LED 照明应用及节能效益分析

严芝晟 青海偏转光电科技有限公司

LED 通过半导体芯片发光，作为可以发光的二极管，通过少数载流子与多数载流子在得P-N 结中发生复合作用，使得发光子借由发射生成光能，完成电能向光能的转变；LED 发光源使用的材料属于绿色材料，内部不含汞，所以不会产生有害物质，不会对环境造成污染，同时LED 光源接近自然光，可以构建舒适、安全的视觉环境。

一、LED 技术照明的应用及节能实现情况

（一）办公室LED 照明

现今市场中常用的能够用于办公室照明工具的LED 灯多种多样，并且不同的生产厂家研发出的办公室照明LED 灯的型号也各不相同，此外，LED 灯的颜色也能够在白色的基础上细分为冷暖两个色调。通常来讲，以尺寸为300*600mm、600*1200mm、600*600mm，即按照传统的格栅荧光灯的大小设计的办公室LED 照明灯较为常见。

（二）会议室LED 照明

由于会议室不同于办公室，前者的功能更为多样化，诸如演讲、展示、资料浏览与查询工作等均需要利用多媒体进行，因此良好的照明效果必不可少。通常状况下，为达到会议室要求的照明强度和照明管理的灵活性，格栅型LED 筒灯与T5LED、T8LED 灯具分别应用于大型与小型会议室。而在进行演讲与多媒体展示活动时，LED 射灯能够满足所需。

（三）接待、休息等公共区域LED 照明

接待、休息室的照明条件在会议室的基础上有所提升。由于这些区域通常面积较大，因此单一的LED 灯难以满足整个场地的照明强度需求。此时，应当将这些公共区域划分为诸多小范围，并依照每一小范围的具体功能来确定LED 照明强度。例如，紧凑型LED 灯具可以用于休息区，而悬吊式LED 灯具（以白炽灯为光源参考）则适用于服务台和产品展示区。

二、LED 照明应用及节能效益分析

（一）动静感应控制输出

通过微波感应开关、人体红外探测传感器等电子设备感应，探测特定区域人体的动静情况；进而控制区域内的灯光、显示屏亮度等。对最终用户来讲，这是一种最简单、低投资的方式，实现电能节约。动静感应器作用明显，实际节能效果显著，在不同的应用场合、不同使用模式，可节省30%～90%的能源。将一个工厂、一个小区或一栋大楼的照明控制器通过网络技术进行集中，全部上传到云服务器中心，云服务器中心通过一定的智能算法，对区域内的照明进行集中、智能控制。当然，控制中心可以直接控制某一个区域的、楼层、房间的照明亮灭，实现远程开关控制。

（二）设计工艺优化

目前，我国LED 灯具散热方式主要为风扇式，自然对流式、散热管以及回路散热等方式。在众多方式中以电扇散热使用最为频繁，但是电扇散热效果差，同时并不稳定，无法保证LED 灯具正常工作；其次，采用散热器的方式，容易增加LED 灯具的实际重量。除此之外，使用散热器还会破坏LED 灯具使用的稳定性以及安全性，因为LED 灯具安装在室外环境，所以会经常受到外界环境因素的干扰，如果散热器缝隙内落入灰尘，堵塞散气孔，难以保证散热器经过一段时间后依然可以正常工作。一旦散热器无法正常工作，便会导致LED 灯具无法在温度升高之后控制温度，在芯片高温不退的状况下，很可能会使光源迅速衰弱直至失效，一定程度上影响到LED 灯具的使用寿命。LED 灯具采用一体化设计，在光学一次配光设计、二次配光设计、封装技术作用下，制作LED 灯具。因为工序较多，工艺非常复杂，灯具在工作一段时间后，必须要对发光颗粒进行替换，但是LED 发光颗粒较小，难以凭借肉眼分辨，所以在更换发光颗粒时容易存在问题，需要借助精密的仪器，才能了解LED 灯具内部元件应用状况。LED 灯具采用的是整体设计，会对维护工作产生造成一定的干扰，无法在现场进行灯具维护。为此需要将LED 灯具拆装，运送到生产厂家开展维护工作。目前，国内LED灯具维护又存在内部元件标准不统一的情况，LED 灯具内的发光颗粒、驱动电路、主体躯壳等各部分，由不同的生产厂家生产，所以会在维护工作期间，存在较多难题。每个厂家设定的产品标准不同，导致灯具的兼容性较低，灯具内部元件不具备通用性，导致维护工作异常艰难。同时LED 灯具驱动电源还需要整体更换，为此在一定程度上提高了维修成本。根据最近的统计发现，维修一整套的LED 路灯灯具，价值在3500 元左右，其中LED 驱动电源价格就在每套700元左右，因为LED 灯具维护成本较高，在很大程度上制约了LED 灯具的应用与推广。

（三）自然能源的照明系统

自然能源的照明系统是以太阳能和风能为主要能源，借助螺旋式风轮叶片带动风电控制器，实现机械能向电能的转化，进而将电能储存于蓄电池以及充电控制器中，最后应用于LED 灯具照明。这种照明系统具有良好的发展前景与较大的发展优势。由于太阳能、风能是清洁的一次能源，因此将其作为发电的动力不仅可以避免资源消耗，而且符合绿色、低碳、可持续的发展理念。与街灯和路灯相比，自然能源的LED 照明系统无须电网供电以及诸多电路设施，因此具备操作便捷、组装方便的特点。除此之外，由于采取蓄电池对电能进行存储，因此在光能不足（阴天雨天）的情况下，蓄电池储存的电能仍旧能够供应5 天内夜间7-14 小时的照明效果。蓄电池的选择将直接影响这一LED 照明系统的工作效率。通常而言，铅酸蓄电池是其中首选。然而，由于传统的蓄电池以电解反应为理论基础，其生成物可能成为电解质中的杂质成分，从而缩短了两次维护之间的时间间隔；而新型蓄电池——锂离子电池虽然无须频繁维护，但成本相对较高，因此难以普及。综上所述，选择蓄电池时应当综合考虑维护成本、购买成本、照明效率等诸多因素。

三、结语

总之，通过以上研究，本文深入对LED 照明应用及节能措施进行了探索，在有效的分析过程，提出了具体的应用策略，希望分析能够不断提高节能水平，以更好地助力LED 照明技术不断发展。