低碳经济下的LED节能灯应用及技术分析

摘要：随着我国能源资源的日益短缺和国家建设资源节约型和环境友好型社会的进行，我国在灯具照明领域中，LED灯具以节能、环保、寿命长特点被应用到室内照明，LED节能灯具有非常大的市场潜力，越来越广泛的被应用于生产生活中。本文就以当前低碳经济下LED节能灯的应用以及技术和发展研究分析。

关键词：低碳经济；LED节能灯；应用；技术

中图分类号： TE08文献标识码： A

一、LED 节能灯具与传统灯具相比具有的优势

在室内照明领域，主要应用的传统光源一般包括白炽灯、卤钨灯、荧光灯、金卤灯等，这一类光源耗电量大、颜色和控制方式单一，且光源热辐射大，在某些特殊场所的应用受到了一定的局限；LED光源除了节能、环保、寿命长、无辐射、无污染等优点之外，在照明领域中，特别是在功能性照明中，还有很多优势，如:低压供电、恒流驱动、可靠性高； 结构牢固、耐冲击———具有固体光源的最大优点；可控性好———响应时间快，无频闪，色彩丰富———三基色技术； 结构封装形式多种，使LED灯具能适应各种几何尺寸和不同空间大小的装饰照明要求，如: 点、线、面、球等形式，乃至任意造型的灯具设计； 其在LED 室内照明领域应用与传统室内照明灯具对比，具有目前其他灯具无法比拟的优越性，在实际的应用中，同等使用条件及照明效果的情况下，LED 节能灯具耗电量只有传统灯具的三分之一，于是LED 节能灯具以长寿和更节能的性能优势大大降低了灯具的成本，因此在节能和节约成本等方面具有显著的优势以及广阔的发展前景。

二、LED节能灯具的主要分类

目前，供人们生产、生活所使用的灯具种类很多，一般可以分为稀土三基色紧凑型、荧光节能型以及日光型等。其中稀土三基色紧凑型荧光节能型是我们日常生活中，室内使用的主要灯具。三基色荧光节能灯按照灯管的外形进行分类，一般使用英文表示为H、2H形、U、2U、3U形、2D形、O形、T形和螺旋形等。灯具的设计成不同的形状，主要是为了满足不同的装配。而其中技术最先进最环保的要数LED型节能灯，LED节能灯具发光的角度大，多用于室内。从功率角度出发，LED节能灯具可以分为：大功率和小功率两种类型，大功率主要是指单颗光源功耗1W 及其以上，现有的大功率LED节能灯具的常用型号有1W、3W、5W。与之相对应的小功率是指单科光源功率在1W以下，电流量也较小，只有几十毫安。小功率的LED节能灯在很早的时候开始使用，但是质量和寿命无法保证。而大功率的LED 节能等是最近三年才逐年使用的，比小功率LED灯具，寿命长、效率高。

三、LED灯的应用

LED灯做为新一代的光源，它可以应用在多个领域，如：

(1)建筑物照明：对建筑物某个区域进行投射，无非是使用控制光束角的圆头和方头形状的投光灯具，这与传统的投光灯具概念完全一致。但是，由于LED光源小而薄，线性投射灯具的研发无疑成为LED投射灯具的一大亮点，因为许多建筑物根本没有出挑的地方放置传统的投光灯。它的安装便捷，可以水平也可以垂直方向安装，与建筑物表面更好地结合，为照明设计师带来了新的照明语汇，拓展了创作空间。并将对现代建筑和历史建筑的照明手法产生了影响。

(2)景观照明：由于LED不像传统灯具光源多是玻璃泡壳，它可以与城市街道很好的结合。可以在城市的休闲空间如路径、楼梯、甲板、滨水地带、园艺进行照明。对于花卉或低矮的灌木，可以使用LED作为光源进行照明。LED隐藏式的投光灯具会特别受到青睐。固定端可以设计为插拔式，依据植物生长的高度，方便进行调节。

(3)标识照明：需要进行空间限定和引导的场所，如道路路面的分隔显示、楼梯踏步的局部照明、紧急出口的指示照明，可以使用表面亮度适当的LED自发光埋地灯或嵌在垂直墙面的灯具。另外，LED与霓虹灯相比，由于是低压，没有易碎的玻璃，不会因为制作中弯曲而增加费用，值得在标识设计中推广使用。

(4)室内照明：就照明品质来说，由于LED光源没有热量、更没有紫外与红外辐射，因此对物品不会产生损害，与传统光源比较，灯具不需要附加滤光装置，照明系统简单，费用低廉，易于安装。其精确的布光，可作为博物馆光纤照明的替代品。

