LED隧道照明前景简析

本帖最后由 lyshuhao 于 2011-1-10 16:16 编辑


作为目前全球最受瞩目的新一代光源,LED因其高亮度、低热量、长寿命、无毒、可回收再利用等优点,被称为是21世纪最有发展前景的绿色照明光源。我国的LED产业起步于20世纪70年代,经过近40年的发展,现已形成上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄7个guo jia半导体照明工程产业化基地,产品广泛应用于景观照明和普通照明领域,我国已成为世界第一大照明电器生产国和第二大照明电器出口国。据专家预测,LED产业在国内有良好的发展前景。首先就技术而言,LED具有技术成长瓶颈高,学习门坎低特性,国内在半导体领域长期积累的研究资源都可以用得上,具备较好的研究基础。国内一些企业通过聘请海外技术人员加盟,在技术上不断取得突破,国内好的企业技术水平已经与台湾大厂的技术水平相差不大,与国际大厂的整体差距也在不断拉近。其次国内市场巨大,LED未来主要市场是通用照明市场,市场容量大,终端消费市场比较分散,不易形成垄断,国内企业生存空间广阔;第三,技术成熟后,LED下游封装和器件生产属于劳动密集型,大陆具备发展的劳动力成本优势。中央zheng fu 这两年对LED产业的重视和投资决心和力度是有目共睹的,资金障碍的克服也不会是天堑难题。在此背景下,很多相关生产商和业内学者均作出乐观预测:作为隧道大型工程招标对象之一的LED隧道灯将大有作为。目前的隧道照明光源主要有高压钠灯、荧光灯、金卤灯等。其中,高压钠灯光效高、紫外辐射少、可在任意位置点燃、耐震、寿命长,在隧道照明特别是山地等城市外的隧道中大量使用,而荧光灯、金卤灯等近年来在城市隧道照明中也已经获得大量应用。作为近几年发展很快的光源,LED隧道灯的光效等性能指标快速提高而价格快速下降,因而在显示、景观照明等成功应用的同时,在道路照明等定向照明中也开始逐步获得应用,雷士、比亚迪照明等技术实力较强的企业也开始涉足LED隧道灯研发和生产。
LED整体光效优势明显LED隧道灯的整体效率除与采用的LED的光效相关外,还与3个因素有关:二次光学设计达到的光能利用率、良好散热以保证LED输出光通量维持性能及LED驱动电路的效率。通过对LED发光机理的研究,可以推算出LED的辐射光谱效率可达3501m/W,由于LED发光机理上是冷光源,且辐射中光谱全在可见光范围内,因而实际效率有望更接近理论值。即使考虑到工艺上的局限,实际LED光效如果达到理论值的一半也很可观。光效的提高意味着对能量利用效率的提高,当LED的生产工艺发展成熟之后,在和传统隧道照明光源的比较中,LED的节能优势将得以凸显。 其次,与传统光源相比,LED体积小,在许多应用场合甚至可以将其当作点光源来处理,这就给灯具的光学设计带来很大的灵活性。同时,传统光源灯具中由于光源尺寸较大而存在的光源遮挡与吸收作用在LED灯具中也不存在了。最后,LED只向半空间发出光线,这意味着不加任何形式的反射器,光源发出的光线也能全部射向受照面方向,这一特点决定了LED灯具有望实现90%以上的灯具效率,同时通过合理的光学设计能达到很高的光通利用率。以上是LED用于隧道照明在整体光效方面可能的优势,但如何将其优势转化为实际的可应用产品,尚需解决许多技术问题。LED是与高压钠灯等传统光源有很大差别的光源,用于隧道照明不能简单地用LED取代现有的光源,也不能简单地点亮LED即用于隧道照明。如何整合LED隧道灯具的各个部件以达到对光源光通量的最大利用率,进而最大限度地实现照明节能是我们面对的挑战。隧道照明灯具的寿命
  隧道照明由于是24小时点灯,一年即8760小时,连续点灯4年约3.5万小时。由于隧道内灯具的更换非常麻烦,因此,对隧道灯具的寿命要求很高。传统光源中,无极荧光灯作为荧光灯的一个变种,寿命很长,一般认为可达5万小时以上,但其点灯为高频交流信号,相应的镇流器技术较为复杂,因而其寿命是主要瓶颈。
  灯具中影响寿命的主要因素是光源与镇流器(LED为驱动器),灯具及玻璃等寿命很长。传统光源寿命比镇流器短,因而往往采用更换灯管(灯泡)的方法延长整个灯具的整体寿命。LED灯具中,LED器件的理论寿命很长,其推论寿命超过3万小时,因此,LED驱动器的寿命成为了影响整体寿命的重要因素。LED隧道灯的市场应用情况
  从LED市场发展的轨迹和生产技术的不断进步来看,目前制约LED作为照明光源推广的价格过高等问题将逐步得到解决,LED在各种照明中的应用必将逐步普及和深入。按照业内分析,LED的价格下降趋势是每24个月下降一半。因此,随着LED价格的快速下降,与传统光源相比,LED的优点所造就的灯具效率高、使用方便、环保性好、寿命长等特点将更加突出,特别是在定向照明包括隧道照明等领域将迅速得到推广。
  目前LED还大多应用在山岭公路隧道。应用效果各不相同,应用中尚有诸多问题,如光衰大、结温高、灯具结构不尽合理、照明均匀性差、驱动电源寿命、质量参差不齐等,因此在设计隧道LED照明应用时需要加强系统研究,逐渐形成技术标准,以确保LED在隧道工程中应用的可行性。
  • 图1.jpg

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