LED燈具在綠色照明中的運用與發展

顏成榮

（廈門通士達照明有限公司，福建 廈門 361000）

LED燈具在綠色照明中的運用與發展

顏成榮

（廈門通士達照明有限公司，福建 廈門 361000）

照明工程必須實施可持續發展戰略，把節約放在首位，提高資源利用效率。因為綠色照明能節約電能，節約電能對保護環境具有重要意義。文中對LED綠色照明的性能特點和發展進行探討、并結合某實例工程施工節能改造設計，對照LED照明燈具作經濟性對比。以期能給同行參考借鑒。

綠色照明；節能環保；關鍵技術

概述

“生態文明”、“綠色發展”、“美麗中國”……這些嶄新的提法迅速引發人們的熱議。在“綠色經濟”滌蕩全球的今天，縱觀中國，目前較為緊迫的環保問題是大氣污染中的氮氧化超標排放，而此問題也成為今后首要解決問題之一。故此我們需從節能、循環、低碳等來說作為耗電大戶之一的照明光源如何降低污染和能耗，做到真正的綠色照明成為社會關注的焦點。

一、LED照明燈具的特性

LED照明被公認為21世紀“綠色照明”，具有高節能、壽命長、多變幻、利環保、高新尖等特點，是人類自從懂得電光源照明技術以來首次出現的集多項技術優辨于一身的固體電光源。

1 LED節能照明燈具不受到溫度的控制,低壓110V下都可以正常使用.

2 LED節能照明燈具的壽命很長,一般LED的壽命會超過五萬個小時,而且是一般光源的幾倍,甚至有些達到了幾十倍.

3 LED節能照明燈具具有高純度而且色彩鮮艷的特點,現在LED幾乎覆蓋了所有可見光譜的范圍,而且色彩的純度也比較的高.

4 LED光源中不含有水銀,而且不會含有紫外線,是固體的發光光源,不僅綠色環保,而且還適合各種場所,可以滿足商品對照明的需求.

5 LED節能照明燈具不僅節能而且環保,也不需要太多的維護,動態的色彩也可以控制好,光通量利用率也比較高,而且體積也很小

二、LED光源與傳統常用建筑照明光源優勢分析

LED是真正意義上的綠色照明，LED綠色照明在建筑物場的使用與傳統燈具相比，在照明數量、照明質量、節能與安全性能方面都有較大優勢：

1 光效高：LED光效目前即可達到100～120流明/瓦，超過大部分傳統的光源的光效。對于高光效的熒光燈及高壓鈉燈，因LED定向性強，且可以通過二次配光控制，整燈光效高于于傳統燈具，這是LED目前相對于傳統照明光源最大的優勢之一。

2 節能：LED耗電量低，比同等亮度及照明亮化效果的的普通

節能燈耗電減少約50%～80%。據不完全統計全國718個城市中已經存在著的13723萬盞照明燈具，如將這些照明燈具都規劃改造成LED燈具，可想而知節能空間有多么巨大。

3 環保：無有害金屬汞，是綠色環保光源。有效減少SO2、CO2等污染氣體排放，根據國家發改委給出的相關數據統計得出： 每節約1度電，就相應節約了0.4千克標準煤，減少污染排放0.272千克碳粉塵、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），節約1度電=減排0.997千克二氧化碳=減排0.272千克“碳”。

4 壽命長：LED是固態半導體光源，依靠半導體P-N結發光，不存在燈絲發光易燒、熱沉積等缺點，使用壽命可達10萬小時，是普通燈泡的5～10倍，LED燈具具備更長的質保期。

5 安全可靠：低電壓直流驅動，驅動單顆LED的電壓僅為2.5～3V,不易造成觸電事故，即使損壞也不會產生電弧，防止火災隱患。同時在相同截面積導線情況下所需電流更少，更有效減少因導線電流過大導致火災事故發生。

6 免維護：LED燈具在壽命期內不需要任何維護，可以節省大量維護費用。在某些建筑照明中需要24小時點亮和維護更換不方便的場合具有很大優勢。可實現與原有產品的直接更換，簡單方便。

