设计指令(EU)2019/2020的技术要求,进而从能效要求、功能要求两个主要方面分析了新指令对目前的市场上常见的产品可能带来的冲击和影响,为制造企业和检测机构提供技术参照。
关键词:生态设计;能量相关产品;能效;光源;指令
Abstract:This paper elaborated the technical requirements of EU Directive (EU) 2019/2020 about ecodesign re-quirements for light sources and separate control gears which published in 2019, and then analyzed the influence of the direction to the common products in marketing based on efficacy requirements and function requirements, provid-ing technical reference for manufacturer and testing institutions.
Key words:eco-design; ERP; energy efficiency; light sources; directive
Interpretation of EU Eco-design Directive (EU) 2019/2020
引言
2019年10月1日,欧盟颁布了新的关于光源及独立式灯控制装置的ERP指令—(EU)2019/2020,将于2021年9月1日强制实施。这个指令整合了所有关于照明产品的ERP指令的要求,并将取代这些指令:(EC)244/2009(非定向灯泡的生态设计要求)、(EC)245/2009(荧光灯、高压放电灯及其镇流器的生态设计要求)和(EU)1194/2012(定向灯泡、LED灯泡和相关设备的生态设计要求)。与现行的指令相比,新指令在要求和测试方面都有比较大的变化。本文解析了指令(EU)2019/2020的要求,并结合现行指令的要求,分析新的ERP指令对现有产品的影响,为出口欧洲的灯具生产及经销企业做参照。
1指令范围
1.1 适用产品
指令(EU)2019/2020适用的产品类型有光源和独立式控制装置[1]。在灯具产品中包含的光源和独立式控制装置也适用。这里的“光源”是指打算释放光的、电气供电的光源,使用白炽灯、荧光灯、高压放电灯、LED或者OLED,或者它们的组合。并需符合下面条件:1)坐标x和y在下面的范围:
0.270<x<0.530 并且 
2.317 2x2+2.365 3x-0.219 9<y<-2.317 2x2+2.365 3x- 0.159 5;
2)每mm2发光表面面积的光通量小于500 lm;
3)光通量在60 lm到82 000 lm之间;
4)显指数(CRI)>0 。
另外不满足1)条件的高压钠灯也在本指令范围内。
这里的“光源”不包含如下的产品:
1)LED晶元或者LED芯片;
2)LED封装;
3)包含光源的产品,光源可以从产品中移开检验;
4)光源内的发光部件,这些部件不能从光源中移开
2021年1月/Jan.202169
检验。
1.2 不适用产品
本指令不适用在下面这些环境及设备中应用的产品:在爆炸性气体环境使用;应急使用;放射及核医学设备;军事民防机构里的设备、车辆、海上设备或者航空器;机动车及其拖车里面的、可更换的牵引设备、元件;非道路移动机械;可替换设备(包含在指令2003/42/EC里面)以及农林业交通工具(包含在EU指令 167/2013里面);民用航空器;轨道交通工具照明;海上设备;医疗设备。
本指令也不包含这些产品:功率≤13 W的双端T5荧光灯;电子显示屏;电池供电的光源和独立式控制装置;光谱和光度测量用的光源;在自行车上和其他非机动交通工具上的光源和独立式控制装置。
1.3 只需要符合产品信息要求的产品
如果光源或者独立式控制装置的应用符合下面至少一个条件,那么只需要符合产品信息的要求:
1)信号灯(包括但不限于道路、铁路、海上或者空中交通信号,交通控制灯或者飞机场灯);
2)图像捕捉和图像投影(包括,但不限于复印、打印(直接或者预处理)、平板印刷、电影和视频投影、全息摄影);
3)有效的紫外功率大于2 MW/klm的、高紫外含量的光源;
4)辐射峰值在253.7 nm左右的,打算用于杀菌(破坏DNA)的光源;
