淺談LED在城市綠色照明領域中的應用

朱 琳

（湖北工業(yè)大學，430068）

淺談LED在城市綠色照明領域中的應用

朱 琳

（湖北工業(yè)大學，430068）

照明消耗占整個電力消耗的比重正逐年增加，如何降低照明用電就成為了節(jié)省能源工作的重中之重，開發(fā)和應用更高效、更可靠、更安全、更耐用的新型光源勢在必行。將LED照明技術應用到城市的綠色照明領域當中，能夠明顯的降低城市的運行能耗，在維持城市正常運轉(zhuǎn)的同時，又為城市節(jié)約大量的能源，促進城市的可持續(xù)發(fā)展。

LED照明技術；城市綠色照明；發(fā)展前景

1　LED照明發(fā)光原理

LED又稱發(fā)光二極管，是一種新型的半導體材料，通常以芯片的形式被應用到各處，在芯片的兩端加上正向電壓后，半導體中的載流子會發(fā)生復合碰撞，產(chǎn)生的多余的能量就會以光的形式釋放出來，直接把電能轉(zhuǎn)化為光能，從而產(chǎn)生可見光。

在一些城市照明中，采用LED發(fā)光照明可有效地節(jié)約能源，減少傳統(tǒng)發(fā)電方法造成的環(huán)境污染和能源消耗，是我國未來發(fā)光照明發(fā)展的一大趨勢。

2　LED照明技術的特點和優(yōu)勢

2.1LED照明技術具有較高發(fā)光效率。與其他類型的照明產(chǎn)品和照明方法相比較，LED照明的電能利用率高、熱損耗小，其光效可以達到50-200流明/瓦，是安全可靠的冷光源。而且LED照明光線的單色性好、光色溫和，光源穩(wěn)定，沒有眩光與閃爍的現(xiàn)象出現(xiàn)，可以很好地保護人們的視力。

2.2LED照明技術的能耗低。LED照明技術驅(qū)動發(fā)光的電流采用的是直流電，其驅(qū)動電壓、單管功率都很大程度的低于別的照明方法和照明產(chǎn)品，而且LED發(fā)出的光線亮度非常好。在保證相同照明效果的情況下，對不同照明產(chǎn)品的耗電量進行對比可以發(fā)現(xiàn)，LED照明的能耗是熒光燈的50%、白熾燈的12%，由此可見，LED可以相對節(jié)省更多照明所需的能耗。

2.3LED照明器材的使用壽命更長，環(huán)保性較強。由于LED照明的發(fā)光原理與普通照明設備不同，因此不會出現(xiàn)熱沉積、易燒毀與光照強度衰減等現(xiàn)象。同時，應用LED技術的照明器材體積相對較小，重量較輕，并且由環(huán)氧樹脂封裝，所以能夠承受高強度的沖擊壓力和震動，不會輕易受損破碎。在正常使用的情況下，LED照明器材的壽命是普通照明器材的5-10倍，平均壽命可達10萬小時，避免頻繁更換燈具，減少了維修費用，降低了材料的損耗，可有效減少資源消耗。

此外，LED可以節(jié)約大量的電力能源，減少社會資源的消耗，將LED照明技術廣泛的應用于生產(chǎn)、生活的各個角落，對降低照明系統(tǒng)的能耗，實現(xiàn)節(jié)能減排具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2.4LED照明的安全可靠性更高。LED能夠很精準的控制照明器材所產(chǎn)生的光型和發(fā)光角度，使其光線穩(wěn)定、光色柔和，不會出現(xiàn)眩光和閃光等現(xiàn)象；而且LED燈不含汞、鈉等可能危害健康的物質(zhì)和元素，不會對人體健康和環(huán)境造成威脅。

2.5LED照明器材的響應時間短。普通的照明工具在打開開關的時候需要一定的時間響應才會發(fā)出光源，其中響應較快的是白熾燈，其響應時間也僅僅是毫秒而已，而LED燈則可以達到納秒。使用LED技術可以大大的縮短照明器材的反應時間，使人們的工作和生活更為便利快捷。

