城市綠色照明領域中LED的應用

謝永輝，李牧奇

1.西京學院機電工程系，陜西西安 710123

2.億光電子（中國）有限公司，江蘇蘇州 215200

LED照明技術作為一種新興的環保型照明技術，有著體積小、重量輕、能耗低等特點，隨著我國可持續發展戰略和環境保護政策的不斷深化，LED照明技術也逐漸的引起了社會各界的重視，將LED照明技術引入到城市的綠色照明領域中，能夠有效的降低城市的照明能耗，對實現城市又快又好的發展有著重要的意義。

1 LED照明技術的特點和優勢

LED照明技術誕生于20世紀60年代，該技術是利用發光二級管在通電的情況下，內部電子在與空穴復合的時產生的能量釋放來獲得光能的一種技術。由于LED照明技術具有生產成本低，光線質量好以及節能環保等優勢，因此得到了人們的廣泛關注，成為20世紀末21世紀初照明領域的研究熱點之一。在經過幾十年的發展之后，LED照明技術的水平已經有了顯著的提升，其優勢也進一步的突顯出來，特別是LED照明技術在節能領域的突破，令其在能源短缺的大環境下備受矚目，成為了綠色照明領域的新寵。

首先，LED照明技術具有較高發光效率。與其他類型的照明產品相比較，LED照明產品的電能利用率高、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。且LED照明產品光線的單色性好、光色溫和，沒有眩光與閃爍，可以對人的視力起到良好的保護作用。

其次，LED照明技術的能耗低。LED照明技術采用直流電進行驅動，其驅動電壓、單管功率均明顯低于其他照明產品，且光線亮度較好，在保證照明效果相同的情況下對不同照明產品的耗電量進行對比可以發現，采用LED照明技術的照明產品，其能耗是熒光燈的50%、白熾燈的12%，從而大大節省了照明所需的能耗。

最后，LED照明技術的環保性較強。由于LED照明器材的發光原理與普通照明設備不同，因此不會出現熱沉積與光照強度衰減等現象。同時，LED照明器材的體積較小，重量輕，并由環氧樹脂封裝，故能夠承受高強度的沖擊而不會損壞，在正常使用的情況下，LED照明器材的壽命是普通燈具的5～10倍，大大降低了照明器材的維護難度和維修費用，降低了材料的損耗。此外，LED的節能效果在照明技術中也是首屈一指的，將LED照明技術廣泛應用于生產生活的各個角落，對降低照明系統的能耗，實現節能減排有著重要的意義。

由于具備以上的種種優勢，使得LED照明技術在綠色照明領域有著廣泛的應用，將LED照明技術應用在城市綠色照明當中，可以有效的減少城市照明的能耗，對推動我國環境保護工作的展開，實現城市的可持續發展有著積極的意義。

2 LED在城市綠色照明領域的應用

2.1 LED照明技術在城市路燈改造中的應用

路燈是城市照明的基礎，也是城市照明系統中最為關鍵的組成部分之一，做好城市路燈的改造工作，對實現城市的綠色照明有著十分重要的意義。將LED技術應用到對城市路燈的改造過程中，可以明顯的降低城市路燈的運行能耗，為城市的照明節約大筆的資金。當前我國城市的路燈以高壓鈉燈居多，如果將現有的高壓鈉燈更換成LED燈，按照每天照明10h計算，每盞路燈每年能夠節約電能22630W。而城市內外的道路眾多，路燈的數量更是不可勝數，使用LED燈代替原有的路燈，每年將會為城市節約海量的資源。同時，LED路燈還具備較高的光學效率，與高壓鈉燈相比，LED路燈不僅光效較高，且發出的光線更加自然，能夠實現0%～100%的連續調光，從而根據路面的具體狀況來調整光線的強度，為路面創造更加適宜的條件。

2.2 LED照明技術在城市景觀照明中的應用

LED照明技術具有體積小、可靠性高、響應時間短、結構簡單等特點，將其運用在城市的景觀照明上，能夠降低城市景觀照明的能耗，為城市節約大量的電能，促進城市的可持續發展。同時，在景觀照明方面，由于LED照明器材的無需玻璃外殼，不存在氣體密封等問題，體積更小，應用更為靈活，給設計師創造了充分的發揮空間，使城市的景觀照明的形式更加靈活多變，對美化城市的環境、提高城市的形象有著積極的意義。值得一提的是，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。此外，在LED照明的古城中采用三基色的發光原理，并通過電子技術加以調控，便可以令原本顏色有限的LED照明設備變幻出不同的色彩，而由于LED照明技術自身的特點，使LED景觀照明設施的光線更加純正，進一步提高了城市景觀照明的審美價值，是城市綠色照明領域的發展熱點。

2.3 LED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，實現節能減排，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能環保的方向發展。

3 LED技術在城市綠色照明領域中的存在問題與發展前景

LED照明技術在幾十年內有了突飛猛進的發展，然而在城市綠色照明領域的實際應用中，LED技術依然存在有一定的缺陷和不足。首先，雖然LED技術耗能低、壽命長，從長遠角度來看具有良好的發展前景，但是由于技術水平的限制，目前LED照明設施的成本依舊要高于普通的照明設施，導致LED技術應用的一次性投入較大，影響了LED技術推廣與普及。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的地區，將會明顯的降低LED照明設施的光線質量，對城市的照明造成不利的影響。此外，由于當前的LED照明設施的光照強度有限，在傳播的過程中還會伴有一定的損失，因此只能應用于部門次干道等對光照要求較低的交通線路的照明過程當中，限制了LED技術的進一步推廣。

想要有效的解決LED在城市綠色照明領域中存在的問題，進一步促進城市綠色照明的發展，就需要加大LED照明技術的研發力度，尋找價格低廉、質量可靠的材料，并不斷簡化LED照明設施的制造工藝，降低其制造成本，進一步提高LED照明設施的性價比，達到增強自身市場競爭力的目的。同時，提高LED照明設施的光照強度，降低光線在傳播過程中的損失，增強LED設施對環境溫度變化的抵抗能力，能夠進一步的提高LED照明設施的光線質量，擴大LED照明技術的應用范圍，使其能夠適應不同領域的照明需求，從而更好的滿足社會的需要，從根本上推動城市綠色照明的發展。

4 結論

將LED照明技術應用到城市的綠色照明領域當中，能夠有效的降低城市照明的能耗，達到節能減排的目的，對實現城市的可持續發展有著重要的意義。雖然當前我國在LED技術的應用和研發領域中還存在有一定的不足，但是隨著科學的技術的發展，目前存在的問題將會一一得到妥善的解決，從而在根本上實現城市的綠色照明，推動我國社會又好又快發展。

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