ＬＥＤ照明与节能

高桂根

摘要：LED(Light Emitting Diode)，发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。LED作为新一代的节能照明产品，其拥有低能耗、体积小、无污染等诸多优点而受到广泛关注。

关键词：LED照明节能

0引言

在全球能源危机、环保要求不断提高的情况下，寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富、微型化的半导体LED照明已被世界公认为一种节能环保的重要途径。LED在装饰、景观、讯号、红绿交通灯、庭院灯、汽车部份灯以及某些特殊用途照明已被人们广泛接受。

1LED光源的特点及发展趋势

LED即发光二极管，它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED被称为第四代照明光源，即21世纪的绿色、节能光源，具有光效高(50-200Lm／W，电光功率转换接近100％)、工作电压低(单管驱动电压1.5-3.5V)、耗电量小(单管功率0.03-0.06W)、体积小(单元晶片尺寸为3-5mm的正方形)、结构坚固且寿命长(理论寿命达10万小时)等特点，还有LED光源本身不含汞、铅等有害物质，无红外和紫外污染，不会在生产和使用中产生对外界的污染。因此，LED光源具有节能、环保、寿命长、免维护、易控制等特点，与传统的白炽灯、荧光灯光源相比，有着无可比拟的优越性，是光源领域发展的必然趋势。

2LED在照明工程中的应用

传统的LED光源集中应用在汽车、背景光源、交通信号灯等领域，如今快速发展的LED技术使得LED在照明工程中的应用也越来越广泛。目前，LED在照明工程中的应用主要体现在以下几方面：

2.1夜景照明。近年来，各城市政府都十分重视城市亮化工作，不同程度的进行了城市亮化建设，把城市亮化工程的建设作为改善和美化城市环境的重要措施。由于LED光源小而薄，安装便捷，可以水平也可以垂直方向安装，可与建筑物表面完美地结合，也可以与城市街道陈设很好的有机结合。可以在城市的休闲空间如公园的路径、滨水地带、园艺进行照明，也可以在街道边的花卉或低矮的灌木进行照明。作为景观照明灯具，LED与霓虹灯相比，具有低电压安全可靠、节能环保、密封性能好、没有易碎的玻璃、也不会因为制作中弯曲而增加费用等优点，可基本取代霓虹灯。

2.2指示照明。在需要进行空间限定或引导的场所，如道路路面的分隔显示、楼梯踏步的局部照明、疏散通道和安全出口的指示照明等，都可以使用表面亮度适当的LED埋地灯或嵌在垂直墙面的灯具。如影剧院的地面引导灯或座椅侧面的指示灯，以及购物中心的导购指示灯和建筑物消防疏散指示灯等。

2.3特殊场所照明。就照明品质来说，由于LED光源为真正绿色光源，没有紫外与红外辐射，对眼睛和其它物体不会产生损害。与传统光源比较，LED光源具有不需要附加滤光装置，照明系统简单，易于安装的特点，现已被广泛应用于象博物馆、展示厅这样对光源的颜色、辐射等指标要求高的场所照明。

2.4室内装饰照明。由于大功率白光LED照明灯具目前还处在研发和试生产阶段，目前市面上的LED灯具还不能达到普通灯泡所具有的亮度，在室内装饰工程中基本还局限于背景照明和局部照明。由于LED的动态(数字化)控制色彩、亮度和调光及活泼的饱和色可以创造静态和动态的照明效果，且长寿命、高流明的维持值(10，000小时后仍然维持90％的光通)，与金卤灯的50～250小时的寿命相比，降低了维护费用和更换光源的频率，且没有热辐射，可以使室内空间变得更加舒适和谐。因此，目前LED照明在室内装饰装修工程中的应用也越来越多。特别是在半径较小的圆弧形灯槽和高空不易维护的区域，用LED丽彩灯带取代传统的镁氖灯带，不仅节能、环保，还解决了最头痛的维护问题。

2.5电子显示屏。LED显示屏因其亮度高、画面清晰、色彩鲜艳，在众多媒体显示领域一枝独秀。全彩色LED显示屏是当今世界上最为引人注目的户外大型显示装置，采用先进的数字化视频处理技术，具有无可比拟的超大面积与超高亮度。2008年北京奥运会，已经将LED功能发挥到淋漓尽致，特别是在舞台中央、如中国山水画可卷的屏幕，共使用4.4万颗LED所组成；而高挂在会场中央的奥运5环图，约使用4.5万颗LED；另外，上千人所组成的和平鸽形状的表演，每位参与者身上披戴约20颗LED等等方面的应用。水立方景观照明采用RGB型LED，在固定外层气枕的钢结构框架上布灯、侧向投射，使“水立方”外表面的亮度、色彩、图案达到一定要求，加上南立面2000m点阵显示屏，形成一定的场景和模式。这种“空腔内透光“与LED照明的结合应用方式开创了一个先河，它为建筑物景观照明朝菪节能环保的方向发展及LED照明向规模化方向发展树立一个新的里程碑。

2.6逐步取代传统照明灯具。随着大功率、高光效、高显色性的白光LED照明灯具的研发和逐步投产，使其照度不断提高而成本不断降低，LED照明将成为未来照明的主体，逐步取代白炽灯和荧光灯。目前LED在照明领域应用的主要困难是LED白光光效不高(约20Lm／W)，功率不大(小于1W)，且价格昂贵。面对LED照明市场的巨大诱惑，世界三大照明工业巨头：通用电气、飞利浦和奥斯拉姆集团已纷纷成立LED照明企业，并提出要在2010年前使LED灯的发光效率提高8倍，价格降低到1％。若此目标能得以实现，那么LED灯具将完全取代传统的白炽灯和荧光灯。

3结束语

随着LED芯片制造技术的发展，它的亮度会不断提高，价格也会不断下降，这将促使LED步入千家万户，成为本世纪的主导光源。在照明工程中推广和普及使用LED，将为节约我国宝贵的资源，保护我们脆弱的环境发挥出巨大的作用。可以预见，LED照明将迅速成为人类照明的主要方式。本世纪的夜空必将被LED灯照得通彻明亮。