透明熒光陶瓷LED燈的應用現狀與改造控制

摘要：透明熒光陶瓷誕生于中國科學院福建物構所。本文重點分析透明熒光陶瓷LED燈的應用現狀以及改造控制措施，對熒光陶瓷LED燈的照明節能改造趨勢進行分析，同時還要對EMC合同能源管理合作模式在應用時的優勢特點進行簡單闡述。基于此，對改造項目照明的范圍以及熒光陶瓷LED燈與普通燈的經濟性對比分析等展開深入分析，提出有針對性的改造控制措施，以期為熒光陶瓷LED燈應用水平提升提供參考。

關鍵詞：透明熒光陶瓷;LED燈;應用現狀;改造控制

近年來，經濟的快速發展，雖然各行業的整體發展形勢相對比較良好，但是隨之而來的能源危機也越來越嚴重，我國其實并不是能源富裕的國家，尤其是近年來的能源消耗量一直在不斷增加，長此以往，勢必會導致供需矛盾越來越嚴重，逐漸成為阻礙我國社會經濟發展的重要制約影響因素之一。如果無法在實踐中得到及時有效的處理，不僅會導致國家經濟安全受到嚴重威脅，而且還可以實現節能降耗的根本目的。結合國家住房以及城鄉建設部發布的城市綠色照明規劃以及發展綱要，單位GDP城市照明耗電量下降20%左右，而道路照明節電率需要達到10%。由此可以看出，在整個行業內的發展過程中，對節能型新材料的引入和利用，已經逐漸成為城市內部綠色照明在發展過程中的重要基礎組成部分，對推動我國國民經濟的增長和發展，也可以起到良好的促進效果。

一、熒光陶瓷LED燈應用現狀

（一）透明熒光陶瓷LED燈的照明節能改造趨勢

LED屬于一種新型的光源，不僅使用壽命非常長，而且發光效率也普遍比較高，在啟動時的時間相對比較短，工作溫度也比較低，并沒有任何的紫外輻射影響，可以被看作是目前照明革命發展中最具有潛力的光源之一，可以逐漸替代傳統光源。是目前新時期背景下新材料中的主體，具有非常強的性能特征，不僅具有非常良好的透光性特征，而且可以實現高機械操作。在大環境背景下，國家以及政府政策的積極引導，各地區普遍都將重點放在方面。透明熒光陶瓷LED照明發展和應用，對我國目前能源危機緩解具有非常重要的影響和作用，同時還可以帶動整個傳統制造行業實現可持續的轉型和升級發展。透明熒光陶瓷LED是LED的一代重大變革，代替了傳統的熒光粉封裝技術，填補了國內大功率LED無法自主封裝的空白。利用高爐燒制成不同色溫的透明陶瓷，將LED芯片封裝在陶瓷片了，解決了散熱和色溫漂移兩大技術難題。燈具全部利用國際品牌的LED芯片，使單片陶瓷功率達到1200W以上。KCOB熒光陶瓷光源，這樣有利于保證燈具自身具有非常良好的發光效率，同時光的通量一般都會維持在正常技術指標范圍之內，結合先進的立體配光技術手段，其自身不僅具有非常良好的顯色性，而且不會出現任何的重影，有利于提高經濟效益。

（二）EMC合同能源管理合作模式

合同能源管理可以被看作是目前應用范圍相對比較廣的一種節能新機制，該能源管理模式在應用時，不僅可以實現業主零投資以及零風險的根本目的，而且還可以實現節能環保的根本目的，具有項目自償性的特征。節能減排可以被看作是目前國家發展過程中非常重要的既定方針政策之一，與EMC相關的節能服務產業相比，逐漸受到政策的偏好。節能市場化已經逐漸成為未來我國綠色發展的主要趨勢和方向。根據現有相關資料以及研究結果，在2010年國家發改委以及財政部等部門聯合發布出來的有關目前合同能源管理促進節能服務產業的意見中，明確提出對符合實際要求以及相關條件的合同能源管理展開對應的節能獎勵，國稅總局也明確發布有關合同能源管理項目對應的稅收優惠政策，以此來促使節能服務業利好政策在實踐中的有效推進。合同能源管理模式在某種程度上可以被看作是一種全新的市場化節能機制，其自身最為本質的應用價值和作用就是為減少能源費用，促使其支付的節能項目全部成本節能業務。合同能源管理方式是節能服務公司與客戶之間建立良好的合作關系，對節能服務合同進行簽訂，為客戶提供良好的節能服務，滿足客戶提出的個性化要求。更為重要的是促使客戶在經過節能改造之后，其自身的節能效益有所提升，以此來收回在前期投資時的一種商業運作方式。

