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LED照明光源技術的應用前景及趨勢

2006/7/8 15:46:24   電源在線網
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  長期以來,由于LED光效低的原因,其應用主要集中在各種顯示領域。隨著超高亮度LED(特別是白光LED)的出現,在照明領域的應用成為可能。據國際權威機構預測,二十一世紀將進入以LED為代表的新型照明光源時代,被稱為第四代新光源。

(一)前景及發展趨勢

  目前,照明消耗約占整個電力消耗的20%,大大降低照明用電是節省能源的重要途徑,為實現這一目標業界已研究開發出許多種節能照明器具,并達到了一定的成效。但是,距離“綠色照明”的要求還遠遠不夠,開發和應用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源勢在必行。LED以其固有的優越性正吸引著世界的目光。美國、日本等國家和臺灣地區對LED照明效益進行了預測,美國55%白熾燈及55%的日光燈被LED取代,每年節省350億美元電費,每年減少7.55億噸二氧化碳排放量。日本100%白熾燈換成LED,可減少1~2座核電廠發電量,每年節省10億公升以上的原油消耗。臺灣地區25%白熾燈及100%的日光燈被白光LED取代,每年節省110億度電。日本早在1998年就編制“21世紀計劃”,針對新世紀照明用LED光源進行實用性研究。近年來,日本日亞化工、豐田合成、SONY、佳友電工等都已有LED照明產品問世。世界著名的照明公司如飛利浦、歐司朗、GE等也投入大量的人力物力進行LED照明產品的研究開發和生產。美國GE公司和EMCORE公司合作成立新公司,專門開發白光LED,以取代白熾燈、緊湊型熒光燈、鹵鎢燈和汽車燈。德國歐司朗公司與西門子公司合作開發LED照明系統。臺灣目前的LED產量僅次于日本列在美國之前,從1998年開始投入6億臺幣進行相關開發工作。

  LED發展歷史已經幾十年,但在照明領域的應用還是新技術。隨著LED技術的迅猛發展,其發光效率的逐步提高,LED的應用市場將更加廣泛,特別在全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下,LED在照明市場的前景更備受全球矚目,被業界認為在未來10年成為最被看好的市場以及最大的市場將是取代白熾燈、鎢絲燈和熒光燈的最大潛力商品。

(二)照明應用中存在的主要技術問題

  近年來,LED的發光效率正在逐步提高,商品化的器件已達到白熾燈的水平,景觀燈采用的白色LED發光效率接近熒光燈的水平,并在穩步增長中。但是,在照明普及應用方面仍存在一些技術性問題:

  一是光通量有待進一步提高。采用LED作為照明光源,必須可以發出更多的光,必須具有更高的能量效率。

  二是LED發出的光與自然光仍有一定的差距。白熾燈具有非常強的黃色光的成分,給人一種溫暖的感覺。而白光LED發出的白光帶有藍色光的成分,在這種光的照明下,人們的視覺不很自然。

  三是價格較高。這是影響LED照明普及的主要原因。但是,近年來出于晶片技術的改良,制造成本正在急劇下降,近三年來LED的價格下降了近50%,其正朝著高效率、低成本的方向發展,這為LED在照明領域的應用提供了有利條件。此外,較好的性價比也可以彌補成本價格方面的不足。

三、LED照明技術在燈光環境中的應用

  由于LED光源具有發光效率高、耗電量少、使用壽命長、安全可靠性強,有利于環保等特性,近幾年來在城市燈光環境中得到了廣泛的應用。目前已應用于數碼幻彩、護欄照明、廣場照明、庭院照明、投光照明、水下照明系列。許多城市利用LED光源照明技術應用于城市燈光環境建設中,產生了良好的效果,積累了豐富的的經驗。如廣州電力大廈、廣州鶴洞大橋、廣州工商行大廈、珠海迎賓南路燈光工程、東莞中心城區燈光工程、鄭州河南醫科大立交橋、上海延安路燈光工程、湖南常德市丹陽天橋、南通市通訊塔燈光工程等。

  隨著全國城市化的進一步發展,燈光環境(包括路燈、景觀燈、藝術燈等)建設領域將不斷擴大,LED光源的應用也將不斷發展。LED作為第四代新光源,在城市景觀燈建設領域中已得到了有效的應用,但要在路燈建設和維護中取代大功率的高壓鈉燈、高壓汞燈、金鹵燈等光源,還需進一步的研究和探討,認真解決LED光源在照明應用中存在的技術問題,還需LED光源生產廠家結合路燈行業的實際情況,生產符合路燈建設和維修所需的新產品,使第四代新光源在城市照明建設中發揮更大的作用。
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文章標簽: LED
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