ＬＥＤ照明與節能

摘要：LED(Light Emitting Diode)，發光二極管，是一種固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED照明產品就是利用LED作為光源制造出來的照明器具。LED作為新一代的節能照明產品，其擁有低能耗、體積小、無污染等諸多優點而受到廣泛關注。

關鍵詞：LED 照明 節能

0 引言

在全球能源危機、環保要求不斷提高的情況下，壽命長、節能、安全、綠色環保、色彩豐富、微型化的半導體LED照明已被世界公認為一種節能環保的重要途徑。LED在裝飾、景觀、訊號、紅綠交通燈、庭院燈、汽車部份燈以及某些特殊用途照明已被人們廣泛接受。

1 LED光源的特點及發展趨勢

LED即發光二極管，它是利用固體半導體芯片作為發光材料，在半導體中通過載流子發生復合放出過剩的能量而引起光子發射，直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。LED被稱為第四代照明光源，即21世紀的綠色、節能光源，具有光效高(50-200Lm／W，電光功率轉換接近100％)、工作電壓低(單管驅動電壓1.5-3.5V)、耗電量小(單管功率0.03-0.06W)、體積小(單元晶片尺寸為3-5mm的正方形)、結構堅固且壽命長(理論壽命達10萬小時)等特點，還有LED光源本身不含汞、鉛等有害物質，無紅外和紫外污染，不會在生產和使用中產生對外界的污染。因此，LED光源具有節能、環保、壽命長、免維護、易控制等特點，與傳統的白熾燈、熒光燈光源相比，有著無可比擬的優越性，是光源領域發展的必然趨勢。

2 LED在照明工程中的應用

傳統的LED光源集中應用在汽車、背景光源、交通信號燈等領域，如今快速發展的LED技術使得LED在照明工程中的應用也越來越廣泛。目前，LED在照明工程中的應用主要體現在以下幾方面：

2.1夜景照明。近年來，各城市政府都十分重視城市亮化工作，不同程度的進行了城市亮化建設，把城市亮化工程的建設作為改善和美化城市環境的重要措施。由于LED光源小而薄，安裝便捷，可以水平也可以垂直方向安裝，可與建筑物表面完美地結合，也可以與城市街道陳設很好的有機結合。可以在城市的休閑空間如公園的路徑、濱水地帶、園藝進行照明，也可以在街道邊的花卉或低矮的灌木進行照明。作為景觀照明燈具，LED與霓虹燈相比，具有低電壓安全可靠、節能環保、密封性能好、沒有易碎的玻璃、也不會因為制作中彎曲而增加費用等優點，可基本取代霓虹燈。

2.2指示照明。在需要進行空間限定或引導的場所，如道路路面的分隔顯示、樓梯踏步的局部照明、疏散通道和安全出口的指示照明等，都可以使用表面亮度適當的LED埋地燈或嵌在垂直墻面的燈具。如影劇院的地面引導燈或座椅側面的指示燈，以及購物中心的導購指示燈和建筑物消防疏散指示燈等。

2.3特殊場所照明。就照明品質來說，由于LED光源為真正綠色光源，沒有紫外與紅外輻射，對眼睛和其它物體不會產生損害。與傳統光源比較，LED光源具有不需要附加濾光裝置，照明系統簡單，易于安裝的特點，現已被廣泛應用于象博物館、展示廳這樣對光源的顏色、輻射等指標要求高的場所照明。

2.4室內裝飾照明。由于大功率白光LED照明燈具目前還處在研發和試生產階段，目前市面上的LED燈具還不能達到普通燈泡所具有的亮度，在室內裝飾工程中基本還局限于背景照明和局部照明。由于LED的動態(數字化)控制色彩、亮度和調光及活潑的飽和色可以創造靜態和動態的照明效果，且長壽命、高流明的維持值(10，000小時后仍然維持90％的光通)，與金鹵燈的50～250小時的壽命相比，降低了維護費用和更換光源的頻率，且沒有熱輻射，可以使室內空間變得更加舒適和諧。因此，目前LED照明在室內裝飾裝修工程中的應用也越來越多。特別是在半徑較小的圓弧形燈槽和高空不易維護的區域，用LED麗彩燈帶取代傳統的鎂氖燈帶，不僅節能、環保，還解決了最頭痛的維護問題。

2.5電子顯示屏。LED顯示屏因其亮度高、畫面清晰、色彩鮮艷，在眾多媒體顯示領域一枝獨秀。全彩色LED顯示屏是當今世界上最為引人注目的戶外大型顯示裝置，采用先進的數字化視頻處理技術，具有無可比擬的超大面積與超高亮度。2008年北京奧運會，已經將LED功能發揮到淋漓盡致，特別是在舞臺中央、如中國山水畫可卷的屏幕，共使用4.4萬顆LED所組成；而高掛在會場中央的奧運5環圖，約使用4.5萬顆LED；另外，上千人所組成的和平鴿形狀的表演，每位參與者身上披戴約20顆LED等等方面的應用。水立方景觀照明采用RGB型LED，在固定外層氣枕的鋼結構框架上布燈、側向投射，使“水立方”外表面的亮度、色彩、圖案達到一定要求，加上南立面2000m點陣顯示屏，形成一定的場景和模式。這種“空腔內透光“與LED照明的結合應用方式開創了一個先河，它為建筑物景觀照明朝菪節能環保的方向發展及LED照明向規?；较虬l展樹立一個新的里程碑。

2.6逐步取代傳統照明燈具。隨著大功率、高光效、高顯色性的白光LED照明燈具的研發和逐步投產，使其照度不斷提高而成本不斷降低，LED照明將成為未來照明的主體，逐步取代白熾燈和熒光燈。目前LED在照明領域應用的主要困難是LED白光光效不高(約20Lm／W)，功率不大(小于1W)，且價格昂貴。面對LED照明市場的巨大誘惑，世界三大照明工業巨頭：通用電氣、飛利浦和奧斯拉姆集團已紛紛成立LED照明企業，并提出要在2010年前使LED燈的發光效率提高8倍，價格降低到1％。若此目標能得以實現，那么LED燈具將完全取代傳統的白熾燈和熒光燈。

3 結束語

隨著LED芯片制造技術的發展，它的亮度會不斷提高，價格也會不斷下降，這將促使LED步入千家萬戶，成為本世紀的主導光源。在照明工程中推廣和普及使用LED，將為節約我國寶貴的資源，保護我們脆弱的環境發揮出巨大的作用?？梢灶A見，LED照明將迅速成為人類照明的主要方式。本世紀的夜空必將被LED燈照得通徹明亮。