分析LED在室內照明中的應用

王 煜（湖北工程學院，432000）

分析LED在室內照明中的應用

王 煜
（湖北工程學院，432000）

本文將簡述LED的發展現狀，通過LED照明與普通照明進行比較，觀察它們壽命周期成本和光源方面數據的分析，對LED照明經濟方面進行探討，同時，根據LED目前的發展水平，提出目前LED燈在室內應用中存在的一些問題，給出LED的選用建議。

LED；室內照明；應用

0 引言：隨著LED技術的出現，照明事業被推動出現了一場變革。目前，伴隨LED技術日益成熟，LED照明燈性價比在不斷攀升，使得LED照明深受人們青睞，LED在室內照明的應用變得越來越普及。如今的LED照明與傳統照明相比具有較大優勢，大功率LED的發展，帶動了我國建筑夜間照明的應用和發展，然而，依然存在著許多因素限制著LED在室內照明中的應用，因此，對于LED技術的選擇和掌握依然需要進行科學合理的研究。

1 LED發展現狀

1.1 LED顆粒技術

目前，伴隨著LED顆粒技術的飛速發展，一次封裝顆粒已經實現。白光顆粒光效的極大提高為LED白光照明的應用提供了良好的基礎，當前，大功率專用LED光效基本可達100lm / W 以上，使得LED取得了良好的節能效益。

1.2 LED燈具

圖1 室內照明LED燈具與傳統燈具的對比圖

LED顆粒一般在整合至燈具內部后，由于增加了一些光學器件，造成光學效率有所下降，對于目前室內應用較多的射燈、燈盤、筒燈、燈帶等形式的燈具，由于它們對光學上的要求不同，所以光學效率的損耗也不同。目前，對于LED燈一方面綜合能效高，應用于室內照明的筒燈，其綜合能效一般可達60 lm / W以上，而普通的節能筒燈只有30 ～ 40 lm / W，因此，LED燈具有很大的能效優勢，更能節約能源，且更符合社會的發展需要。另一方面，LED燈在顯色指數、色溫及控制操作性上都控制地很好，LED使用面發光的燈盤其高水平的性能在某些領域將逐漸取代傳統的燈盤，而且針對不同場合，有不同參數的LED燈具可供選擇，適用性將更強。

2 LED與傳統照明設備的比較

2.1 壽命周期成本比較

圖2 LED光源輻射

圖1展示了室內照明LED燈具與傳統燈具的對比圖，基于led燈具的全壽命周期的成本分析，燈具的成本因素包括兩部分，分別是燈具的初始購置成本和燈具的使用成本，前者取決于市場價格，后者取決于燈具壽命、電力費用和維護費用。可以看到，LED照明燈考慮到制造工藝和部件價格，市場價格要比普通照明燈高出許多，但是綜合考慮到目前的電力價格與燈具的使用與維修，LED照明燈全周期成本要明顯低于同等效用的傳統燈具，已經具備明顯的競爭優勢。預計在今后，隨著科學技術的提高，LED的成本優勢將更為明顯，實現替代傳統照明使用的推廣。

2.2 光源比較

目前，針對不同的光源技術，各類照明燈分別展現出了它們的優勢和劣勢。其中，傳統節能燈有一體化節能燈與分離式節能燈，它們的區別在于整流器的放置位置不同。分離式節能燈將整流器外置，而一體化的節能燈將整流器設置在光源內部，因而，受光源散熱影響，壽命不高，同時光源諧波、功率等相比分離式節能燈要低很多，但他們在節能方面相差不明顯。另一種T系列熒光燈，它的效率遠高于其他節能燈，并且一般1.2m和1.5m 長的類型在效率上比14 W或24 W的高出許多，這種熒光燈的光源采用發散的形式，因此，其燈具效率的提高必須依靠外部的燈具反射器，否則會影響發光利用率和使用壽命。大功率LED采用顆粒技術，在光效和能耗上都達到了很高的水平，且系統能效伴隨著每個驅動器所帶顆粒數的增加而升高。目前，LED的效率已高于大多數的傳統光源，具有很高的優勢。

3 LED應用中存在的問題

3.1 發展不平衡問題

隨著LED技術的快速發展，LED芯片光效取得了成倍的增長速度，并且在今后幾年增長態勢依然不減，然而，單方面技術的進步并不利于LED的全面發展，上游芯片的快速發展給下游產品的研發、定型帶來了巨大壓力，造成上游技術突飛猛進與下游產品停滯不前的矛盾日益突出，最終導致LED的發展進度參差不齊。另一個層面上來講，產品經過長時間的研發、試驗、修改、在試驗，到最終通過檢測和認證，當產品定型時技術也許不再適用，造成產品與技術選擇嚴重脫節。因此，LED在發展的過程中必須注重產品與技術同步發展，促使發展得以全面進行。

3.2 光應用方面的不足

3.2.1 散熱問題

LED光釋放大量熱量，使得散熱成為了必然的考慮因素，考慮到溫度控制不好，將影響光效，造成光通衰減，甚至影響顯色性及色溫的穩定性，目前，許多學者仍在探索、實踐，尋找降低結溫的有效辦法。

3.2.2 光健康問題

LED光健康問題一直以來備受爭議，事實上，目前的LED照明燈色溫偏高，長期在燈光下工作容易影響人體皮膚，造成人體缺水。圖2顯示了LED的藍光光譜過多，容易對人產生刺激感，使人感覺不舒適，同時，光線過強刺激人的眼睛，容易對眼睛造成傷害。

3.2.3 調光問題

LED 用作室內功能性照明，如何設計燈具的配光和控光系統，也是一個新課題，定向發光的LED 不同于現有光源，燈具的反射、漫射、配光，都有自己的特點。

4 LED的適用場所

根據不同場合對于光線的要求，選擇合適的照明燈也是一門學問。對于類似住宅的樓梯間走道、疏散照明燈等，可以選用LED代替普通節能燈，實現節能的經濟效益。對于商場、博展館、公共建筑等需要重點照明的場合，可以選用LED射燈或筒燈。同樣，對于目前白熾燈和鹵素燈應用較多的場合也可選用LED燈來代替。一些要求較高的場所，如需要調光的廳堂、裝飾要求高的廳堂、多功能廳等場所，仍需要進一步從色溫、光譜和顯色性等方面對LED進行研究。而某些場所，如辦公室、教室、各類工業場所等，由于對于視覺環境及光效的要求較高，目前LED還無法達到這些要求，因此，不宜使用LED照明。

5 結束語

隨著，LED照明燈的出現，其光效強、能耗少、壽命長的特點日益受到廣大人民的青睞，市場上對于LED燈的需求也越來越多，將LED用于室內照明取代傳統的照明燈將成為必然的發展趨勢，因此，對于LED發展過程中依然存在的各類問題，需要進一步對LED技術和產品進行研究和改進，以增強LED照明在室內應用的廣泛性和適用性為目標，期待LED照明擁有更好的發展前景。

［1］ 劉相前.LED燈具在室內照明中的應用［J］.城市建設理論研究（電子版），2013，12（3）.

［2］ 趙建平.LED在室內照明中應用問題探討［C］.2011四直轄市照明科技論壇（天津）.天津， 2011：45-49.

Analysis of the application of LED in indoor lighting

Wang Yu
（Hubei Institute of Engineering，432000）

This paper will briefly led the development status，through the LED lighting and general lighting were compared observation and analysis of their life cycle cost and source of the data，carries on the discussion to the economic aspects of LED lighting，at the same time，according to the current level of development of the LED，the LED lamp in indoor applications at present some problems，are led to the suggestion on selection.

LED；indoor lighting；application