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新型光源LED照明技術(shù)

 退休工程師 2011-10-27

傳統(tǒng)的照明技術(shù)存在發(fā)光效率低(一般白熾燈發(fā)光效率20%左右,普通節(jié)能燈40~50%左右)、耗電量大、使用壽命短,光線(xiàn)中含有大量的紫外線(xiàn)、紅外線(xiàn)輻射,照明燈具一般是交流驅(qū)動(dòng),不可避免的產(chǎn)生頻閃而損害人的視力,普通節(jié)能燈的電子鎮(zhèn)流器會(huì)產(chǎn)生電磁干擾,且熒光燈含有大量的汞和鉛等重金屬,無(wú)法全部回收則造成環(huán)境污染等問(wèn)題?,F(xiàn)代生產(chǎn)和生活的發(fā)展迫切需要一種高效節(jié)能、無(wú)污染、無(wú)公害的綠色照明技術(shù)取代傳統(tǒng)照明技術(shù)。近年來(lái),經(jīng)過(guò)科學(xué)家的技術(shù)攻關(guān),一種新型光源技術(shù)—LED照明技術(shù)正在趨于成熟,并開(kāi)始投入生產(chǎn),走向市場(chǎng)。

  LED(LightingEmittingDiode)即發(fā)光二極管,是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料,在半導(dǎo)體中通過(guò)載流子發(fā)生復(fù)合放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射,直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。LED照明產(chǎn)品就是利用LED作為光源制造出來(lái)的照明器具。LED技術(shù)始于上世紀(jì)五、六十年代,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和家庭生活,例如電子表、數(shù)字式萬(wàn)用表、LED液顯電視機(jī)、微機(jī)液晶顯示器、交通信號(hào)燈等,應(yīng)用實(shí)例舉不勝舉。現(xiàn)在科技人員研制出的大功率LED照明光源系列產(chǎn)品通過(guò)鑒定,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)此類(lèi)產(chǎn)品的空白,并以此打開(kāi)了局面,開(kāi)始向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。經(jīng)有關(guān)部門(mén)技術(shù)鑒定,LED照明技術(shù)具有以下特點(diǎn):

  ·高效節(jié)能。1000h僅耗1kWh電(普通白熾燈17h耗1kWh電,普通節(jié)能燈100h耗1kWh電);

  ·超長(zhǎng)壽命。使用壽命一般50000h左右(普通白熾燈使用壽命僅有1000h,普通節(jié)能燈使用壽命也只有10000h);

  ·光線(xiàn)健康。光線(xiàn)中不含紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn),不產(chǎn)生輻射;

  ·綠色環(huán)保。不含汞和鉛等有害元素,利于回收和利用,而且不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾;

  ·保護(hù)視力。直流驅(qū)動(dòng),無(wú)頻閃;

       
  ·光效率高。發(fā)熱小,90%的電能轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光;

  ·安全系數(shù)高。驅(qū)動(dòng)電壓低、工作電流較小,發(fā)熱較少,不產(chǎn)生安全隱患,可用于礦場(chǎng)等危險(xiǎn)場(chǎng)所;

  ·市場(chǎng)潛力大。低壓、直流供電,電池、太陽(yáng)能供電即可,可用于邊遠(yuǎn)山區(qū)及野外照明等缺電、少電場(chǎng)所。

  經(jīng)科技人員的努力探索研究,現(xiàn)已推出大功率照明LED專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器,體積小,成本低,便于安裝,且采用市電220V輸入或直流8~450V輸入,穩(wěn)壓大電流恒流(可調(diào)范圍100~1000mA)輸出供電,非常穩(wěn)定??沈?qū)動(dòng)10個(gè)以上1W、3W、5W大功率LED。用于臺(tái)燈可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)光、遙控調(diào)光等功能。

  近年來(lái),LED在顏色種類(lèi)、亮度和功率方面都有了極大的提高,以其令人驚嘆而欣喜的應(yīng)用在城市室內(nèi)外照明中發(fā)揮著傳統(tǒng)光源無(wú)可比擬的作用。LED壽命最長(zhǎng)可達(dá)10萬(wàn)小時(shí),意味著每天工作8小時(shí),可以有35年免維護(hù)的理論保障。低壓運(yùn)行,幾乎可達(dá)到100%的光輸出,調(diào)光時(shí)低到近乎零輸出,可以組合出成千上萬(wàn)種光色,而發(fā)光面積可以很小,能制作成1mm2。經(jīng)過(guò)二次光學(xué)設(shè)計(jì),照明燈具達(dá)到理想的光強(qiáng)分布。

