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发挥LED的优势 优先发展室内照明

时间:06-16 来源:本站整理 点击:

  由于LED具有光效高、体积小、单颗功率小等特点,因此在节能照明中有广泛的应用前景。室内照明主要包括家庭照明、办公照明、教室、车间、商店、博物馆、展厅、摄影棚以及其它特殊要求的室内照明,就其广泛意义而言也包括交通车辆、飞机和轮船内的照明。根据环境的要求,我们不仅可以进行照明的科学设计,还可以开展丰富的艺术设计,只有充分发挥LED的优势,才能在与传统照明领域的竞争中日益壮大并最终取代传统照明!

  1  LED的特点及优势

  就节能而言能够和LED竞争的传统光源仅有气体放电灯,LED光源的优势是从电能转化为光能的物理过程仅限于发光器件内部,就是带电粒子、自由电子和空穴都是处于束缚态,在复合时发光。发光中心也在发光体(LED器件)内部,当然光从发光体内部出来时伴有吸收和反射损失。但是气体放电光源完全不同,发光中心在自由空间,这要求电能首先用于把电子从阴极发射出来,也就是必须有阴极区的能量损耗,这是气体放电光源的共同特点,也是比LED多损失能量的原因所在。但在自由空间自由电子产生的气体激发和电离引起的发光过程与LED的发光过程是等效的。这里没有像LED器件内部的自吸收强烈,也没有光从固体材料表面反射的损失那样大。但是气体放电中阴极区的存在是LED光效能够超越传统光源的重要原因之一。

  气体放电光源由于阴极区的存在,大功率长放电管的阴极区的损耗占总功率就小、光效就高,反之小功率放电光源的光效就低。再者,气体放电光源的发射光谱与发光气体的气压有关,要保证一定的蒸汽压,特别是HID(高强度气体放电光源)灯必须保持适当高的温度。因此,气体放电灯适合用于大功率,即使小体积也不怕发热。

  LED光源如前述,发光的过程在固体材料内部,固体材料的密度要比气体高得多,自吸收严重存在,单个器件不可能尺寸太大。又因为体积小不能注入太多的电能,否则会使温度急烈升高,会使光转换效率下降、光效下降。因此,LED适用于小功率,并且器件工作温度不能太高,即使LED光源可以群组成大功率,但需付出代价,突出集中表现在成本和使用的难度(散热)方面。

  以上是我们考虑问题的出发点,即就在目前水平上,大功率光源或大面积高光通照明应选用气体放电光源,小面积照明应以LED为主。这个原则应该作为近期LED光源进入室内照明的切入点,由此起歩随LED器件(特别是国产器件)性能提髙价格下降逐步占据整个室内照明市场。

  2  室内照明LED产品的开发

  某些照明产品生产企业不研究照明光源总体发展现状,不重视发挥LED光源的优势,克服其不足的方面,只热衷模彷传统光源外型,不合理地推广只能暴露其缺点,而阻碍LED的发展。

  2.1 LED球泡灯

  显然这是为追求白炽灯外形而设计,其结果是投资在模拟白炽灯外形(包括散热的设计)更加重了成本负担,本来比白炽灯大大节能的产品被100倍以上的价格(同样光通)冲掉了人们心目中的节电优点。LED能否快速替代白炽灯的关键是设计出廉价高质量的产品而不在于是否像白炽灯。当然有着百年历史的白炽灯在人们心目中有着深刻的印象,球泡型灯市场吸引力是大的,但中国普通老百姓的购买力相对较低,价格将是阻碍这型灯现在推广的原因。尽管日本等国积极推广这种款式,我国应待LED价格有明显降低后再大量推广。

  值得注意的是紧凑型荧光灯是LED球泡灯的竟争对象仍需政府补贴才能大面积推广。可见LED光源进入家庭的难度。应该说家庭照明是室内照明的最大市场。

  小功率照明是LED光源的优势,10W以下的气体放电灯其光效远低於LED光源,5W以下的紧凑型荧光灯不仅光效低而且难於制造,LED光源能够填补该领域的空白。作者认为0.5-3W应为球泡灯的最初重点发展方向。能使用20mA LED的小灯珠,散热难度不大,不需要从国外进口芯片,价格便宜,市场前景应该很好。不要很久国产功率型芯片就会赶上国际先进水平,价格也下来了就可向5W以上光源发展。逐步占领紧凑型荧光灯市场。

  2.2 管形LED灯

  这是一种模拟荧光灯的光源。

  如前所述,荧光灯管越长功率越大光效越高,长管型是由它的基本原理所决定的。为了组成面光源在灯具中必须并排安装多根,当然还有其它的原因。用LED可以直接组成面光源,为什么要做成直管型模彷荧光灯呢?是我国生产的荧光灯普通市场产品光效70lm/W左右,我国LED产品的光效标称值也许比这个值高。但是如需要2000-3000lm光源二者的差价大约也在100倍。

  谁愿意花大价钱买一个外形相同照明效果(总光通)相近的产品呢?

2.3建立LED照明技术新

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