LED灯具在绿色照明中的运用与发展

颜成荣

（厦门通士达照明有限公司，福建 厦门 361000）

LED灯具在绿色照明中的运用与发展

颜成荣

（厦门通士达照明有限公司，福建 厦门 361000）

照明工程必须实施可持续发展战略，把节约放在首位，提高资源利用效率。因为绿色照明能节约电能，节约电能对保护环境具有重要意义。文中对LED绿色照明的性能特点和发展进行探讨、并结合某实例工程施工节能改造设计，对照LED照明灯具作经济性对比。以期能给同行参考借鉴。

绿色照明；节能环保；关键技术

概述

“生态文明”、“绿色发展”、“美丽中国”……这些崭新的提法迅速引发人们的热议。在“绿色经济”涤荡全球的今天，纵观中国，目前较为紧迫的环保问题是大气污染中的氮氧化超标排放，而此问题也成为今后首要解决问题之一。故此我们需从节能、循环、低碳等来说作为耗电大户之一的照明光源如何降低污染和能耗，做到真正的绿色照明成为社会关注的焦点。

一、LED照明灯具的特性

LED照明被公认为21世纪“绿色照明”，具有高节能、寿命长、多变幻、利环保、高新尖等特点，是人类自从懂得电光源照明技术以来首次出现的集多项技术优辨于一身的固体电光源。

1 LED节能照明灯具不受到温度的控制,低压110V下都可以正常使用.

2 LED节能照明灯具的寿命很长,一般LED的寿命会超过五万个小时,而且是一般光源的几倍,甚至有些达到了几十倍.

3 LED节能照明灯具具有高纯度而且色彩鲜艳的特点,现在LED几乎覆盖了所有可见光谱的范围,而且色彩的纯度也比较的高.

4 LED光源中不含有水银,而且不会含有紫外线,是固体的发光光源,不仅绿色环保,而且还适合各种场所,可以满足商品对照明的需求.

5 LED节能照明灯具不仅节能而且环保,也不需要太多的维护,动态的色彩也可以控制好,光通量利用率也比较高,而且体积也很小

二、LED光源与传统常用建筑照明光源优势分析

LED是真正意义上的绿色照明，LED绿色照明在建筑物场的使用与传统灯具相比，在照明数量、照明质量、节能与安全性能方面都有较大优势：

1 光效高：LED光效目前即可达到100～120流明/瓦，超过大部分传统的光源的光效。对于高光效的荧光灯及高压钠灯，因LED定向性强，且可以通过二次配光控制，整灯光效高于于传统灯具，这是LED目前相对于传统照明光源最大的优势之一。

2 节能：LED耗电量低，比同等亮度及照明亮化效果的的普通

节能灯耗电减少约50%～80%。据不完全统计全国718个城市中已经存在着的13723万盏照明灯具，如将这些照明灯具都规划改造成LED灯具，可想而知节能空间有多么巨大。

3 环保：无有害金属汞，是绿色环保光源。有效减少SO2、CO2等污染气体排放，根据国家发改委给出的相关数据统计得出： 每节约1度电，就相应节约了0.4千克标准煤，减少污染排放0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳（CO2）、0.03千克二氧化硫（SO2）、0.015千克氮氧化物（NOX），节约1度电=减排0.997千克二氧化碳=减排0.272千克“碳”。

4 寿命长：LED是固态半导体光源，依靠半导体P-N结发光，不存在灯丝发光易烧、热沉积等缺点，使用寿命可达10万小时，是普通灯泡的5～10倍，LED灯具具备更长的质保期。

5 安全可靠：低电压直流驱动，驱动单颗LED的电压仅为2.5～3V,不易造成触电事故，即使损坏也不会产生电弧，防止火灾隐患。同时在相同截面积导线情况下所需电流更少，更有效减少因导线电流过大导致火灾事故发生。

6 免维护：LED灯具在寿命期内不需要任何维护，可以节省大量维护费用。在某些建筑照明中需要24小时点亮和维护更换不方便的场合具有很大优势。可实现与原有产品的直接更换，简单方便。