5)在250 ̄315 nm的辐射能量占250 ̄800 nm的总辐射能量的5 %以上,或者在315 ̄400 nm的辐射能量占250 ̄800 nm的总辐射能量的20 %以上,打算用于消毒或者苍蝇诱捕;
6)初始目的是在185.1 nm附近发出辐射光的,用来产生臭氧的光源;
7)在400 ̄480 nm的辐射功率占在250 ̄800 nm发出的总辐射功率40 %或以上的,用于珊瑚藻的光源;
8)在250 ̄400 nm的辐射功率占250 ̄800 nm发出的总辐射功率80 %或以上的,用于日光浴的荧光灯光源;
9)在250 ̄400 nm的辐射功率占250 ̄800 nm发出的总辐射功率40 %或以上的,用于日光浴的高压放电灯光源;
10)光合效率>1.2 μmol/J,和/或在700 ̄800 nm的辐射功率占250 ̄800 nm发出的总辐射功率25 %或者以上的,用于园艺的光源;
11)温(CCT)>7 000 K的,打算用于高温要求应用的高压放电灯;
12)光束角小于10°的,用于要求非常窄的光束角的局部照明的光源;
13)灯头为G9.5,GX9.5,GY9.5,GZ9.5,GZX9.5,GZY9.5,GZZ9.5,K39d,G9.5HPL,G16d,GES/E40(低压(24 V)只对银冠),GX16,GX16d,GY16,G22,G38,GX38,GX38Q,P28s,P40s,PGJX28, PGJX36,PGJX50的卤钨灯,光通量>12 000 lm的R7s灯,QXL(快速替换卤素灯),打算用于电影工作室,电视工作室,和摄影工作室照明的,或者用于剧场,舞厅,音乐会或者其他娱乐活动照明的;
14)可以设置为至少表1清单列出的颜的可变光源,并且在主波长的最小的兴奋纯度如表1要求,用于高质量彩环境的;
15)带有单独的校准证书的,其校准证书详细说明了在特定的条件下光源的精确的辐射通量和/或光谱,打算用于光度校准的光源(例如波长,光通量,温,显指数),或者用于实验室使用,或者用于评估在标准视觉条件的彩表面和材料的质量控制(例如标准光源);
16)提供给光敏感病人使用的,基于处方说明在药店和其他授权点(例如残障人士产品供应点)售卖的光源;
颜波长兴奋纯度
蓝440 nm~490 nm90 %
绿520 nm~570 nm65 %
红610 nm~670 nm95 %
表1  可变光源
70日用电器/Electrical Appliances
17)满足下面所有 条件的白炽灯光源(不包含卤钨灯光源):功率≤40 W,长度≤60 mm,直径≤30 mm,宣称适用的工作环境温度≥300 ℃,打算用于例如烤箱的高温度应用;
18)满足下面所有条件的卤钨灯:灯头为G4,GY6.35或者 G9,功率≤60 W,宣称适用的工作环境温度≥300 ℃,打算用于例如烤箱的高温度应用;
19)带有刀口式触点,金属接片,导线,编织线或者非标定制电气接合的,特别是设计成工业或者专业电加热设备使用的卤钨灯光源(例如PET工业的吹模过程,3D打印,粘合,上油墨,绘画和涂层硬化);
20)满足下面所有条件的卤钨灯光源:灯头为R7s,温(CCT)≤2 500 K,长度不在75 ̄80 mm和110~120 mm范围内,特别是设计成工业或者专业电加热设备使用的卤钨灯光源(例如PET工业的吹模过程,3D打印,粘合,上油墨,绘画和涂层硬化);
21)直径为16 mm(T5),2G11 4脚基座,CCT=3 200 K、并且坐标x=0.415,y=0.377,或者CCT=5 500 K/并且坐标x=0.330,y=0.335的单端荧光灯(CFLni),特别是设计成传统电影制作的录影和视频应用;枭之城
22)LED或者OLED光源,符合指令2001/84/EC“艺术创作作品”的定义,为艺术家自己制作,限制数量为10个以下;
23)白光光源,用于电影工作室,电视工作室,摄影工作室的场景照明的,或者用于剧场,舞厅,音乐会或者其他娱乐活动照明的,并且满足两个或者更多的下面的技术参数:
—显指数(CRI)>90的LED; 
GES/E40,K39d灯头的,可改变温到1 800 K(明亮的),使用低压电源;
—180 W或者以上的LED,直接输出到比发光表面小的一个区域;
—由功率(650 W)电压(120 V),端子类型(压力螺纹接线端子)定义为观众灯;
—白光双LED光源;
—荧光灯管:双端T5管和双端T12管,显指数(CCT)≥85,并且温为2 900,3 000,3 200,5 600或者6 500 K。
