LED照明在機(jī)場(chǎng)航站樓照明的研究應(yīng)用

楊沈軍

(武漢天河機(jī)場(chǎng)有限責(zé)任公司航站樓管理部，湖北 武漢 430023)

0 引言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng),各項(xiàng)建設(shè)取得巨大成就,但也付出了巨大的資源和環(huán)境代價(jià),經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳,群眾對(duì)環(huán)境污染問題反應(yīng)強(qiáng)烈。這種狀況與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不合理、增長(zhǎng)方式粗放直接相關(guān)。不加快調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式,資源支撐不住,環(huán)境容納不下,社會(huì)承受不起,經(jīng)濟(jì)發(fā)展難以為繼。只有堅(jiān)持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展,才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。同時(shí),溫室氣體排放引起全球氣候變暖,備受國(guó)際社會(huì)廣泛關(guān)注。進(jìn)一步加強(qiáng)“節(jié)能”減排工作,也是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的迫切需要。機(jī)場(chǎng)航站樓作為大型公共交通建筑，建筑面積和客流量大，建筑物內(nèi)安裝的的照明設(shè)備種類繁多，數(shù)量巨大，單位建筑面積的能耗較大。

LED是未來(lái)光源行業(yè)的希望，目前在國(guó)內(nèi)的公共基礎(chǔ)設(shè)施中，LED照明設(shè)備的使用比例不斷增加，其所具備的各種優(yōu)勢(shì)正在逐步將傳統(tǒng)光源取代。本文主要研究的是LED照明系統(tǒng)在機(jī)場(chǎng)內(nèi)航站樓使用情況。

1 LED簡(jiǎn)單介紹

LED是英文light emitting diode(發(fā)光二極管)的縮寫，是利用半導(dǎo)體P-N結(jié)電致發(fā)光原理所制成半導(dǎo)體發(fā)光器件。有些LED照明系統(tǒng)就外觀來(lái)說(shuō)和常用的燈具沒有什么區(qū)別，安裝操作也很簡(jiǎn)單。大致有兩種類型，一種與傳統(tǒng)形式的日光燈相似，在更換時(shí)不需要改變支架及線路，只須將啟動(dòng)器以及整流器取下，然后將其置于支架上旋轉(zhuǎn)即可。另一種類型和傳統(tǒng)的安裝方式一樣，只是缺少了整流器的部件，反而多了一塊電源模塊。

2 LED所具備的特點(diǎn)

LED有著很多優(yōu)勢(shì)，其中包括較高的亮度、能源消耗小、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行過程中電壓低等等。特別是最近幾年，LED的芯片及封裝技術(shù)都有著很大程度的提升，發(fā)展前景非常廣闊?？偟恼f(shuō)來(lái)，LED所具備以下特點(diǎn)十分有利于機(jī)場(chǎng)航站樓的使用：

節(jié)能效果顯著：根據(jù)研究結(jié)果，用LED燈具和第一代白熾燈以及第二代白熾燈相比較，LED照明的能源消耗只是第一代白熾燈的1/9，第二代白熾燈的1/3左右。

使用壽命超長(zhǎng)：LED通過半導(dǎo)體芯片完成發(fā)光，沒有燈絲、玻璃泡，無(wú)振動(dòng)，高質(zhì)量LED在經(jīng)過50000小時(shí)的持續(xù)運(yùn)作后，還能維持初始燈亮度的60%以上，而普通的照明燈具使用壽命只有8000多小時(shí)。同時(shí)LED的壽命是按點(diǎn)亮?xí)r間計(jì)算，即便每秒鐘開關(guān)數(shù)千次也不影響LED壽命，所以LED燈具在需要頻繁亮滅的場(chǎng)合具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

健康清潔：LED光線中不會(huì)出現(xiàn)紫外線以及紅外線，不會(huì)產(chǎn)生有害的輻射。普通的日光燈是用紫外線激發(fā)熒光管內(nèi)的熒光粉發(fā)光，會(huì)產(chǎn)生一定的紫外輻射，對(duì)人眼視力造成潛在傷害；而LED是通過將藍(lán)光芯片經(jīng)黃色熒光粉轉(zhuǎn)變?yōu)榘坠狻Ｔ诳梢姽獾姆秶鷥?nèi)不會(huì)有紫外線。LED的此項(xiàng)特點(diǎn)不會(huì)吸引那些趨光性昆蟲，建筑物內(nèi)因此也會(huì)變得相對(duì)的比較干凈，這一點(diǎn)對(duì)于機(jī)場(chǎng)航站樓來(lái)說(shuō)是相當(dāng)重要的。

發(fā)光效率相對(duì)較高：LED在運(yùn)行過程中的電流及電壓都很小，這其中有一半以上的電能都轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽猓w發(fā)熱的情況也很少。與傳統(tǒng)金鹵燈的高熱整流部件相比較，LED的安全性是非常突出的。

較高的運(yùn)行冗余度：傳統(tǒng)照明燈具對(duì)工作電壓有較高的要求，如果電壓較低將不能正常照明。而LED的工作電壓為80V～245V，在這個(gè)范圍內(nèi)LED都可以正常運(yùn)行，并且還能對(duì)亮度進(jìn)行調(diào)整。LED的這項(xiàng)特點(diǎn)，可以在照明區(qū)域的電壓出現(xiàn)波動(dòng)的情況下保證照明燈具的正常使用。

