淺談大功率LED照明優(yōu)越性與LED節(jié)能的應(yīng)用

殷美潔　李鑫

隨著全球氣候變化形勢的加劇與能源價(jià)格趨勢的不斷上漲，我國對LED研究與制造產(chǎn)業(yè)十分重視，節(jié)約能源是我們未來面臨的重要問題。它具有高節(jié)能，環(huán)保，壽命長，體積小，多變幻等特點(diǎn)。在照明領(lǐng)域，節(jié)約能源方面優(yōu)勢明顯的LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光。

當(dāng)今中國道路照明用電量約占整個照明用電量的30%，龐大的用電量與需求量驅(qū)使著大功率LED必將取代白熾燈照明。LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，是未來發(fā)展的趨勢。研究數(shù)據(jù)顯示，2010年全球LED照明應(yīng)用產(chǎn)品市場規(guī)模為40.0億美元，同比增長40.4%，增長迅速。預(yù)計(jì)2014年，全球LED照明應(yīng)用產(chǎn)品市場規(guī)模將達(dá)到625.0億美元，為2010年的15倍，年復(fù)合增長率達(dá)到73.3%。

目前，我國已經(jīng)將LED在國內(nèi)的城市照明、城市景觀、交通、商業(yè)和民用照明工程中的應(yīng)用作為重大科技節(jié)能專項(xiàng)來推廣，并列為中國“十二五”計(jì)劃中的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。目前，現(xiàn)代燈具正處于從“亮起來”到“靚起來”的轉(zhuǎn)型中，更強(qiáng)調(diào)裝飾性和美學(xué)效果?，F(xiàn)代裝飾燈具的設(shè)計(jì)與制作運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，將古典造型與時(shí)代感相結(jié)合，體現(xiàn)了現(xiàn)代照明技術(shù)的成功。LED裝飾照明作為LED產(chǎn)業(yè)重要組成部分在城市夜景中得到了大量的使用，為城市帶來了美麗與繁榮。

1.大功率LED在裝飾照明中的優(yōu)越性

（1）LED電壓：大功率LED使用的是低壓電源，正向電壓通常在2-24V之間（當(dāng)然根據(jù)產(chǎn)品不同而異），而傳統(tǒng)白熾燈使用的是高壓電源，所以使用大功率LED產(chǎn)品是一個比使用高壓電源的白熾燈產(chǎn)品更安全更節(jié)能，特別適用于公共場所。

（2）LED效能：大功率LED工作所消耗的能量較同光效的白熾燈減少至少80%，這樣就對當(dāng)前的節(jié)能環(huán)保有利。

（3）LED芯片規(guī)格：LED芯片很小，每個單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，能夠適應(yīng)于多種環(huán)境。

（4）LED對環(huán)境無污染：大功率LED等LED產(chǎn)品在研發(fā)生產(chǎn)中就考慮到了有關(guān)環(huán)境，危害等問題，其成分中無水銀等有害物質(zhì)。

（5）LED響應(yīng)時(shí)間：就響應(yīng)時(shí)間來看，傳統(tǒng)的白熾燈遠(yuǎn)不及大功率LED對電流的反應(yīng)時(shí)間。我們?nèi)绻寻谉霟繇憫?yīng)時(shí)間設(shè)為毫秒級，那么大功率LED燈的響應(yīng)時(shí)間就為納秒級。

（6）LED低光衰性：像大功率LED這樣的LED產(chǎn)品都具有超低光衰性能。因?yàn)長ED作為冷光源，而LED半導(dǎo)體本身會產(chǎn)生，這樣LED的散熱就保證了LED的良好工作條件。像幾萬甚至十幾萬小時(shí)對于大功率LED這樣的LED產(chǎn)品光衰都是很低的，而傳統(tǒng)白熾燈卻沒有這個優(yōu)點(diǎn)。

（7）LED多變顏色：我們可以通過改變電流來改變LED燈的顏色，如小電流時(shí)為紅色的LED，隨著電流的增加，可以依次變?yōu)槌壬?，黃色，最后為綠色。

