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LED光源在南昌市景观照明中的应用

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上传时间: 2007-10-30

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1 前言

城市照明是一门科学,是一种文化,同时也是一项艺术。城市照明体现一个城市的形象,代表一个城市的文化,反映一个城市的科学管理,是一项社会系统工程。管理好城市照明的工作,为人民而造福,促进城市可持续发展,是各级城市建设主管部门不可推卸的社会责任。自1879年美国科学家爱迪生发明白炽灯以来,照明技术的发展已经历了128年,我国使用电灯的历史也有上百年。照明发展到今天,已经不只是一项简单地满足人类基本生活需要的技术,而是改善人民生活、推动经济社会和文化发展的物质条件,是城市文明进步和现代化建设的象征。

LED(Light Emitting Diode)又称发光二极管。它是利用固体半导体芯片作为发光材料,当两端加上正向电压,半导体中载流子发生复合,放出过剩能量而引起光子发射产生可见光。LED固态照明带来将成为最有效的节能和环保手段之一,并将通过改善人类生存环境、发展照明的新概念和新模式来提高人类的生活质量。

2003年6月,在照明领域,我国由科技部在863计划的支持下,及时启动了国家半导体照明工程。2004年4月,科技部确定工作重点发展新型照明行业,并确定福建厦门、上海、大连和江西南昌为四个国家首批半导体照明产业基地。2005年,又批准深圳作为第五个半导体照明产业基地。通过863计划等科技计划的支持,我国已经初步形成从外延片生产、芯片制备、器件封装集成应用的比较完整的产业链。中国科学院院士郑有曾在中国(南昌)半导体照明产业发展论坛上指出,作为新型照明技术,LED以其应用灵活、绿色环保、调节方便等诸多优点,将引发一次照明领域的革命。

2 半导体照明应用在城市景观亮化中的优点

(1)效率高:LED发光效率并不高,但LED的光谱几乎全部集中于可见光频段。而且单色性好,无需过滤可直接发出有色可见光,光线很纯。而光效差不多的白炽灯可见光效率仅为10%~20%;

(2)能耗少:LED功率一般在0.03~1W,通过集群方式可以满足各种造型的需要。由于其光谱中无紫外线,故无热量,无辐射损失。需要彩色光时,其固有的色彩又避免了白光经过滤色的费时费力和耗能,不会形成光污染,是真正的绿色光源;

(3)安全可靠:LED单体工作电压在1.5~5V之间,工作电流在20~70mA之间,人体接触无危险。灯体采用环氧树脂封装,抗机械冲击、震动能力较强,且无汞、钠等有害物质,可回收;

(4)方便管理:LED光源由于具有上述特点,具有集中控制、分散控制或对点进行可调节性控制等多种方式。通过控制电流调光,不同光色组合调色,加上控制电路以达到多种动态变化效果。其长达10万小时以上的寿命可以减少城市景观亮化的维护工作量;

(5)社会经济效益:与传统的照明产品相比,LED照明产品,尤其是氮化镓基白光LED照明光源体积小、重量轻、方向性好并可耐各种恶劣条件,在功耗、寿命以及环保等方面均有不可比拟的优越性,足以对传统光源造成巨大冲击。随着第三代半导体材料氮化镓的突破和蓝、绿、白光LED的问世,LED逐步成为照明行业的主流产品之一。LED照明产业难度和风险都大大低于微电子产业,能够发挥我国的优势。特别是位于产业链下游的芯片封装和照明系统产业,既是一个技术密集型产业,又是一个劳动密集型产业,能够充分发挥我国人力资源来带动相关产业。我国目前每年用于照明的电力接近2500亿千瓦时,若其中能有1/3采用半导体照明,每年就可节电800亿千瓦时左右,基本上相当于三峡电站的年发电量。

3 LED光源在南昌市景观照明中的应用

科技部有关领导提出,要以2008年北京奥运和2010年上海世博会的契机,推动半导体在城市景观照明中的应用。南昌市近年来加快对城市照明的建设完成,南昌市城市照明设计管理部门配合市政府改造城市、美化亮化的同时配合国家半导体产业基地的建设,较早地发展和推广了半导体产品在城市景观照明中的应用。

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