故障影響低：傳統(tǒng)照明燈具所使用的是交流電，運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生人眼不易察覺的高頻頻閃，時(shí)間一長(zhǎng)會(huì)讓人產(chǎn)生不適感；但是LED卻將交流電轉(zhuǎn)換成了直流電，這樣就避免了閃爍，使發(fā)出的光線十分平和。在燈具的壽命末期，傳統(tǒng)燈具或出現(xiàn)明滅頻閃現(xiàn)象，或燈管發(fā)黃變黑，或燈體發(fā)出震動(dòng)異響，十分影響機(jī)場(chǎng)的高端服務(wù)形象；而LED如果出現(xiàn)故障僅僅表現(xiàn)為燈管不亮，對(duì)于周邊環(huán)境影響較小。

環(huán)保：LED不含傳統(tǒng)日光燈內(nèi)常見的鉛、汞等有害物質(zhì)，不會(huì)污染環(huán)境，能夠大幅減少機(jī)場(chǎng)因處理廢棄燈管付出的環(huán)保成本。

3 機(jī)場(chǎng)航站樓內(nèi)LED照明系統(tǒng)應(yīng)用分析

機(jī)場(chǎng)是一個(gè)巨大的能耗單位，建設(shè)綠色機(jī)場(chǎng)是時(shí)代發(fā)展的必然選擇。而在諸多的節(jié)能手段和措施中，應(yīng)用綠色高效照明成了機(jī)場(chǎng)節(jié)能降耗、發(fā)揮最大效應(yīng)的一個(gè)重大突破口。目前，國(guó)內(nèi)大部分機(jī)場(chǎng)航站樓內(nèi)的照明設(shè)備主要是大功率金鹵燈、傳統(tǒng)日光燈和節(jié)能筒燈，其標(biāo)準(zhǔn)工作壽命大約在幾百到幾千小時(shí)。相比之下，設(shè)計(jì)良好的LED照明系統(tǒng)能夠持續(xù)使用成千上萬(wàn)小時(shí)。而照明系統(tǒng)在機(jī)場(chǎng)用電設(shè)備是僅次于中央空調(diào)的第二用電大戶，因而，在各個(gè)區(qū)域選擇合理的照明方案和合適的燈具，結(jié)合智能照明控制系統(tǒng)并多利用天然光，為機(jī)場(chǎng)航站樓照明進(jìn)行整體綠色、智能照明改造是綠色機(jī)場(chǎng)未來(lái)發(fā)展方向之一。

據(jù)調(diào)查，由安徽省自主研發(fā)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的太陽(yáng)能LED綠色室內(nèi)照明系統(tǒng)正式目前正式運(yùn)用于合肥駱崗機(jī)場(chǎng)候機(jī)大廳改造擴(kuò)建工程當(dāng)中，該照明系統(tǒng)是目前世界上最具代表性的環(huán)保節(jié)能照明系統(tǒng)，候機(jī)樓面積18000平米，室內(nèi)高度6～9米，地面照明200lx，色溫6000K，光配均勻度優(yōu)。該系統(tǒng)在駱崗機(jī)場(chǎng)的運(yùn)用，標(biāo)志著中國(guó)在太陽(yáng)能和半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域的運(yùn)用走在了世界前列。

機(jī)場(chǎng)照明系統(tǒng)中，大部分的電力系統(tǒng)原是為傳統(tǒng)照明設(shè)計(jì)的，因此LED照明系統(tǒng)與這種基礎(chǔ)設(shè)施并不兼容。然而通過更換部分電力基礎(chǔ)設(shè)施，簡(jiǎn)單的將傳統(tǒng)燈具替換成LED，能夠極大提高能源利用率及可靠性。

與傳統(tǒng)燈具相比，雖然目前使用LED燈需要更高的初期成本，但是隨著使用年限的增長(zhǎng)，能耗的減少以及維修成本的節(jié)省將為初期的高成本投入帶來(lái)可觀回報(bào)。

4 總結(jié)

就機(jī)場(chǎng)照明節(jié)能改造來(lái)說(shuō)，LED照明節(jié)能改造的初始成本遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)燈具，但其使用壽命的增加、日常能耗的減少、維修成本的節(jié)省將會(huì)彌補(bǔ)初期的高投入并為機(jī)場(chǎng)帶來(lái)巨大的成本效益。而通過采用合同能源管理模式(EMC)，機(jī)場(chǎng)無(wú)須再前期投入資金，通過照明系統(tǒng)升級(jí)后所節(jié)省電費(fèi)來(lái)償付改造成本，可以緩解機(jī)場(chǎng)前期投入壓力，同時(shí)幫助機(jī)場(chǎng)更快及長(zhǎng)遠(yuǎn)減低能源成本，有效落實(shí)節(jié)能減排計(jì)劃。

[1]馮虎亮.超級(jí)電容器LED照明航標(biāo)燈研究分析[J].國(guó)外電子元器件，2010，(11)：33.

[2]姚其，林燕丹.白光LED用于機(jī)場(chǎng)照明設(shè)計(jì)分析[C]//中國(guó)照明論壇:綠色照明與照明節(jié)能科技研討會(huì)專題報(bào)告文集.2008.

[3]蔣曉波，周小麗.LED機(jī)場(chǎng)滑行道中線燈的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)[J].2010.