二、熒光陶瓷LED燈改造控制措施

（一）擬改造項目范圍

本項目是濟南至廣州高速公路在江西境內的最后一段，使江西東部又形成一條縱貫南北的省際快速大通道，因此本項目對于構筑國家高速公路網和江西省高速公路網均具有十分重要的意義。全線共五座隧道，其中盤古隘隧道采用LED燈照明、金剛山隧道采用無極燈照明、漢仙巖一、二、三號隧道采用高壓鈉燈、無極燈（應急回路）照明、橫洞采用熒光燈、洞口引道采用景觀型高壓鈉燈照明。高壓鈉燈分為400W、250W、150W、2x36W熒光燈四種，LED燈分為200W、150W、80W三種，無極燈分為150W、120W、100W三種。由于采用高功率的傳統燈具及照明設備老化原因造成了能源的巨大浪費。對電網用電產生巨大負荷的同時也產生了大額電費。而且高壓鈉燈還有照明效果不佳，顯色性差，維護成本高等缺點。透明熒光陶瓷LED燈具高效、節能、壽命長、顯色指數高、環保的特性對照明節能具有十分重要的意義。因此本方案提出使用綠色節能的LED燈具進行替換，不僅符合國家現行產業政策和《國家綠色照明十三五規劃綱要》，同時也是貫徹落實科學發展觀、構建社會主義和諧社會的重大舉措，是建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇。現擬改造隧道燈具共計4017臺，具體燈型及分布區域、分布數量，如表1所示。

（二）熒光陶瓷LED燈與普通燈經濟性對比分析

在針對熒光陶瓷LED燈與普通燈的經濟性展開對比分析時，如果是處于相同照度的影響下，120W的熒光陶瓷LED燈可以將250W的傳統高壓鈉燈進行有效的替換處理。除此之外，180W的LED燈具在應用時，也可以將400W的傳統高壓鈉燈進行替換處理。傳統高壓鈉燈自身的燈光損失影響相對比較大，長此以往，勢必會導致諸多能源的嚴重消耗。熒光陶瓷LED燈具本身具有一定的高效性、節能性等優勢特點，同時使用壽命普遍比較長，能夠體現出的節能環保性特征，能夠積極響應新時期背景下我國在節能環保方面的要求。熒光陶瓷LED燈具在應用之時，其自身具有定向發光的優勢特點，同時還可以降低功率消耗，具有非常良好的驅動性，響應速度也普遍比較快，抗震性能可以達到標準要求，能夠滿足目前綠色環保等方面的優勢特點要求。基于此，對LED燈具與傳統燈具之間展開經濟效益對比分析，如表2所示。

（三）節能改造燈具選型

對于隧道內部的照明現場需求情況展開深入分析，同時還要對其提出的一系列技術要求開綜合研究，這樣才能夠對燈具進行科學合理的選型和設計。基于此，結合新時期背景下的高新技術手段，對熒光陶瓷LED隧道燈進行替代，選型以及燈具對應的關系，如表3所示。

（四）節能改造效益

隧道在經過改造之前，燈具的總功率為911.189千瓦，燈具每天都會亮燈12h，同時還會間隔交替亮燈。在該基礎上，改造之前的燈具年用電量可以達到399.101萬度。結合目前照明燈具現有節能替換方案編制和具體應用現狀，普遍都是以熒光陶瓷LED燈具來實現一對一的替代。需要注意的是在經過改造之后燈具的總功率控制在404.175千瓦，相同亮燈的時間段內，LED的年度用電量可以達到177.029萬度。燈具一般都是以熒光陶瓷LED燈進行改造處理，改造之后投入正式使用，其可以節約的年度用電量能夠達到222.072萬度，同時節能率也可以達到55.6%。

三、結束語

在項目節能改造施工過程中，選擇和利用的熒光陶瓷LED燈具，不僅是目前國家大力推薦的新型材料和技術手段，而且能夠滿足目前國家省市政策等各方面的基本要求。熒光陶瓷LED燈具的應用，實現了民族自主品牌，大功率LED不在依賴國外進口，體現了中國制造，中國研發。可以體現出非常良好的經濟效益，而且還可以實現節能降耗的根本目的，為政府低碳環保以及節能減排打下良好基礎。

參考文獻：

[1]李江，李萬圓，劉欣，劉強.固態照明/顯示用熒光陶瓷研究進展[J].發光學報，2021，42（05）：580-604.

[2]王剛，李金凱，段廣彬，劉宗明.白光LED用熒光陶瓷研究進展[J].中國粉體技術，2021，27（03）：1-6.

[3]彭星淋，李淑星，劉澤華，姚秀敏，解榮軍，黃政仁，劉學建.大功率固態照明用熒光陶瓷研究進展[J].無機材料學報，2021，36（08）：807-819.

[4]王麗，王歡，王飛，袁山山，陳龍.熒光陶瓷片對激光照明亮度的影響研究[J].應用激光，2020，40（02）：354-356.

[5]邵秀晨，周圣明，唐燕如，易學專，郝德明，陳杰.Ce：YAG熒光陶瓷摻雜Gd對白光LED發光性能的影響[J].無機材料學報，2018，33（10）：1119-1123.

作者簡介：盧楨（1981.2-），高級工程師，漢族，本科，湖南岳陽，從事：高速公路機電運營管理和建設。