2指令要求
2.1能效要求
2.1.1光源的能效要求
1)光源的最大允许功率通过下面公式计算:
Ponmax=C×(L+Φuse/(F×η))×R                               (1)式中:
η、L—光效阈值和终端损耗因子,如表2规定;
C—矫正因子,如表3规定;
F—能效因子,F=1(对于非定向光源)或者F=0.85(对于定向光源);
光源描述
ηL
(lm/W)(W)驱动电流<0.2 A的T5高效率线性荧光灯管98.8  1.9驱动电流≥0.2 A的T5高输出线性荧光灯管,
4 000≤φ≤
5 000 lm
83.0  1.9驱动电流≥0.2 A的T5高输出线性荧光灯管,
其他lm输出
79.0  1.9 T5环形荧光灯管79.0  1.9 T8荧光灯管(包含T8 U形荧光灯管)89.7  4.5 2023年9月1日起,T8荧光灯管,长度为
600 mm,1 200 mm及1 500 mm
120.0  1.5磁感光源,任何长度/光通量70.2  2.3
CFL
ni
不带有一体式控制装置的紧凑型荧光灯70.2  2.3 T9环形荧光灯71.5  6.2单端高压钠灯88.050.0双端高压钠灯78.047.7单端金卤灯,≤405 W84.57.7单端金卤灯,>405 W79.312.3双端陶瓷金卤灯84.57.7双端石英金卤灯79.312.3 OLED65.0  1.5 2023年9月1日起:G9,G4和GY6.35的卤钨灯19.57.7 R7s卤钨灯,≤2 700 lm26.013.0上面没有提到的其他光源120.0  1.5* * 对于带有数据连接的光源(CLS), L=2.0
表2  光源的光效阈值η和终端损耗因子L值
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光源类型  C 值不用市电供电的非定向光源  1.00
市电供电的非定向光源  1.08
不用市电供电的定向光源  1.15
市电供电的定向光源  1.23
特殊的光源特性基于C值的附加值相关温>5000K的荧光灯或者高压放电灯+0.10
一汽马自达俱乐部显指数>90的荧光灯0.10
有两层外壳的高压放电灯+0.10
>405 W的非定向金卤灯,带有非透明外壳+0.10带有防眩光罩的定向光源+0.20
可变光源+0.10
黄土高原地图高亮度光源(>30cd/mm2)+0.0058×亮度-0.0167
适用的话,C值的附加值可以累计。宣称的控制装置输出功率(P
cg
)或者
宣称的光源功率(P
ls
),功率是W
最小能效对于卤钨灯光源的控制装置
对于所有功率的P
cg
0.91
对于荧光灯光源的控制装置
P
ls
≤50.71
5<P
ls
我爱比尔≤100
P
ls
/(2×(P
ls
/36)+
38/36×P
ls
+1)
100<P
ls
0.91
对于高压放电灯控制装置
P
ls
≤300.78
30<P
ls
≤750.85
75<P
ls
≤1050.87
105<P
ls
≤4050.90
405<P
ls
0.92
对于LED或者OLED光源的控制装置
对于所有功率的P
cg
P
cg
0.81/
(1.09×P
cg
0.81+2.10)
表3  光源的C值
表5  光源的功能要求表4  独立式控制装置的最小能效
R—CRI因子,R=0.65(当CRI≤25时)或者R=(CRI+80)/ 160(当CRI>25时,保留两位小数);
φuse—有效光通量。
2)光源的最大待机功率(Psb)不能超过0.5 W;对于带有数据连接的光源,连接到网络的待机功率(Pnet)不能超过0.5 W。Psb和Pnet不能加在一起计算。
2.1.2独立式控制装置的能效要求
在满载条件下,独立式控制装置的最小能效应符合表4的要求。
多功率的控制装置应根据最大的宣称功率符合表4
显指数CRI≥80(有效lm大于4klm的高压放电灯以及打算在户外、工业应用,光源的标准允许CRI<80的光源除外,光源的包装上和相关纸质及电子文档应该有清晰的说明)。
在P
on
*下的LED和OLED市电供电光源的相移因数
(DF,cosφ
1)
对于P
on
≤5W,无限值;
对于5W<P
on
≤10W,DF≥0.5;
对于10W<P
on
≤25W,DF≥0.7;
对于P
on
>25W,DF≥0.9。
lm维持因数(对于LED和OLED)耐久测试后的lm维持因数X