(5)娱乐场照明：由于LED的动态、数字化控制色彩、亮度和调光，活泼的饱和色可以创造静态和动态的照明效果。从白光到全光谱中的任意颜色，LED的使用在这类空间的照明中开启了新的思路。长寿命、高流明的维持值，降低了维护费用和更换光源的频率。另外，LED克服了金卤灯使用一段时间后颜色偏移的现象。与金卤灯相比，没有热辐射，可以使空间变得更加舒适。目前LED彩色装饰墙面在餐饮建筑中的应用已蔚然成风。

(6)视频屏幕：全彩色LED显示屏是当今世界上最为引人注目的户外大型显示装置，采用先进的数字化视频处理技术，有无可比拟的超大面积与超高亮度。根据不同的户内外环境，采用各种规格的发光像素，实现不同的亮度、色彩、分辨率，以满足各种用途。它可以动态显示图文动画信息，利用多媒体技术，可播放各类多媒体文件。

四、LED节能灯具在推广使用中的存在的问题

(一)价格偏高，市场难以推广普及

除了国内政策引导与国民消费理念有待提高之外，在市场实际推广工作中，产品价格偏高、技术尚未完全成熟也是阻碍市场普及的重要因素，在照明、使用寿命等方面很有优势，但是LED节能灯相对于其他节能灯具产品的价格来说是比较贵的。从消费者分析来看，主要有两大类，一类是采购商，一类是终端消费者，由于LED市场现在的渠道效应不明显。目前LED灯泡的采购商没有明显的特征，采购商主要有分销商，网上商店，建筑照明工程商以及做节能系统改造的承包商，无论是哪类采购商，都有可能经常会接到小工程，而做灯饰亮化的采购商，主要采购LED景观及户外亮化的工程类灯具，对于室内功能性照明中LED灯泡的可能性不大。第二类是终端消费者，终端消费者主要有以零售商店为代表的商业用户，和以家庭为代表的个人用户，以零售商店为代表的商业用户的采购倾向于在当地完成，具有地方保护主义特色。另外一方面，目前LED灯泡市场上，不论是生产商、采购商还是终端客户，都不够专业，大多数还只是凭经验或者外观等主观臆断来判断产品质量的好坏，在产品外观雷同的情况下，价格起主导作用。

(二)LED节能灯具市场地域化分布不平衡、缺乏竞争力

LED 节能灯具是在2000 年开始应用到室内照明的。近年来，LED 节能灯具在我国的应用和普及是非常快的。在我国国内的LED节能灯具厂商主要存在两种销售方式，其一是公模的LED 大小功率节能灯泡；其二是指开模或是仿制大公司的LED 技能灯泡。第一种模式主要是满足了交底档次灯具产品的竞争，价格是竞争的重点；第二种代表厂家自行研发新产品或者是剽窃他们产品，这种情况很容易涉及到侵权行为；此外缺乏固定的商，主要通过展会形式销售产品，营销模式单一。所以我国国内的LED 节能灯具的销售，在价格上有优势，但是核心竞争力不强，技术水平不高。

(三)配套电源稳定性不够高，影响产品整体质量

除了要有好的光源保证之外，电源也是影响LED 灯具可靠性和适应性的一个重要组成部分，目前我国的市电是220V的交流电，而LED光源属半导体光源，与荧光灯的电子镇流器不同，通常是用直流低电压供电，需要在这些灯具中或外部设置AC-DC转换电路，并同时完成与LED的电压和电流的匹配，以适应LED电流驱动的特征。目前电源选择的途径有开关电源、高频电源、线性恒流电源等多种，根据电流稳定性，瞬态过冲以及安全性、可靠性的不同要

求作不同选择。由于电源质量或是结构设计不良，产品的整体质量受到很大的影响，以致于使用寿命往往达不到设计要求。

五、LED灯具的技术研发的方向

对于LED灯具技术最需要研究的反面就是LED灯具的散热高效化问题。 LED是一个半导体的光电器件，在照明的过程中，只有20%左右的电能转化成了光能，其余的电能都转化成了热能。所以LED灯具的温度非常高，当温度高到某一个极值后就会出现光衰的现象。如果高温长时间的持续，会严重影响LED灯具的使用寿命和节能效果。因此在LED灯具散热方式的调整方面，不断要对LED灯具本身的材料进行选择和优化，还要对调整灯具整体散热片外表的热交换方式，灯体四周设置若干散热翘片，薄的铝翘片具有良好的散热效果，还可以通过在壳外表面设置散热孔直接与内部光源腔体联通，提供有效得散热通道，有效的解决了LED 散热问题，提高了LED灯具的使用寿命。

结语

LED光源是21世纪光源市场的希望，众多优点预告其未来将逐步取代传统光源，奥科委指出高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡之后，最伟大的发明之一，当前全球能源危机的时候，能源是一种宝贵的资源，所以节约能源是我们未来面临的重大问题。LED作为一种新型的节能、环保的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势。

参考文献

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