2.LED在現(xiàn)代裝飾照明中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2010年是LED裝飾照明行業(yè)轉(zhuǎn)型的開端年，延用至今已被廣大人民群眾認(rèn)可，而曾被廣泛使用的白熾燈將會退出市場。

隨著LED燈具使用的高效節(jié)能效果的突出體現(xiàn)，政府單位將LED裝飾燈具用于很多城市夜景工程項(xiàng)目，例如節(jié)日慶典、重點(diǎn)街道、廣場等。目的是美化城市，增加節(jié)慶氣氛及城市標(biāo)志性代表等，具有季節(jié)性及不確定性；房地產(chǎn)主要裝飾其發(fā)展的房產(chǎn)項(xiàng)目，目的提高房地產(chǎn)項(xiàng)目的品味與檔次，從而促進(jìn)房地產(chǎn)的銷售；娛樂、餐飲、酒店、大型商場的裝飾照明，目的非常明確就是吸引顧客。在這六類主要市場中，政府占據(jù)了相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~，包括部分商業(yè)街區(qū)也是由政府機(jī)構(gòu)主導(dǎo)建設(shè)，但是政府的消費(fèi)需求存在不確定的因素，是隨著季節(jié)和節(jié)日存在間歇性的。而房地產(chǎn)、娛樂、餐飲業(yè)的消費(fèi)是保障LED照明發(fā)展的基礎(chǔ)市場，市場份額穩(wěn)定，而且上升的空間非常大。

從2010年至今的發(fā)展年來看，由街道美化逐漸推向城市樓體亮化項(xiàng)目，為城市的創(chuàng)建增添了五彩繽紛的氣氛。同時(shí)，我們也看到LED裝飾照明在城市街道、公園、河岸、湖圍等公共場所，酒店、娛樂、商業(yè)樓宇、橋梁等建筑物上的應(yīng)用大都是五顏六色根據(jù)各式的動態(tài)效果的變來變?nèi)?，讓人眼花繚亂的同時(shí)，也造成了百城同景的狀況，缺乏對城市或行業(yè)個性化特點(diǎn)的表現(xiàn)。今年，最大的發(fā)展是LED水幕電影的出現(xiàn)，它為城市的發(fā)展及開拓做出了卓越的貢獻(xiàn)，更是印證著我們快速發(fā)展的今天，也不同于往日的創(chuàng)新。

3.LED在現(xiàn)代裝飾照明中的發(fā)展趨勢

3.1市場增長強(qiáng)勁

市場潛力大低壓、直流供電，電池、太陽能供電即可，可用于邊遠(yuǎn)山區(qū)及野外照明等缺電、少電場所。技術(shù)人員經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，在同樣亮度下，LED 的電能消耗僅為白熾燈的 1/10，壽命則是白熾燈的 100 倍。由于 LED 具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等優(yōu)點(diǎn)，專家們稱其為人類照明史上繼白熾燈和熒光燈之后的又一次飛躍。未來幾年，國內(nèi)LED 裝飾照明市場將出現(xiàn)進(jìn)一步的強(qiáng)勁增長。市政建設(shè)、公共設(shè)施、園林景觀、私家裝飾、電子產(chǎn)品等各個領(lǐng)域都將越來越多地應(yīng)用LED裝飾照明。

3.2技術(shù)進(jìn)步，價(jià)格降低

LED產(chǎn)品技術(shù)不斷進(jìn)步，價(jià)格逐步降低，具備更強(qiáng)大的競爭力。2010年2月6日，美國LED芯片制造商Cree公司在宣布其白光大功率LED芯片光效突破208lm/W。可以預(yù)見，未來LED裝飾照明市場上將推出更高效、更廉價(jià)的發(fā)光芯片，逐漸改善LED照明相比傳統(tǒng)照明的價(jià)格劣勢。

