分析LED在室内照明中的应用

王 煜（湖北工程学院，432000）

分析LED在室内照明中的应用

王 煜
（湖北工程学院，432000）

本文将简述LED的发展现状，通过LED照明与普通照明进行比较，观察它们寿命周期成本和光源方面数据的分析，对LED照明经济方面进行探讨，同时，根据LED目前的发展水平，提出目前LED灯在室内应用中存在的一些问题，给出LED的选用建议。

LED；室内照明；应用

0 引言：随着LED技术的出现，照明事业被推动出现了一场变革。目前，伴随LED技术日益成熟，LED照明灯性价比在不断攀升，使得LED照明深受人们青睐，LED在室内照明的应用变得越来越普及。如今的LED照明与传统照明相比具有较大优势，大功率LED的发展，带动了我国建筑夜间照明的应用和发展，然而，依然存在着许多因素限制着LED在室内照明中的应用，因此，对于LED技术的选择和掌握依然需要进行科学合理的研究。

1 LED发展现状

1.1 LED颗粒技术

目前，伴随着LED颗粒技术的飞速发展，一次封装颗粒已经实现。白光颗粒光效的极大提高为LED白光照明的应用提供了良好的基础，当前，大功率专用LED光效基本可达100lm / W 以上，使得LED取得了良好的节能效益。

1.2 LED灯具

图1 室内照明LED灯具与传统灯具的对比图

LED颗粒一般在整合至灯具内部后，由于增加了一些光学器件，造成光学效率有所下降，对于目前室内应用较多的射灯、灯盘、筒灯、灯带等形式的灯具，由于它们对光学上的要求不同，所以光学效率的损耗也不同。目前，对于LED灯一方面综合能效高，应用于室内照明的筒灯，其综合能效一般可达60 lm / W以上，而普通的节能筒灯只有30 ～ 40 lm / W，因此，LED灯具有很大的能效优势，更能节约能源，且更符合社会的发展需要。另一方面，LED灯在显色指数、色温及控制操作性上都控制地很好，LED使用面发光的灯盘其高水平的性能在某些领域将逐渐取代传统的灯盘，而且针对不同场合，有不同参数的LED灯具可供选择，适用性将更强。

2 LED与传统照明设备的比较

2.1 寿命周期成本比较

图2 LED光源辐射

图1展示了室内照明LED灯具与传统灯具的对比图，基于led灯具的全寿命周期的成本分析，灯具的成本因素包括两部分，分别是灯具的初始购置成本和灯具的使用成本，前者取决于市场价格，后者取决于灯具寿命、电力费用和维护费用。可以看到，LED照明灯考虑到制造工艺和部件价格，市场价格要比普通照明灯高出许多，但是综合考虑到目前的电力价格与灯具的使用与维修，LED照明灯全周期成本要明显低于同等效用的传统灯具，已经具备明显的竞争优势。预计在今后，随着科学技术的提高，LED的成本优势将更为明显，实现替代传统照明使用的推广。

2.2 光源比较

目前，针对不同的光源技术，各类照明灯分别展现出了它们的优势和劣势。其中，传统节能灯有一体化节能灯与分离式节能灯，它们的区别在于整流器的放置位置不同。分离式节能灯将整流器外置，而一体化的节能灯将整流器设置在光源内部，因而，受光源散热影响，寿命不高，同时光源谐波、功率等相比分离式节能灯要低很多，但他们在节能方面相差不明显。另一种T系列荧光灯，它的效率远高于其他节能灯，并且一般1.2m和1.5m 长的类型在效率上比14 W或24 W的高出许多，这种荧光灯的光源采用发散的形式，因此，其灯具效率的提高必须依靠外部的灯具反射器，否则会影响发光利用率和使用寿命。大功率LED采用颗粒技术，在光效和能耗上都达到了很高的水平，且系统能效伴随着每个驱动器所带颗粒数的增加而升高。目前，LED的效率已高于大多数的传统光源，具有很高的优势。

3 LED应用中存在的问题

3.1 发展不平衡问题

随着LED技术的快速发展，LED芯片光效取得了成倍的增长速度，并且在今后几年增长态势依然不减，然而，单方面技术的进步并不利于LED的全面发展，上游芯片的快速发展给下游产品的研发、定型带来了巨大压力，造成上游技术突飞猛进与下游产品停滞不前的矛盾日益突出，最终导致LED的发展进度参差不齐。另一个层面上来讲，产品经过长时间的研发、试验、修改、在试验，到最终通过检测和认证，当产品定型时技术也许不再适用，造成产品与技术选择严重脱节。因此，LED在发展的过程中必须注重产品与技术同步发展，促使发展得以全面进行。

3.2 光应用方面的不足

3.2.1 散热问题

LED光释放大量热量，使得散热成为了必然的考虑因素，考虑到温度控制不好，将影响光效，造成光通衰减，甚至影响显色性及色温的稳定性，目前，许多学者仍在探索、实践，寻找降低结温的有效办法。

3.2.2 光健康问题

LED光健康问题一直以来备受争议，事实上，目前的LED照明灯色温偏高，长期在灯光下工作容易影响人体皮肤，造成人体缺水。图2显示了LED的蓝光光谱过多，容易对人产生刺激感，使人感觉不舒适，同时，光线过强刺激人的眼睛，容易对眼睛造成伤害。

3.2.3 调光问题

LED 用作室内功能性照明，如何设计灯具的配光和控光系统，也是一个新课题，定向发光的LED 不同于现有光源，灯具的反射、漫射、配光，都有自己的特点。

4 LED的适用场所

根据不同场合对于光线的要求，选择合适的照明灯也是一门学问。对于类似住宅的楼梯间走道、疏散照明灯等，可以选用LED代替普通节能灯，实现节能的经济效益。对于商场、博展馆、公共建筑等需要重点照明的场合，可以选用LED射灯或筒灯。同样，对于目前白炽灯和卤素灯应用较多的场合也可选用LED灯来代替。一些要求较高的场所，如需要调光的厅堂、装饰要求高的厅堂、多功能厅等场所，仍需要进一步从色温、光谱和显色性等方面对LED进行研究。而某些场所，如办公室、教室、各类工业场所等，由于对于视觉环境及光效的要求较高，目前LED还无法达到这些要求，因此，不宜使用LED照明。

5 结束语

随着，LED照明灯的出现，其光效强、能耗少、寿命长的特点日益受到广大人民的青睐，市场上对于LED灯的需求也越来越多，将LED用于室内照明取代传统的照明灯将成为必然的发展趋势，因此，对于LED发展过程中依然存在的各类问题，需要进一步对LED技术和产品进行研究和改进，以增强LED照明在室内应用的广泛性和适用性为目标，期待LED照明拥有更好的发展前景。

［1］ 刘相前.LED灯具在室内照明中的应用［J］.城市建设理论研究（电子版），2013，12（3）.

［2］ 赵建平.LED在室内照明中应用问题探讨［C］.2011四直辖市照明科技论坛（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