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LED绿色照明与低碳应用

上传人:未知

上传时间: 2010-11-07

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  另一个方面,从实际照明效果上说,LED光源也具有一定的优势。现在,对照明效果的评判标准,最主要依照的参数是照度或亮度。用仪器测试照度或亮度得出的数值,是只针对可见光测试得到的数据,理论上说,和人的视觉效果应该对等。但是,实际上,却存在很多照度或亮度测试数值与视觉感受存在巨大差异的现象。相关研究结果表明,人的视觉感受及物体的光可识别性能,与光的照度或亮度、色温、显色性、明暗变化范围、闪烁频率、被照射物体表面状况及背景光环境等均有很大的关系,即照度和亮度数值,不足以完全体现人眼在光环境下的视觉感受,有关研究人员针对该现象定义了一种暗视觉修正系数【4】,以表明光源发出的光在一定环境下对人眼的视觉感受与识别能力相对于自然光的效果对比。实际的研究结果表明,LED光源发出的光在视觉感知接受程度与对物体的光照识别能力上更优于白炽灯、高压钠灯等传统光源。以路灯为例,应用4500K色温白光LED的路灯,同等照度情况下,在柏油或沥青路面,其视觉感知接受程度是高压钠灯的1.4~1.7倍,在水泥路面,其视觉感知接受程度是高压钠灯的1.3~1.5倍;再以工作台灯为例,应用4500K色温白光LED的台灯,在同等照度情况下,其对物体的光照识别能力比普通荧光灯提高10%~30%【4】。因此,在具体的照明应用中,LED光源可以以更低的平均照度(或亮度)达到与其他光源相同或相近的照明效果。

  下面,举例说明LED光源与传统光源在照明应用中的对比:假设一段标准高速公路(柏油路面),长度1000米,宽度20米,使用12米高路灯,双侧对称布灯,同侧相邻两灯间距40米,每天点亮10小时,传统路灯以400W高压钠灯,LED路灯以朗波尔光电公司生产240W路灯进行比较:

  从表中数据可以得知,相同光效的LED光源与传统光源,应用在具体灯具照明中时,LED光源比传统光源更为省电,更为节能,在节能减排、低碳应用方面具有更为明显的优势。

  另外,真正的绿色照明光源,还必须考虑人体舒适度与健康因素等方面。相关的人体工程学研究表明,优质光源还应该具备下述特点【3】:

  1.光源发出的光为全色光。所谓全色光,即光谱连续分布在人眼可见范围内,视觉不易疲劳,其参考的重要参数为灯光的显色性。白光LED即可视为全光色光源,而高压汞灯、高压钠灯等光源在这方面却具有先天性的劣势。

  2.灯光光谱成分中应没有或尽量少的存在紫外光和红外光。因为长期过多接受紫外线,不仅容易引起角膜炎,还会对晶状体、视网膜、脉络膜等造成绿色照明伤害。红外线极易被水吸收,过多的红外线经过人眼晶状体聚集时即被大量吸收,久而久之‘晶状体会发生变性,导致白内障。LED光源的光谱基本集中在可见光范围之内,而荧光灯、金卤灯等光源却会产生大量的非可见光(现在有部分生产厂家通过在光源的外壁上涂覆滤层去除紫外线等非可见光,确实可以消除或减少光源发出的非可见光,但是却会在一定程度上损失光效)。

  3.光的色温应贴近自然光。色温是用温度表示光的颜色的一种量化指标,因为人们长期在自然光下生活,人眼对自然光适应性强,视觉效果好。试验证明:自然光条件下的视觉对比灵敏度高于人工光5%—20%以上。LED光源的颜色可以自由选择,一般白光LED色温在2500K~8000K范围内可以自由调节,相对卤素灯、钠灯等光源只能发出金白色或琥珀色的光,更具有优势。

  4.灯光为无频闪光。频闪光是发光时出现一定频率的亮暗交替变化。普通荧光灯的供电频率为50赫兹,表示发光时每秒亮暗100次,属于低频率的频闪光,会使人眼的调节器官,如睫状肌、瞳孔括约肌等处于紧张的调节状态,导致视觉疲劳,从而加速青少年近视。如果发光时为成直流供电,人眼即不会有频闪感觉,也不会造成视力伤害,这种光称为无频闪光。荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金卤灯等传统光源均会带来频闪效应,即使是通过驱动电器提高频闪的频率,也只是减小或降低频闪的伤害,只有由直流驱动的LED光源,才能算是真正的无频闪光源。

  此外,相对于荧光灯、高压钠灯、金卤灯等传统光源,LED还具有体积小、发热量低、稳定可靠、无污染、光衰减小、使用寿命长、开闭电路对寿命无影响、易于实现调光等优点。最重要的是,LED作为21世纪的新兴光源,具有很大的发展潜力,其各项参数都拥有很大的上升空间,由图可以看出,LED光源在不久的将来,包括光效在内的各项参数,都可以全面超过其他传统光源。

  综上所述,LED光源才是最能够代表绿色照明意义的光源。

三、LED照明行业的机遇与存在的问题

  2010年,是绿色节能年,随着节能、减排、低碳、环保等概念的日益深入人心,以绿色、生态照明为核心的新兴LED照明产业如今正在国内加速发展。

  2009年4月28日,科技部正式发189号文,同意在上海、成都、天津等21个城市开展半导体照明应用工程(简称“十城万盏” )试点工作。大规模更换LED路灯计划和LED路灯重大科技专项示范工程向世人宣布LED照明由传统景观照明走向道路照明,并顺利走向规模化使用。而地铁、列车、大型超市中也逐渐开始启用LED照明。在“国家半导体照明工程”的推动下,形成了上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七个国家半导体照明工程产业化基地。长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地。国家半导体照明工程研发及产业联盟副秘书长阮军表示,明年我国将持续推动LED照明,除地方政府会对LED路灯进行补助外,发改委也计划在明年将业界期盼已久的LED照明纳入补贴范围。

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