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LED在照明工程中的应用分析[4]

2008-5-13  来源:中国照明网  作者:林燕丹1 周太明1 甘子光2  有50099人阅读

摘要:本文结合LED的发光原理和特性,从塑造合理光环璄的要素出发,客观分析在各种照明工程中如何根据LED的特点合理应用LED,以及进一步推进LED在照明工程中的应用所要解决的重点问题。

3.6 室外功能性照明


图4 太阳能LED在公交车站的应用


  室外功能性照明指为考虑观测者视觉功能而需要满足一定照度或亮度的室外空间的照明,典型场所如道路照明。道路照明是保障夜间交通安全的重要措施,因此在照度/亮度水平、照明均匀度、眩光等方面都具有严格的规定。在照明水平要求较高的公路等级,显然LED目前的指标不适用于这些道路的照明,因为在光通量、光效、价格方面LED都不能与传统的气体放电灯媲美甚至具有很大的差距;在造成能源的浪费的同时在光分布特性上也不具有优势,需要很大的代价才能达到规定的照明均匀度,且极易造成眩光。但是在等级较低的道路特别是居民小区道路照明,由于对照明水平和均匀度的要求相对较低,若利用太阳能发电装置,可以很好地发挥LED照明节能作用。图4是在一个公交车站利用太阳能LED实现功能性照明的一个例子。
 


图5 LRC对商店照明效果的调查结果:700多位顾客参与了调查


  3.7 室内照明

  在室内娱乐场所,一般不需要太高的照明水平,重视用颜色及颜色的变化来营造各种静态和动态的照明效果,在这一场合中LED可以得到很好的应用,LED在营造气氛方面有着极佳的优势。而在一般的室内场所,装饰照明、展示照明和重点照明将是目前LED应用于室内照明的重点,合理利用LED的优势可以使照明达到出乎意料的效果。例如在商店照明中,LRC通过对700多位商店顾客的调查研究表明,利用LED的彩色光进行背景照明,并适当降低展示物品的照度水平,顾客对商品的吸引力、舒适度和整体效果等评价都增加了,如图5。这一合理的照明设计改善了商店照明的印象,在降低了30%能耗的同时增加了顾客的满意度且不降低销售量,还可以更好地吸引潜在顾客。

  4 推动LED照明要解决的关键问题

  结合各种照明工程的特点可以看到,LED比较适合于装饰性照明,通过颜色和亮度的控制、合理的设计和应用可达到良好的结果。但是在大面积投射和整体照明方面则由于其发光效率、输出光通、颜色一致性及配光控制等方面尚存不足而不大适合。进一步推动LED照明还要解决一些关键性的问题。

  4.1 LED发光效率的提高

  与气体放电灯的光效相比,LED的发光效率仍然还较低,这使LED在照明工程中的应用从单位流明的能耗上来说并不具有节能的优势。LED发光效率的提高应该通过多方面的技术来实现。应通过改进外延工艺和新材料来提高内量子效率;同时通过提高光子取出效率来增加外量子效率。从长远来说,LED的发光效率潜力非常可观。白光LED的光效在提高到80lm/W以上后应该能在照明领域有更大的竞争力。

  4.2 高功率高光通LED

  限制LED扮演普通照明角色的最大因素之一是LED的光输出仍然较低,这与单个LED的能耗较低有直接关系。为了获得高光通的LED,通过采用多个LED的阵列或其它结构来进行照明应用,但随着输入功率的增大,LED的发热增加,使芯片的温度升高,造成LED可靠性下降,光输出效率降低。因此,应优化封装技术、解决发热问题以确保大功率的同时实现真正的高光通。此外,解决发热问题也可以减少温度对正向电压、主波长、峰值波长、峰值光强等的影响。要用于更大面积的照明,LED模块应在保证光效和其它参数的前提下努力突破1000lm。

 

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