LMF
%应该至少为如下计算值:
L
70
为宣称的50%的光源的光输出下降到初始光通量的70%以下的寿命,以小时为单位, 也记作L
70
B
50
存活率(对于LED和OLED)耐久测试后至少9个样品存活一致性(对于LED和OLED)≤六阶麦克亚当椭圆
频闪(对于LED和OLED)满载时P
st
LM≤1.0
频闪效应(对于LED和OLED)满载时SVM≤0.4(有效l m大于4klm的高压放电灯以及打算在户外、工业应用,光源的标准允许CRI<80的光源除外)
的要求。河池学院学报
独立式控制装置的无载功率Pno不应该超过0.5 W,
无载功率只适用于宣称有无载模式的控制装置。
独立式控制装置的待机功率Psb不应该超过0.5 W。
数据连接的独立式控制装置的网络待机功率Pnet不
应该超过0.5 W。Psb和Pnet值不能加在一起计算。
2.2功能要求
光源的功能要求如表5。
* P
on
为光源的满载功率,所有的光控制部件和非照明部件断开。如果不能断开,根据说明书使其最小化或者关闭。
72日用电器/Electrical Appliances
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2.3产品信息要求
2.3.1在光源上要显示的信息
对于所有的光源,应该显示有效光通量(lm)和温(K),对于定向光源,应该显示光束角。如果只有显示两个值的空间,应该显示有效光通量和温,如果只有显示一个值的空间,应该显示有效光通量。
2.3.2在包装上要显示的信息
对于光源,适用的话包装需要显示这些信息:有效lm;温;光束角;电气接合信息。下面信息也建议显示:电源类型;寿命;功率;待机功率;网络待机功率;显指数;特殊使用条件;调光信息;汞含量;垃圾桶符号。
对于独立式控制装置,适用的话包装应显示这些信息:最大输出功率;光源类型;满载能效;无载功率;待机功率;网络待机功率;调光信息;制造商或进口商信息。
2.3.3在制造商,进口商或者授权代表的网页上应该显示的信息
对于独立式控制装置,适用的话下面信息应该在网页上显示:包装上显示的信息;外部尺寸;重量;移开
光控制部件和非照明部件的说明;可调光光源信息;寿命终了后怎样丢弃的建议。
2.3.4技术文档
对于独立式控制装置,在网页上显示的信息也应该在技术文档中显示。
2.3.5关于特殊使用的产品的信息
关于1.3中排除的产品,需要在包装,产品信息和广告中说明其特殊的使用,技术文档应详细列明使其排除在要求之外的技术参数。
2.4市场监管要求
在市场监管中,将对光源类抽取10个样品,独立式控制装置抽取3个样品,测试并取算数平均值。宣称值需要符合本指令的相关要求,测试的平均值与宣称值的偏差不能超过表格6。
对于长条形的光源,应该取50 cm长度(或者接近)的样品来测试。
2.5耐久测试后的符合性谐振隧穿器件
LED和OLED光源应该做耐久测试,每个型号应该测试10个样品,测试方法如下:
参数
样品数量
允许偏差
满载功率P on [W]P on ≤2 W 10平均值不能超过宣称值0.20 W 以上2 W <P on ≤5 W 10平均值不能超过宣称值10 %以上5 W <P on ≤25 W 10平均值不能超过宣称值5 %以上25 W <P on ≤100 W 10平均值不能超过宣称值5 %以上100 W <P on 10平均值不能超过宣称值2.5 %以上相移因数
10平均值不能小于宣称值减去0.1有效lm φuse (lm)
10平均值不能小于宣称值减去10 %无载功率P no ,待机功率P sb 和网络待机功率P net 10平均值不能超过宣称值0.10 W 以上显指数(CRI)
10平均值不能低于宣称值2以上频闪[P st LM]和频闪效应[SVM]10平均值不能超过宣称值10 %以上
一致性10平均值不能超过宣称值。麦克亚当椭圆中心点和宣称值的偏差不超过0.005光度角10平均值与宣称值偏差不超过25 %控制装置能效
3平均值不能低于宣称值减去0.05
lm 维持因数(对于LED 和OLED)10耐久后的lm 维持因数X LMF %平均值不能低于X LMF,MIN %存活率(对于LED 和OLED)10耐久后至少9个样品可工作兴奋纯度10平均值不能低于宣称值减去5 %相关温
10
平均值与宣称值偏差不能超过10 %
表6  市场监管要求

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