照明領(lǐng)域里L(fēng)ED光源的應(yīng)用簡(jiǎn)介
二、LED照明光源技術(shù)的應(yīng)用前景及趨勢(shì)長(zhǎng)期以來(lái),由于LED光效低的原因,其應(yīng)用主要集中在各種顯示領(lǐng)域。隨著超高亮度LED(特別是白光LED)的出現(xiàn),在照明領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。據(jù)國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),二十一世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代,被稱(chēng)為第四代新光源。
?。ㄒ唬┣熬凹鞍l(fā)展趨勢(shì)目前,照明消耗約占整個(gè)電力消耗的20%,大大降低照明用電是節(jié)省能源的重要途徑,為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),業(yè)界已研究開(kāi)發(fā)出許多種節(jié)能照明器具,并達(dá)到了一定的成效。但是,距離“綠色照明”的要求還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,開(kāi)發(fā)和應(yīng)用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源勢(shì)在必行。LED以其固有的優(yōu)越性正吸引著世界的目光。美國(guó)、日本等國(guó)家和臺(tái)灣地區(qū)對(duì)LED照明效益進(jìn)行了預(yù)測(cè),美國(guó)55%的白熾燈及55%的日光燈被LED取代,每年節(jié)省350億美元電費(fèi),每年減少7.55億噸二氧化碳排放量。日本100%的白熾燈換成LED,可減少1~2座核電廠發(fā)電量,每年節(jié)省10億公升以上的原油消耗。臺(tái)灣地區(qū)25%的白熾燈及100%的日光燈被白光LED取代,每年節(jié)省110億度電。日本早在1998年就編制“21世紀(jì)計(jì)劃”,針對(duì)新世紀(jì)照明用LED光源進(jìn)行實(shí)用性研究。近年來(lái),日本日亞化工、豐田合成、SONY、佳友電工等都已有LED照明產(chǎn)品問(wèn)世。世界著名的照明公司如飛利浦、歐司朗、GE等也投入大量的人力物力進(jìn)行LED照明產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。美國(guó)GE公司和EMCORE公司合作成立新公司,專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)白光LED,以取代白熾燈、緊湊型熒光燈、鹵鎢燈和汽車(chē)燈。德國(guó)歐司朗公司與西門(mén)子公司合作開(kāi)發(fā)LED照明系統(tǒng)。臺(tái)灣目前的LED產(chǎn)量?jī)H次于日本列在美國(guó)之前,從1998年開(kāi)始投入6億臺(tái)幣進(jìn)行相關(guān)開(kāi)發(fā)工作。LED發(fā)展歷史已經(jīng)幾十年,但在照明領(lǐng)域的應(yīng)用還是新技術(shù)。隨著LED技術(shù)的迅猛發(fā)展,其發(fā)光效率的逐步提高,LED的應(yīng)用市場(chǎng)將更加廣泛,特別在全球能源短缺的憂(yōu)慮再度升高的背景下,LED在照明市場(chǎng)的前景更備受全球矚目,被業(yè)界認(rèn)為在未來(lái)10年成為最被看好的市場(chǎng)以及最大的市場(chǎng),也將是取代白熾燈、鎢絲燈和熒光燈的最大潛力商品。
(二)照明應(yīng)用中存在的主要技術(shù)問(wèn)題近年來(lái),LED的發(fā)光效率正在逐步提高,商品化的器件已達(dá)到白熾燈的水平,景觀燈采用的白色LED發(fā)光效率接近熒光燈的水平,并在穩(wěn)步增長(zhǎng)中。但是,在照明普及應(yīng)用方面仍存在一些技術(shù)性問(wèn)題:一是光通量有待進(jìn)一步提高。采用LED作為照明光源,必須可以發(fā)出更多的光,必須具有更高的能量效率。二是LED發(fā)出的光與自然光仍有一定的差距。白熾燈具有非常強(qiáng)的黃色光的成分,給人一種溫暖的感覺(jué)。而白光LED發(fā)出的白光帶有藍(lán)色光的成分,在這種光的照明下,人們的視覺(jué)不很自然。三是價(jià)格較高。這是影響LED照明普及的主要原因。但是,近年來(lái)出于晶片技術(shù)的改良,制造成本正在急劇下降,近三年來(lái)LED的價(jià)格下降了近50%,其正朝著高效率、低成本的方向發(fā)展,這為L(zhǎng)ED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用提供了有利條件。此外,較好的性?xún)r(jià)比也可以彌補(bǔ)成本價(jià)格方面的不足。
三、LED照明技術(shù)在燈光環(huán)境中的應(yīng)用由于LED光源具有發(fā)光效率高、耗電量少、使用壽命長(zhǎng)、安全可靠性強(qiáng),有利于環(huán)保等特性,近幾年來(lái)在城市燈光環(huán)境中得到了廣泛的應(yīng)用。目前已應(yīng)用于數(shù)碼幻彩、護(hù)欄照明、廣場(chǎng)照明、庭院照明、投光照明、水下照明系列。許多城市利用LED光源照明技術(shù)應(yīng)用于城市燈光環(huán)境建設(shè)中,產(chǎn)生了良好的效果,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。如廣州電力大廈、廣州鶴洞大橋、廣州工商行大廈、珠海迎賓南路燈光工程、東莞中心城區(qū)燈光工程、鄭州河南醫(yī)科大立交橋、上海延安路燈光工程、湖南常德市丹陽(yáng)天橋、南通市通訊塔燈光工程等。
隨著全國(guó)城市化的進(jìn)一步發(fā)展,燈光環(huán)境(包括路燈、景觀燈、藝術(shù)燈等)建設(shè)領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大,LED光源的應(yīng)用也將不斷發(fā)展。LED作為第四代新光源,在城市景觀燈建設(shè)領(lǐng)域中已得到了有效的應(yīng)用,但要在路燈建設(shè)和維護(hù)中取代大功率的高壓鈉燈、高壓汞燈、金鹵燈等光源,還需進(jìn)一步的研究和探討,認(rèn)真解決LED光源在照明應(yīng)用中存在的技術(shù)問(wèn)題,還需LED光源生產(chǎn)廠家結(jié)合路燈行業(yè)的實(shí)際情況,生產(chǎn)符合路燈建設(shè)和維修所需的新產(chǎn)品,使第四代新光源在城市照明建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。
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