  快速發(fā)展的LED技術(shù)將為照明設(shè)計(jì)與應(yīng)用帶來(lái)新的發(fā)展,這是許多傳統(tǒng)光源所不可能實(shí)現(xiàn)的。如今LED照明在娛樂(lè)、建筑物室內(nèi)外、城市美化、景觀照明中應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。

  建筑物外觀照明。由于LED光源小而薄,線(xiàn)性投射燈具的研發(fā)無(wú)疑成為L(zhǎng)ED投射燈具的一大亮點(diǎn),因?yàn)樵S多建筑物根本沒(méi)有地方放置傳統(tǒng)的投光燈。LED的安裝便捷,可以水平也可以垂直方向安裝,能與建筑物表面更好地結(jié)合,拓展了設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作空間。并將對(duì)現(xiàn)代建筑和歷史建筑的照明手法產(chǎn)生影響。
景觀照明。由于LED不像傳統(tǒng)燈具光源多是玻璃泡殼,它可以與城市街道家具很好的有機(jī)結(jié)合,可以在城市的休閑空間如路徑、樓梯、甲板、濱水地帶、園藝進(jìn)行照明。對(duì)于花卉或低矮的灌木,可以使用LED作為光源進(jìn)行照明。LED隱藏式的投光燈具會(huì)特別受到青睞,固定端可以設(shè)計(jì)為插拔式,依據(jù)植物生長(zhǎng)的高度,方便進(jìn)行調(diào)節(jié)。

  標(biāo)識(shí)與指示性照明。需要進(jìn)行空間限定和引導(dǎo)的場(chǎng)所,如道路路面的分隔顯示、樓梯踏步的局部照明、緊急出口的指示照明,可以使用表面亮度適當(dāng)?shù)腖ED自發(fā)光埋地?zé)艋蚯对诖怪眽γ娴臒艟?,如影劇院觀眾廳內(nèi)的地面引導(dǎo)燈或座椅側(cè)面的指示燈,以及購(gòu)物中心內(nèi)樓層的引導(dǎo)燈等。另外,LED與霓虹燈相比,由于是低壓,沒(méi)有易碎的玻璃,不會(huì)因?yàn)橹谱髦袕澢黾淤M(fèi)用,值得在標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)中推廣使用。

  室內(nèi)空間展示照明。與傳統(tǒng)光源比較,就照明品質(zhì)來(lái)說(shuō),由于LED光源沒(méi)有熱量、紫外線(xiàn)與紅外線(xiàn)輻射,對(duì)展品或商品不會(huì)產(chǎn)生損害,燈具不需要附加濾光裝置,照明系統(tǒng)簡(jiǎn)單,費(fèi)用低廉,易于安裝。其精確的布光,可作為博物館光纖照明的替代品。商業(yè)照明大都會(huì)使用彩色的LED,室內(nèi)裝飾性的白光LED結(jié)合室內(nèi)裝修為室內(nèi)提供輔助性照明,暗藏光帶可以使用LED,對(duì)于低矮的空間特別有利。

  娛樂(lè)場(chǎng)所及舞臺(tái)照明。由于LED的動(dòng)態(tài)、數(shù)字化控制色彩、亮度和調(diào)光,活潑的飽和色可以創(chuàng)造靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的照明效果。從白光到全光譜中的任意顏色,LED的使用在這類(lèi)空間的照明中開(kāi)啟了新的思路。長(zhǎng)壽命、高流明的維持值(10000h后仍然維持90%的光通),與PAR燈和金鹵燈的50~250h的壽命相比,降低了維護(hù)費(fèi)用和更換光源的頻率。另外,LED克服了金鹵燈使用一段時(shí)間后顏色偏移的現(xiàn)象。與PAR燈相比,沒(méi)有熱輻射,可以使空間變得更加舒適。目前LED彩色裝飾墻面在餐飲建筑中的應(yīng)用已蔚然成風(fēng)。
 
 

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