3.3 LED裝飾照明更具設(shè)計(jì)感

2002年之前的中國，幾乎沒有人知道建筑為什么需要專業(yè)照明設(shè)計(jì)師，亮化工程也沒有像今天一樣從建筑設(shè)計(jì)和室內(nèi)設(shè)計(jì)中獨(dú)立出來。而我國在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，即沒有獨(dú)立的照明設(shè)計(jì)公司、也缺乏照明設(shè)計(jì)師。直到05年左右國內(nèi)照明項(xiàng)目才起步，照明設(shè)計(jì)才獨(dú)立發(fā)展起來。然而，近幾年真正影響LED裝飾照明設(shè)計(jì)格局的是來自學(xué)院、獨(dú)立照明設(shè)計(jì)公司和照明工程公司的三股力量，他們在中國龐大的照明版圖上獨(dú)立發(fā)展，并形成三大流派共同發(fā)展的局面。 我國LED裝飾照明產(chǎn)業(yè)正在迎來一個高速發(fā)展的時(shí)代，從政府、企業(yè)到私人業(yè)主，市場已經(jīng)開始逐漸重視LED照明，除了節(jié)能的考慮，也越來越注重照明效果的設(shè)計(jì)感和個性化，突出城市和樓宇、建筑等的文化特點(diǎn)。我國很多優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案都是由建筑設(shè)計(jì)、室內(nèi)裝飾和照明設(shè)計(jì)等不同領(lǐng)域的專家組成團(tuán)隊(duì)，發(fā)揮各自特長共同完成，推動我國LED裝飾照明行業(yè)不斷提升。

4.LED照明節(jié)能的應(yīng)用

（1）LED 燈的“隱藏”。

LED 光源體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)用靈活?？稍讵M小空間投光，利于隱藏。常見的有 ：點(diǎn)式隱藏，在天棚嵌入燈槽，裝入單個燈具，可根據(jù)需要選擇多顆LED做成大功率光源。

光帶式隱藏，在天棚四周嵌入燈槽，安裝 LED 條形射燈，這種燈具利用多顆彩色LED 光源排成一列或兩列，再由多個燈具串聯(lián)，由上往下地照明，形成美麗明亮的光帶 ；面式隱藏，建筑里需要照亮的發(fā)光面主要有天棚，地板和外墻面，用 LED 燈作光源時(shí)，線性發(fā)光條安裝在支架上或嵌在窗戶內(nèi)沿，創(chuàng)造出一種新的裝飾效果。

（2）LED 燈與建筑的“一體化”。

實(shí)現(xiàn)建筑與照明的“一體化”也就是要將建筑構(gòu)件，空間，燈具以及所處的環(huán)境協(xié)調(diào)起來，使之相互滲透，相互促進(jìn)，利用現(xiàn)代化的科技手段，合理解決各種矛盾。

（3）大面積顯示屏，就目前 LED 的造型發(fā)展來說，LED 本身的形狀多為圓形，其余所呈現(xiàn)的形狀皆為圓形排列構(gòu)成，再加上外包邊殼所形成的視覺造型。

（4）LED 與建筑構(gòu)件的結(jié)合，LED 燈具本身具有裝飾性，還可以裝入透明中空的管線中制成線性發(fā)光條或帶，嵌裝在建筑立面構(gòu)件外沿需要做夜景裝飾的部位裝置，將點(diǎn)光源 LED 燈和小的發(fā)光盒等發(fā)光體和墻面或屋面組合一體。

5.結(jié)論

目前，我國LED裝飾照明的市場發(fā)展空間很大，也非常適合LED產(chǎn)品本身的特性和優(yōu)勢的發(fā)揮。預(yù)期未來，隨著LED照明技術(shù)的不斷進(jìn)步，價(jià)格的降低，以及產(chǎn)品和設(shè)計(jì)的逐步成熟，LED有望大規(guī)模進(jìn)入裝飾照明領(lǐng)域，讓我們的城市更加靚麗多彩。