3　LED在城市綠色照明領域的應用

3.1LED照明技術在城市路燈改造中的應用。道路路燈是城市照明的基礎，也是城市照明系統(tǒng)中最為關鍵的一個部分，做好城市道路的路燈改造工作對于實現(xiàn)城市的綠色照明起著關鍵性的作用。將LED技術應用到對城市道路路燈的改造建設當中，可以從很大程度上降低城市照明系統(tǒng)的能源消耗，為城市的照明節(jié)約大筆的資金。當前我國城市的路燈以高壓鈉燈居多，這很不利于城市能源的節(jié)約和環(huán)境的保護。與普通的道路路燈相比較，LED路燈不僅發(fā)光效率高，而且發(fā)出的光線更加自然穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)全過程的連續(xù)調(diào)光，可以根據(jù)路面的具體狀況來調(diào)整光線的強度和發(fā)光角度，為路面創(chuàng)造更加適宜的條件，從而減少路面事故的發(fā)生。如果將這些高壓鈉燈全部更換成LED燈，那么以后這些LED燈每年將會為城市節(jié)約海量的社會能源和資金。

3.2LED照明技術在城市景觀照明中的應用。使用LED照明技術的照明器材具有體積小、可靠性高、響應時間短、結構簡單等特點，這些特點剛剛好符合城市的景觀照明的要求，在城市景觀照明中應用LED照明技術可以降低城市景觀照明的能源消耗，為城市節(jié)約大量的電力資源和費用，促進城市的可持續(xù)發(fā)展。

同時，在景觀照明方面，由于LED照明器材是不需要玻璃外殼的，所以不存在氣體密封等問題，這使得LED照明器材的體積更小，應用更為靈活，給設計師創(chuàng)造了無限的設計發(fā)揮空間，使城市的景觀照明形式更加靈活多變，炫彩多姿，對美化城市環(huán)境、提高城市形象有著非常重要的意義。

此外，LED照明設施的有著極強的可塑性，不僅可以用于平面的景觀照明，也能夠廣泛的應用在弧面與曲面等不規(guī)則的表面上，使景觀照明設施具有更強的靈活性與可塑性，豐富了城市的景觀。

3.3LED技術在指示性照明中的應用。指示性照明是城市生活中不可或缺的重要組成部分，在維護城市秩序的方面有著不可替代的作用。雖然指示性照明設施的個體規(guī)模較小，看似能耗較低，但是由于在城市的各種領域有著廣泛的分布，因此其潛在的節(jié)能效果是不容忽視的。將LED技術引入到城市的指示性照明領域中，不僅可以大幅的降低城市指示性照明的支出，實現(xiàn)節(jié)能減排，還能夠大大提高照明的安全性與可靠性，推動城市的照明向著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展。

4　LED技術在城市綠色照明領域中的存在問題與發(fā)展前景

雖然LED照明技術在短短的幾十年內(nèi)的發(fā)展是非常迅猛的，完全在人們的意料之外，但是在實際操作中，LED照明技術依然還是存在著非常多的缺陷和不足的。首先，雖然LED技術耗能低、壽命長，從長遠角度來看具有非常好的發(fā)展前景，但是由于技術水平的限制，目前LED照明設施的成本是高于傳統(tǒng)的普通照明設施的，這就使得LED技術應用的一次性投入成本較大，影響了LED技術的推廣與普及。其次，LED照明設施對于溫度的變化較為敏感，如果長期處于溫度波動較大而且頻繁的地區(qū)，將會明顯的降低LED照明設施的光線質(zhì)量，縮短LED照明設施的使用壽命，對城市的照明造成不利的影響。

5　結語

LED照明技術不管是在節(jié)約能源方面還是城市規(guī)劃方面，都較傳統(tǒng)的照明方式更為靈活多變，對于實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。將LED照明技術應用到城市的綠色照明領域當中，不僅能夠有效的降低城市照明的能耗，達到節(jié)能減排的目的，還能使城市變得更為豐富多彩，提高城市形象。雖然當前我國在LED技術的應用和研發(fā)領域中還有著很多不足之處，但是隨著科學的技術的發(fā)展，目前存在的問題將會一一得到妥善的解決，從而在根本上實現(xiàn)城市的綠色照明，推動我國社會的又好又快發(fā)展。

［1］楊靖.LED照明：如何打造綠色城市［J］.中國新能源，2011（1）：15-16.

［2］陳增偉，肖輝.第四代光源――LED在城市景觀照明中的應用淺析［J］.燈與照明，2009，33（2）：39-42.

Discussion on the application of LED in the field of urban green lighting

Zhu Lin
（HUBEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY，430068）

Lighting consumption accounted for the entire power consumption is increasing year by year，how to reduce the electricity for lighting has become a priority among priorities of energy saving work，it is imperative to the development and application of new type of light source is more efficient， more reliable，more secure，more durable.The application of LED lighting technology to the field of Green Lighting City，can reduce the energy consumption of the city significantly，in maintaining the normal operation of the city at the same time，but also save a lot of energy for the city，promote the sustainable development of the city.

LED lighting technology；urban green lighting；development prospects