7 顯色性高：LED顯色指數高于Ra≥80，遠高于傳統光源的顯色指數Ra≤70。一般情況下，照明燈光的顯色指數應在80以上，才能使人較易分辨其顏色的真實。

8 眩光抑制比高：LED眩光抑制可以通過二次配光有效控制在《GB 50043-2004建筑照明設計標準》要求之內。

三、我國LED綠色照明產業發展

1 1991 年1 月美國環保局（EPA）首先提出實施”綠色照明（Green Lights）”和推進”綠色照明工程（Green Lights Program）”的概念，很快得到聯合國的支持和許多發達國家和發展中國家的重視，并積極采取相應的政策和技術措施，推進綠色照明工程的實施和發展。1993年11月中國國家經貿委開始啟動中國綠色照明工程，并于1996年正式列入國家計劃。

四、LED 照明燈節能應用實例分析

現筆者結合某院校照明節能改造為例進行分析。

1 原照明用能情況分析

經統計，該院校現在日常正常使用大概 10000盞左右各類照明燈具，在這些燈具之中功率大于20瓦的燈具數量是8691盞，這類照明總功率達到318.68千瓦，年總的耗電量為79.57 萬千瓦時。這里面傳統T8日光燈6092支，T6日光燈504支，26瓦三基色熒光燈1545 盞，45瓦三基色熒光燈550盞，院校內安裝的這批燈具可供院校內日常正常照明，院校每年為此要支付高達50多萬元的電費。具體的用電情況詳見表1。

五、LED綠色照明在建筑照明應用中的關鍵技術

綜合以上項目實例分析，筆者認為在照明領域，LED發光產品的應用正吸引著大家的目光，LED作為一類新型的綠色光源產品，今后必定是照明應用未來發展的趨勢。正確選用 LED產品進行更新換代已然是能源管理者面前的一個切實可行、行之有效的重要話題。

然而從節能改造而言，照明因改造方便、技術可行、節能量較大以及對節能量易于評估等原因使其成為最為可行的改造方式之一，成為當前節能改造的重點方向之一。LED綠色照明作為建筑照明的主要發展方向，如何能在建筑領域中發揮更大的作用，本人認為可從以下幾個方面著重考慮：

1 制定有關LED照明燈具設計標準、照明設計標準、檢測方法、可靠性評價方法等相關標準規范。進一步在實踐中完善LED照明的相關標準。

2 從LED光源及燈具本身的尋找突破口，解決LED綠色照明的發展瓶頸及關鍵技術。

2.1 LED封裝技術：科學、合理的LED封裝結構，是提高LED光源效率的技術關鍵。

2.2 LED散熱技術：LED的封裝散熱問題已經成為制約大功率LED發展的關鍵性因素，采用高導熱熱材料和優化的散熱結構是解決LED散熱問題關鍵所在。

2.3 二次配光技術：照明燈具主要光學參數有平均照度、照度均勻度和眩光控制等。應通過二次光學配光設計，設計符合配光要求的光學結構滿足照明使用要求。

3 LED智能控制技術：將LED光源的特性與建筑智能化控制有效結合起來，研究LED綠色照明數字智能化控制方式。并通過對與各種傳感器結合的控制方式以及適合于照明模式要求的最佳控制方式的研究，從智能控制的角度進一步減少照明能耗。當前的照明控制方式分為很多種，例如：單燈控制、多燈控制、樓宇自控系統控制和智能控制等等。

4 設計規劃：建立整體建筑照明規劃與不同功能區的照明需求相結合的設計規劃流程與原則，通過合理的規劃設計指導照明節能設計及改造，將照明節能有效的落實到位。

結語

LED在未來照明領域的發展中占著主要主導方向，綠色照明是從節約能源、保護環境的角度提出來的，實施綠色照明不僅能夠節省電力，而且能夠降低能源消耗，減少環境污染、提高能源的利用效率。而在此需特別強調指出的是，不能簡單地理解為實施綠色照明就是提供高效節能的照明器材，正確合理的照明工程設計對能否實施綠色照明起著決定性的作用。這就需要不斷提高相關設計人員的業務水平，同時，還需要修訂完善有關照明設計標準，特別是照明節能的標準，以進一步強化照明設計和照明節能管理，為“綠色照明”的發展做出貢獻。此外，運行維護管理也有不少忽視的作用，沒有這一因素，照明節能的實施也不完整。

[1]中商科學技術信息研究所.淺析電子技術在綠色照明電路中的應用[M].北京：商場現代化編輯部出版社，2013.

[2]劉祖明.LED照明技術與燈具設計[M].北京：機械工業出版社，2012.

[3]魏學業.綠色環保LED應用技術[M].北京：機械工業出版社，2011.

[4]王國強.LED照明燈具應用案例[J].上海節能，2013（06）.

TU73

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.098