7 显色性高：LED显色指数高于Ra≥80，远高于传统光源的显色指数Ra≤70。一般情况下，照明灯光的显色指数应在80以上，才能使人较易分辨其颜色的真实。

8 眩光抑制比高：LED眩光抑制可以通过二次配光有效控制在《GB 50043-2004建筑照明设计标准》要求之内。

三、我国LED绿色照明产业发展

1 1991 年1 月美国环保局（EPA）首先提出实施”绿色照明（Green Lights）”和推进”绿色照明工程（Green Lights Program）”的概念，很快得到联合国的支持和许多发达国家和发展中国家的重视，并积极采取相应的政策和技术措施，推进绿色照明工程的实施和发展。1993年11月中国国家经贸委开始启动中国绿色照明工程，并于1996年正式列入国家计划。

四、LED 照明灯节能应用实例分析

现笔者结合某院校照明节能改造为例进行分析。

1 原照明用能情况分析

经统计，该院校现在日常正常使用大概 10000盏左右各类照明灯具，在这些灯具之中功率大于20瓦的灯具数量是8691盏，这类照明总功率达到318.68千瓦，年总的耗电量为79.57 万千瓦时。这里面传统T8日光灯6092支，T6日光灯504支，26瓦三基色荧光灯1545 盏，45瓦三基色荧光灯550盏，院校内安装的这批灯具可供院校内日常正常照明，院校每年为此要支付高达50多万元的电费。具体的用电情况详见表1。

五、LED绿色照明在建筑照明应用中的关键技术

综合以上项目实例分析，笔者认为在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着大家的目光，LED作为一类新型的绿色光源产品，今后必定是照明应用未来发展的趋势。正确选用 LED产品进行更新换代已然是能源管理者面前的一个切实可行、行之有效的重要话题。

然而从节能改造而言，照明因改造方便、技术可行、节能量较大以及对节能量易于评估等原因使其成为最为可行的改造方式之一，成为当前节能改造的重点方向之一。LED绿色照明作为建筑照明的主要发展方向，如何能在建筑领域中发挥更大的作用，本人认为可从以下几个方面着重考虑：

1 制定有关LED照明灯具设计标准、照明设计标准、检测方法、可靠性评价方法等相关标准规范。进一步在实践中完善LED照明的相关标准。

2 从LED光源及灯具本身的寻找突破口，解决LED绿色照明的发展瓶颈及关键技术。

2.1 LED封装技术：科学、合理的LED封装结构，是提高LED光源效率的技术关键。

2.2 LED散热技术：LED的封装散热问题已经成为制约大功率LED发展的关键性因素，采用高导热热材料和优化的散热结构是解决LED散热问题关键所在。

2.3 二次配光技术：照明灯具主要光学参数有平均照度、照度均匀度和眩光控制等。应通过二次光学配光设计，设计符合配光要求的光学结构满足照明使用要求。

3 LED智能控制技术：将LED光源的特性与建筑智能化控制有效结合起来，研究LED绿色照明数字智能化控制方式。并通过对与各种传感器结合的控制方式以及适合于照明模式要求的最佳控制方式的研究，从智能控制的角度进一步减少照明能耗。当前的照明控制方式分为很多种，例如：单灯控制、多灯控制、楼宇自控系统控制和智能控制等等。

4 设计规划：建立整体建筑照明规划与不同功能区的照明需求相结合的设计规划流程与原则，通过合理的规划设计指导照明节能设计及改造，将照明节能有效的落实到位。

结语

LED在未来照明领域的发展中占着主要主导方向，绿色照明是从节约能源、保护环境的角度提出来的，实施绿色照明不仅能够节省电力，而且能够降低能源消耗，减少环境污染、提高能源的利用效率。而在此需特别强调指出的是，不能简单地理解为实施绿色照明就是提供高效节能的照明器材，正确合理的照明工程设计对能否实施绿色照明起着决定性的作用。这就需要不断提高相关设计人员的业务水平，同时，还需要修订完善有关照明设计标准，特别是照明节能的标准，以进一步强化照明设计和照明节能管理，为“绿色照明”的发展做出贡献。此外，运行维护管理也有不少忽视的作用，没有这一因素，照明节能的实施也不完整。

[1]中商科学技术信息研究所.浅析电子技术在绿色照明电路中的应用[M].北京：商场现代化编辑部出版社，2013.

[2]刘祖明.LED照明技术与灯具设计[M].北京：机械工业出版社，2012.

[3]魏学业.绿色环保LED应用技术[M].北京：机械工业出版社，2011.

[4]王国强.LED照明灯具应用案例[J].上海节能，2013（06）.

TU73

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.098